An מתנד הוא מעגל אלקטרוני משמש לשינוי זרם כניסה לזרם חילופין. זה יכול להיות בעל מגוון רחב של צורות גל עם תדרים שונים בהתבסס על היישום. מתנדים משמשים בכמה יישומים כמו ציוד בדיקה שמייצר כל אחד מצורות הגל האלה כמו גל סינוסי, מסורתי, מרובע, משולש. מתנד LC משמש בדרך כלל בתוך מעגלי RF בשל מאפייני רעש הפאזה האיכותיים שלהם וכן ליישום קל. בעיקרון, מתנד הוא מגבר שכולל משוב חיובי או שלילי. ב תכנון מעגלים אלקטרוניים , הבעיה העיקרית היא למנוע מהגבר להתנדנד כשמנסים לרכוש מתנדים להתנודדות. מאמר זה דן בסקירה כללית של מתנד LC ו- מעגל עובד .
מהו מתנד LC?
בעיקרון, מתנד משתמש במשוב חיובי ויוצר תדר o / p ללא שימוש בכניסה. לפיכך מדובר במעגלים התומכים בעצמם המייצרים צורת גל o / p תקופתית בתדירות מדויקת. מתנד LC הוא מעין מתנד בו משתמשים במעגל טנקים (LC) כדי לתת את המשוב החיובי הנדרש לשמירה על התנודות.
lc- מתנד וסמל שלו
מעגל זה נקרא גם כמעגל תהודה LC או מעגל תהודה. מתנדים אלה יכולים להבין בעזרת FET, BJT, Op-Amp, MOSFET וכו '. היישומים של מתנדים LC כוללים בעיקר מערבלי תדרים, מחוללי אותות RF, מקלטים, מאפנני RF, מחוללי גלי סינוס וכו'. עיין בקישור זה כדי לדעת יותר אודות ההבדל בין קבל למשרן
דיאגרמת מעגל מתנד LC
מעגל LC הוא מעגל חשמלי שניתן לבנות עם משרן וקבל שבו המשרן מסומן עם 'L' ו- הקבל מסומן עם 'C' שניהם בעלי ברית במעגל יחיד. המעגל פועל כמו מהוד חשמלי המאגר אנרגיה להתנודדות בתדר התהודה של המעגל.
מעגל מתנד lc
מעגלים אלה משמשים לבחירת אות בתדר מסוים דרך האות המורכב, אחרת יוצרים אותות בתדר מסוים. המעגלים האלה עובדים כמו מרכיבים עיקריים במגוון מכשירים אלקטרוניים כגון מכשירי רדיו, מעגלים כגון פילטרים, מקלטים ומתנדים. מעגל זה הוא מודל מושלם המדמיין כי פיזור האנרגיה אינו קורה בגלל התנגדות. התפקיד העיקרי של מעגל זה הוא להתנודד באמצעות הכי מעט דעיכת כדי לאפשר את התנגדות המינימום.
נגזרת מתנד LC
כאשר מעגל המתנד מואץ במתח יציב תוך שימוש בתדר המשתנה בזמן, לאחר מכן משתנה גם תגובת ה- RL, כמו גם RC. לכן ניתן לשנות את התדר והמשרעת של ה- o / p בהשוואה לאות ה- i / p.
התגובה ההשראתית והתדר יכולות להיות פרופורציונליות ישירות זו לזו ואילו התדר והתגובה הקיבולית יכולות להיות פרופורציונליות זו לזו. לכן, בתדרים נמוכים יותר, התגובה הקיבולית של המשרן למשרן היא קטנה ביותר מבצעת כמו קצר חשמלי ואילו התגובה הקיבולית גבוהה יותר ומבצעת כמו מעגל פתוח.
בתדרים גבוהים יותר, ההפך יקרה כלומר, תגובת קיבולית פועלת כקצר חשמלי ואילו תגובת אינדוקטיבית משמשת כמעגל פתוח. המעגל בשילוב ספציפי של משרן וקבל יהפוך לתדר מכוון או מהדהד בשני התגובות של קיבולי ואינדוקטיבי הם זהים ועוצרים זה עם זה.
לכן תהיה פשוט התנגדות האם יש במעגל להתנגד לזרימה הנוכחית ולכן המתח לא יכול לייצר את מתנד משמרת פאזה LC זרם בעזרת מעגל תהודה. אז זרימת הזרם והמתח תהיה בשלב זה עם זה.
ניתן להשיג את התנודות המתמשכות על ידי מתן אספקת המתח לרכיבים כמו משרן וקבל. כתוצאה מכך, מתנד LC משתמש במעגל LC או במעגל הטנקים כדי לייצר את התנודות.
ניתן לייצר את תדירות התנודות ממעגל המיכל הנשען לחלוטין על המשרן, על ערכי הקבל ומצב התהודה שלהם. אז ניתן לציין זאת באמצעות הנוסחה הבאה.
XL = 2 * π * f * L
XC = 1 / (2 * π * f * C)
אנו יודעים כי, בתהודה, XL שווה ל- XC. אז המשוואה תהפוך להיות הבאה.
2 * π * f * L = 1 / (2 * π * f * C)
ברגע שאפשר לקצר את המשוואה אז המשוואה של תדר מתנד LC כולל את הדברים הבאים.
f2 = 1 / ((2π) * 2 LC)
f = 1 / (2π √ (LC))
סוגי מתנדים LC
LC מתנד מסווג לסוגים שונים הכוללים את הדברים הבאים.
מתנד אספנים מכוון
מתנד זה הוא סוג בסיסי של מתנד LC. ניתן לבנות מעגל זה עם קבלים ושנאי על ידי חיבור במקביל על מעגל הקולט של המתנד. מעגל הטנק יכול להיווצר על ידי הקבל ועיקר השנאי. הקטין של השנאי מזין חלק אחורי מהתנודות שנוצרות בתוך מעגל הטנק לבסיס הטרנזיסטור. אנא עיין בקישור זה למידע נוסף אודות מתנד אספנים מכוון
מתנד בסיס מכוון
זהו סוג אחד של מתנד טרנזיסטור LC בכל מקום שבו מעגל זה ממוקם בין שני המסופים של האדמה והבסיס הדומים לטרנזיסטור. המעגל המכוון יכול להיווצר על ידי שימוש בקבל וסליל ראשי של שנאי. הסליל המשני של השנאי משמש כמשוב.
מתנד הרטלי
זהו סוג של מתנד LC בכל מקום בו מעגל המיכל כולל קבל אחד ו- שני משרנים . הקבל מחובר במקביל והמשרנים מחוברים בסדרה לשילוב הסדרות. מתנד זה המציא ראלף הארטלי בשנת 1915. הוא מדען אמריקאי. תדר ההפעלה האופייני של מתנד הרטלי נע בין 20 קילו-הרץ -20 מגה-הרץ. ניתן לזהות אותו באמצעות FET , BJT, אחרת מגברים אופ . אנא עיין בקישור זה למידע נוסף אודות מתנד הרטלי
מתנד קולפיטס
זהו סוג אחר של מתנד בכל מקום בו ניתן לבנות את מעגל הטנקים עם משרן אחד ושני קבלים. חיבור הקבלים הללו יכול להיעשות בסדרה ואילו את המשרן ניתן לחבר במקביל לכיוון שילוב הסדרה של הקבל.
מתנד זה הורכב על ידי מדענים דהיינו אדווין קולפיטס בשנת 1918. טווח תדרי ההפעלה של מתנד זה נע בין 20 קילוהרץ - MHz. מתנד זה כולל חוזק תדרים מעולה בניגוד למתנד הרטלי. אנא עיין בקישור זה למידע נוסף אודות מתנד קולפיטס
מתנד קלאפ
מתנד זה הוא שינוי של מתנד קולפיטס. במתנד זה, ניתן לחבר קבלים נוספים בסדרה לכיוון המשרן בתוך מעגל המיכל. ניתן להפוך את הקבל לא אחיד ביישומים בתדירות משתנה. הקבל הנוסף הזה מפריד בין שני הנותרים קבלים מהפרמטר הטרנזיסטור השפעות כגון קיבולת צומת וכן מקדמת את עוצמת התדר.
יישומים
מתנדים אלה משמשים באופן נרחב לייצור אותות בתדר גבוה ולכן אלה נקראים גם מתנדים RF. באמצעות ערכים מעשיים של קבלים & משרנים , סביר להניח ליצור טווח תדרים גבוה יותר כמו> 500 מגה הרץ.
היישומים של מתנדים LC כוללים בעיקר רדיו, טלוויזיה, חימום בתדרים גבוהים ו- RF וכו '. מתנד זה משתמש במעגל טנקים הכולל קבלים' C 'ומשרן' L '.
ההבדל בין מתנד LC ו- RC
אנו יודעים שרשת ה- RC מציעה משוב מתחדש ומחליטה על פעולת התדר בתוך מתנדים RC. כל מתנד שעליו דנו לעיל משתמש במעגל טנקים LC מהדהד. אנו יודעים שכיצד מעגל טנק זה אוגר אנרגיה בתוך הרכיבים המשומשים במעגל כמו קבלים ומשרנים.
ההבדל העיקרי בין מעגלי LC ו- RC הוא שהמכשיר שקובע תדר בתוך מתנד RC אינו מעגל LC. שקול, הפעלת מתנד LC יכולה להיעשות באמצעות הטייה כמו מחלקה A אחרת מחלקה C עקב פעולת המתנד במיכל התהודה. המתנד RC אמור להשתמש בהטייה מסוג A כיוון שקביעת מכשיר התדר RC אינו מכיל יכולת תנודה של מעגל טנקים.
לפיכך, זה הכל בערך מהי תנודה LC וסטייה באמצעות המעגל. הנה שאלה עבורך, מה היתרונות של מעגל LC ?
