Um oscilador é um dispositivo eletrônico ou mecânico usado para gerar um sinal eletrônico oscilante ou periódico, frequentemente uma onda senoidal. Geralmente, um oscilador converte DC de uma fonte de alimentação em um sinal AC. Assim, estes são aplicáveis a uma ampla gama de dispositivos eletrônicos que vão desde simples geradores de CLK até dispositivos digitais, computadores complexos, etc. tipos de osciladores disponíveis que são usados com base no requisito como harmônico, circuito sintonizado, cristal RC, etc. Portanto, este artigo discute um dos tipos de osciladores como um oscilador local – trabalhando com aplicativos.
O que é um oscilador local?
Um oscilador local é um tipo de oscilador usado para modificar a frequência do sinal com um mixer em um receptor. Este procedimento de modificação de frequência de sinal, também chamado de heterodinação, gera as frequências de soma e diferença da frequência do oscilador e da frequência do sinal de entrada. Em vários receptores, essas funções de oscilador e mixer são combinadas em um único estágio, conhecido como conversor, que reduz o consumo de energia, custo e espaço. Um oscilador local gera um sinal senoidal incluindo uma frequência para que o receptor seja capaz de gerar a frequência intermediária precisa ou a frequência resultante para amplificação adicional, bem como conversão em detecção de áudio.
Funcionamento do oscilador local
O oscilador local trabalhando com um mixer em um receptor de rádio super-heteródino é mostrado abaixo. Geralmente, um receptor de rádio super-heteródino mistura a frequência do sinal recebido com a frequência do sinal gerado por meio de um oscilador local.
Primeiro, o receptor recebe os sinais da antena. Depois disso, esses sinais são enviados para o amplificador de RF. Neste amplificador, os sinais são sintonizados para remover sinais indesejados de outras frequências.
A partir do amplificador de RF, os sinais sintonizados se misturam com os sinais de frequência local de entrada gerados a partir de um oscilador local. Este procedimento de mixagem pode ser feito dentro do mixer e cria um IF (frequência intermediária).
O FI formado pela mixagem é mais adequado para processamento do que a frequência portadora original.
Depois disso, a frequência intermediária é amplificada e filtrada. Portanto, essa amplitude é simplesmente mantida por meio de um limitador. Portanto, durante a filtragem, os sinais de um canal específico podem ser selecionados. Em comparação com a filtragem de RF, o filtro IF pode ser bem ajustado do que o filtro de RF porque é projetado principalmente para uma frequência fixa.
Depois disso, esse sinal é dado a um demodulador que também é conhecido como detector de FM. Portanto, este detector simplesmente desmodula a saída. Portanto, também é possível alternar entre diferentes demoduladores para obter a forma de saída preferida.
Em seguida, esse sinal demodulado é amplificado com um alto-falante onde passa a sinais sonoros com frequência audível.
Assim, a especialidade do receptor FM super-heteródino é misturar a frequência de entrada original de uma fonte com a frequência gerada, consequentemente, isso permite que o receptor filtre e escolha apenas os sinais de RF preferidos.
Diagrama de Circuito do Oscilador Local
Aqui, vamos explicar o funcionamento do oscilador local no receptor super-heteródino. O diagrama de circuito de um receptor super-heteródino usando um oscilador local é mostrado abaixo.
Um receptor heteródino é um circuito eletrônico que transmite um sinal de um sinal de portadora para outro sinal de portadora através de uma frequência diferente. Ele mistura o sinal i/p com uma onda gerada por meio de um oscilador para gerar dois novos sinais conhecidos como batidas. A heterodinação é um procedimento fácil que é regido pelas leis da trigonometria, a maioria dos heteródinos são dispositivos muito complexos com vários amplificadores & filtros.
Aqui, uma batida é um sinal gerado por dois sinais i/pt de frequências diferentes. Geralmente, um receptor heteródino gera duas batidas, onde uma batida tem uma frequência que é a quantidade das frequências mistas, enquanto a outra batida tem uma frequência que é a variação entre as frequências misturadas. Assim, por exemplo, um sinal i/p incluindo uma onda portadora de 10MHz é mixado por um sinal portador de 15MHz para fazer duas batidas o/p. A batida mais alta tem uma frequência de 25MhHz e a batida mais baixa tem uma frequência de 5MHz.
O receptor super-heteródino usa o princípio do heteródino para permitir que sinais de alta frequência sejam identificados por meio de receptores de baixa frequência. Uma vez que um sinal chega a um receptor super-heteródino, ele é simplesmente amplificado e misturado pelo sinal do oscilador local antes de ser filtrado para gerar um IF (frequência intermediária). Normalmente, é novamente amplificado e filtrado antes de atingir a saída. O receptor está sintonizando alterando a frequência da onda do oscilador.
Existem muitos osciladores locais que são amplamente utilizados em receptores de rádio; o oscilador Hartley, o oscilador de coletor sintonizado e o oscilador de cristal.
Por favor, consulte este link para saber mais sobre o oscilador Hartley .
Por favor, consulte este link para saber mais sobre o Oscilador de coletor sintonizado .
Por favor, consulte este link para saber mais sobre o oscilador de cristal .
Fórmula de frequência do oscilador local
No oscilador local, quando o mixer gera as frequências de soma e diferença, é possível produzir o sinal de 455 kHz IF se o oscilador estiver abaixo ou acima do IF.
Caso 1:
Quando o oscilador local está acima do IF, ele precisa sintonizar de aproximadamente 1 a 2 MHz. Normalmente, é o capacitor dentro de um circuito RLC sintonizado, que é alterado para regular a frequência central quando o indutor é fixo.
Desde a fc = 1/2π√LC
resolvendo C = 1/L(2πfc)^2
Uma vez que a frequência de sintonia é mais alta, o capacitor de sintonia é mínimo. Quando conhecemos a faixa de frequências a ser criada, podemos deduzir a faixa de capacitância necessária.
Cmax/Cmin = L(2πfmax)^2/ L(2πfmin)^2
= L(2MHz)^2/ L(2πfmin)^2
= (2MHz/1MHz)^2 = 4
Caso2:
Quando o oscilador local está abaixo do IF, o oscilador precisa sintonizar aproximadamente de 45 kHz a 1145 kHz. Tão,
Cmax/Cmin = (1145kHz/45kHz)^2 = 648.
Com este tipo de faixa, não é prático fazer um capacitor sintonizável. Assim, o oscilador em um receptor AM normal está acima da banda de rádio.
Por que os osciladores locais são usados?
Esses osciladores são usados para alterar a frequência do sinal com um mixer em um receptor.
Por que a frequência do oscilador local é maior?
A frequência do oscilador é sempre mais alta em comparação com a frequência do sinal, porque uma frequência mais alta é normalmente preferida em um receptor super heterodinâmico para deixar mais distância entre a diferença entre a frequência intermediária e outras duas frequências, de modo que o sinal de frequência intermediária seja transmitido de maneira mais simples um filtro e os dois sinais originais serão atenuados.
Vantagens
o vantagens de um oscilador local inclui o seguinte.
- O oscilador local em um sistema de comunicação de rádio é a principal fonte de ruído de fase.
- Em receptores de rádio, as funções combinadas do oscilador local e do mixer em um único dispositivo ativo reduzem o preço, o espaço e o consumo de energia.
- Este oscilador processa um sinal em uma frequência fixa para melhorar o desempenho de um receptor de rádio.
Formulários
o aplicações de osciladores locais inclui o seguinte.
- Os osciladores locais são utilizados em muitos circuitos de comunicação, como decodificadores de televisão a cabo, modems, sistemas de telemetria, sistemas de retransmissão de micro-ondas, sistemas de multiplexação por divisão de frequência utilizados em linhas tronco de telefone, radiotelescópios, relógios atômicos e sistemas de contramedidas eletrônicas militares.
- Estes são usados em receptores super-heteródinos e sistemas de comunicação de rádio.
- Esses osciladores são necessários sempre que a heterodinação é usada em arquiteturas de receptores para alterar
- Sinais HF para um espectro IF para fácil processamento.
- As frequências de micro-ondas na recepção de televisão por satélite são usadas desde o satélite até a antena receptora para converter em frequências mais baixas por meio de um oscilador e misturador montados na antena.
Assim, este é uma visão geral de um oscilador local – trabalhando com aplicativos. Este oscilador desempenha um papel fundamental no receptor FM. É o circuito mais significativo dentro de todo o receptor porque qualquer instabilidade ou desvio dentro do oscilador se converterá em desvio e instabilidade dentro do sinal recebido. Aqui está uma pergunta para você, que tipo de oscilador é usado como oscilador local?
