Pengayun ialah peranti elektronik atau mekanikal yang digunakan untuk menjana isyarat elektronik berayun atau berkala, selalunya gelombang sinus, Secara amnya, pengayun menukar DC daripada bekalan kuasa kepada isyarat AC. Jadi, ini boleh digunakan untuk pelbagai jenis peranti elektronik yang terdiri daripada penjana CLK ringkas kepada peranti digital, komputer kompleks, dll. Terdapat pelbagai jenis pengayun tersedia yang digunakan berdasarkan keperluan seperti Harmonic, Tuned Circuit, RC Crystal, dll. Jadi artikel ini membincangkan salah satu jenis pengayun seperti pengayun tempatan – bekerja dengan aplikasi.
Apakah itu Pengayun Tempatan?
Pengayun tempatan adalah satu jenis pengayun yang digunakan untuk mengubah suai frekuensi isyarat dengan pengadun dalam penerima. Prosedur pengubahsuaian frekuensi isyarat ini juga dipanggil heterodyning menjana jumlah & perbezaan frekuensi daripada frekuensi pengayun & frekuensi isyarat input. Dalam pelbagai penerima, fungsi pengayun & pengadun ini digabungkan dalam satu peringkat yang dikenali sebagai penukar yang mengurangkan penggunaan kuasa, kos & ruang. Pengayun tempatan menjana isyarat sinusoidal termasuk frekuensi supaya penerima mampu menjana frekuensi perantaraan yang tepat atau frekuensi terhasil untuk penguatan selanjutnya serta penukaran kepada pengesanan audio.
Pengayun Tempatan Berfungsi
Pengayun tempatan yang berfungsi dengan pengadun dalam penerima radio superheterodyne ditunjukkan di bawah. Secara amnya, penerima radio superheterodyne mencampurkan frekuensi isyarat yang diterima dengan frekuensi isyarat yang dijana melalui pengayun tempatan.
Pertama, penerima menerima isyarat daripada antena. Selepas itu, isyarat ini disalurkan kepada Penguat RF. Dalam penguat ini, isyarat ditala untuk mengeluarkan isyarat yang tidak diingini daripada frekuensi lain.
Daripada penguat RF, isyarat yang ditala bercampur dengan isyarat frekuensi tempatan masuk yang dihasilkan daripada pengayun tempatan. Prosedur pencampuran ini boleh dilakukan dalam pengadun & ia mewujudkan IF (frekuensi perantaraan).
IF yang dibentuk oleh pencampuran lebih sesuai untuk diproses daripada frekuensi pembawa asal.
Selepas itu, frekuensi perantaraan dikuatkan & ditapis. Jadi amplitud ini hanya dikekalkan melalui pengehad. Jadi sepanjang penapisan, isyarat saluran tertentu boleh dipilih. Berbanding dengan penapisan RF, penapis IF boleh ditala dengan baik daripada penapis RF kerana ia direka terutamanya untuk frekuensi tetap.
Selepas itu, isyarat ini diberikan kepada demodulator yang juga dikenali sebagai pengesan FM. Jadi pengesan ini hanya menyahmodulasi output. Jadi ia juga boleh dicapai untuk bertukar antara penyahmodulasi yang berbeza untuk mencapai bentuk keluaran pilihan.
Selepas itu, isyarat demodulasi ini dikuatkan dengan pembesar suara di mana ia bertukar kepada isyarat bunyi dengan frekuensi boleh didengar.
Oleh itu, keistimewaan penerima superheterodyne FM adalah untuk mencampurkan frekuensi masuk asal daripada sumber dengan frekuensi yang dijana, akibatnya, ini membolehkan penerima menapis & memilih hanya isyarat RF pilihan.
Gambarajah Litar Pengayun Setempat
Di sini, kami akan menerangkan pengayun tempatan yang berfungsi dalam penerima superheterodyne. Gambar rajah litar penerima superheterodyne menggunakan pengayun tempatan ditunjukkan di bawah.
Penerima heterodyne ialah litar elektronik yang menghantar isyarat daripada satu isyarat pembawa ke isyarat pembawa lain melalui frekuensi yang berbeza. Ia mencampurkan isyarat i/p dengan gelombang yang dihasilkan melalui pengayun untuk menghasilkan dua isyarat baharu yang dikenali sebagai rentak. Heterodin ialah prosedur mudah yang dikawal oleh undang-undang trigonometri, kebanyakan heterodina adalah peranti yang sangat kompleks dengan beberapa penguat & penapis.
Di sini, rentak ialah isyarat yang dihasilkan oleh dua isyarat i/pt dengan frekuensi yang berbeza. Secara amnya, penerima heterodyne menjana dua rentak, di mana satu rentak mempunyai frekuensi yang merupakan jumlah frekuensi campuran, manakala rentak yang lain mempunyai frekuensi yang merupakan variasi antara frekuensi campuran. Jadi, sebagai contoh, isyarat i/p termasuk gelombang pembawa 10MHz dicampur dengan isyarat pembawa 15MHz untuk membuat dua rentak o/p. Rentak yang lebih tinggi mempunyai frekuensi 25MhHz & rentak yang lebih rendah mempunyai frekuensi 5MHz.
Penerima superheterodyne menggunakan prinsip heterodyne untuk membenarkan isyarat frekuensi tinggi dikenal pasti melalui penerima frekuensi rendah. Sebaik sahaja isyarat masuk ke dalam penerima superheterodyne, maka ia hanya dikuatkan & dicampur oleh isyarat pengayun tempatan sebelum ia ditapis untuk menjana IF (frekuensi pertengahan). Biasanya, ia sekali lagi dikuatkan & ditapis sebelum mencapai output. Penerima sedang menala dengan menukar frekuensi gelombang pengayun.
Terdapat banyak pengayun tempatan yang digunakan secara meluas dalam penerima radio ialah; pengayun Hartley, pengayun pengumpul Ditala, dan pengayun kristal.
Sila rujuk pautan ini untuk mengetahui lebih lanjut tentang Pengayun Hartley .
Sila rujuk pautan ini untuk mengetahui lebih lanjut tentang Pengayun pengumpul ditala .
Sila rujuk pautan ini untuk mengetahui lebih lanjut tentang pengayun kristal .
Formula Frekuensi Pengayun Setempat
Dalam pengayun tempatan, apabila pengadun menjana kedua-dua jumlah & kekerapan perbezaan, ia boleh dicapai untuk menghasilkan isyarat 455 kHz IF jika pengayun sama ada di bawah atau di atas IF.
Kes1:
Apabila pengayun tempatan berada di atas IF, maka ia perlu menala dari kira-kira 1 hingga 2 MHz. Biasanya, ia adalah kapasitor dalam litar RLC yang ditala, yang ditukar untuk mengawal frekuensi tengah apabila induktor dibetulkan.
Sejak fc = 1/2π√LC
Dengan menyelesaikan C = 1/L(2πfc)^2
Sebaik sahaja kekerapan penalaan tertinggi, maka kapasitor penalaan adalah minimum. Apabila kita mengetahui julat frekuensi yang akan dibuat, kita boleh menyimpulkan julat kapasitans yang diperlukan.
Cmaks/Cmin = L(2πfmaks)^2/ L(2πfmin)^2
= L(2MHz)^2/ L(2πfmin)^2
= (2MHz/1MHz)^2 = 4
Kes2:
Apabila Pengayun tempatan berada di bawah IF, maka pengayun perlu menala lebih kurang dari 45 kHz kepada 1145 kHz. Jadi,
Cmaks/Cmin = (1145kHz/45kHz)^2 = 648.
Dengan julat jenis ini, tidak praktikal untuk membuat kapasitor boleh melaras. Oleh itu, pengayun dalam penerima AM biasa berada di atas jalur radio.
Mengapa Pengayun Tempatan digunakan?
Pengayun ini digunakan untuk menukar frekuensi isyarat dengan pengadun dalam penerima.
Mengapa Frekuensi Pengayun Tempatan Lebih Tinggi?
Kekerapan pengayun adalah lebih tinggi sentiasa berbanding dengan frekuensi isyarat kerana frekuensi yang lebih tinggi biasanya lebih disukai dalam penerima super heterodyning untuk meninggalkan lebih banyak jarak di antara perbezaan antara frekuensi perantaraan sebaliknya & dua frekuensi lain supaya isyarat frekuensi perantaraan lebih mudah dihantar ke seluruh penapis & dua isyarat asal akan dilemahkan.
Kelebihan
The kelebihan pengayun tempatan termasuk yang berikut.
- Pengayun tempatan dalam sistem komunikasi radio ialah sumber hingar fasa utama.
- Dalam penerima radio, fungsi gabungan pengayun & pengadun tempatan dalam satu peranti aktif mengurangkan harga, ruang & penggunaan penggunaan kuasa.
- Pengayun ini memproses isyarat pada frekuensi tetap untuk meningkatkan prestasi penerima radio.
Aplikasi
The aplikasi pengayun tempatan termasuk yang berikut.
- Pengayun tempatan digunakan dalam banyak litar komunikasi seperti kotak set-top televisyen kabel, modem, sistem telemetri, sistem geganti gelombang mikro, sistem pemultipleksan pembahagian frekuensi yang digunakan dalam saluran batang telefon, teleskop radio, jam atom dan sistem tindakan balas elektronik tentera.
- Ini digunakan dalam penerima superheterodyne & sistem komunikasi radio.
- Pengayun ini diperlukan apabila heterodyning digunakan dalam seni bina penerima untuk berubah
- Isyarat HF kepada spektrum IF untuk pemprosesan yang mudah.
- Frekuensi gelombang mikro dalam penerimaan televisyen satelit digunakan dari satelit ke antena penerima untuk menukar kepada frekuensi yang lebih rendah melalui pengayun & pengadun dengan memasang pada antena.
Oleh itu, ini adalah gambaran keseluruhan pengayun tempatan – bekerja dengan aplikasi. Pengayun ini memainkan peranan penting dalam penerima FM. Ia adalah litar paling ketara dalam keseluruhan penerima kerana sebarang ketidakstabilan atau hanyutan dalam pengayun akan bertukar menjadi hanyut & ketidakstabilan dalam isyarat yang diterima. Berikut ialah soalan untuk anda, jenis pengayun yang manakah digunakan sebagai pengayun tempatan?
