Un oscilador es un dispositivo electrónico o mecánico que se utiliza para generar una señal electrónica oscilante o periódica, con frecuencia una onda sinusoidal. Generalmente, un oscilador convierte la CC de una fuente de alimentación en una señal de CA. Por lo tanto, estos son aplicables a una amplia gama de dispositivos electrónicos que van desde simples generadores CLK hasta dispositivos digitales, computadoras complejas, etc. Hay diferentes tipos de osciladores disponibles que se utilizan en función de los requisitos, como armónico, circuito sintonizado, cristal RC, etc. Por lo tanto, este artículo analiza uno de los tipos de osciladores como un oscilador local – trabajar con aplicaciones.
¿Qué es un oscilador local?
Un oscilador local es un tipo de oscilador que se utiliza para modificar la frecuencia de la señal con un mezclador en un receptor. Este procedimiento de modificación de la frecuencia de la señal, también llamado heterodino, genera las frecuencias de suma y diferencia a partir de la frecuencia del oscilador y la frecuencia de la señal de entrada. En varios receptores, estas funciones de oscilador y mezclador se combinan en una sola etapa conocida como convertidor que reduce el consumo de energía, el costo y el espacio. Un oscilador local genera una señal sinusoidal que incluye una frecuencia para que el receptor sea capaz de generar la frecuencia intermedia precisa o la frecuencia resultante para una mayor amplificación, así como para convertirla en detección de audio.
Funcionamiento del oscilador local
El oscilador local que trabaja con un mezclador en un receptor de radio superheterodino se muestra a continuación. Generalmente, un receptor de radio superheterodino mezcla la frecuencia de la señal recibida con la frecuencia de la señal generada a través de un oscilador local.
Primero, el receptor recibe las señales de la antena. Después de eso, estas señales se envían al amplificador de RF. En este amplificador, las señales se sintonizan para eliminar las señales no deseadas de otras frecuencias.
Desde el amplificador de RF, las señales sintonizadas se mezclan con las señales de frecuencia local entrantes generadas desde un oscilador local. Este procedimiento de mezcla se puede realizar dentro del mezclador y crea una IF (frecuencia intermedia).
La FI formada por la mezcla es más adecuada para el procesamiento que la frecuencia portadora original.
Después de eso, la frecuencia intermedia se amplifica y se filtra. Entonces esta amplitud simplemente se mantiene a través de un limitador. Entonces, durante el filtrado, se pueden seleccionar las señales de un canal en particular. En comparación con el filtrado de RF, el filtro de FI se puede sintonizar mejor que el filtro de RF porque está diseñado principalmente para una frecuencia fija.
Después de eso, esta señal se envía a un demodulador que también se conoce como detector de FM. Entonces este detector simplemente demodula la salida. Por lo tanto, también se puede cambiar entre diferentes demoduladores para lograr la forma de salida preferida.
Posteriormente, esta señal demodulada se amplifica con un parlante donde se transforma en señales sonoras con frecuencia audible.
Por lo tanto, la especialidad del receptor FM superheterodino es mezclar la frecuencia entrante original de una fuente con la frecuencia generada, en consecuencia, esto permite que el receptor filtre y elija solo las señales de RF preferidas.
Diagrama del circuito del oscilador local
Aquí, vamos a explicar el funcionamiento del oscilador local en el receptor superheterodino. A continuación se muestra el diagrama de circuito de un receptor superheterodino que utiliza un oscilador local.
Un receptor heterodino es un circuito electrónico que transmite una señal de una señal portadora a otra señal portadora a través de una frecuencia diferente. Mezcla la señal i/p con una onda generada a través de un oscilador para generar dos nuevas señales que se conocen como latidos. La heterodina es un procedimiento fácil que se rige por las leyes de la trigonometría, la mayoría de los heterodinos son dispositivos muy complejos con varios amplificadores y filtros.
Aquí, un latido es una señal generada por dos señales i/pt de frecuencias diferentes. Generalmente, un receptor heterodino genera dos latidos, donde un latido tiene una frecuencia que es la cantidad de frecuencias mezcladas, mientras que el otro latido tiene una frecuencia que es la variación entre las frecuencias mezcladas. Entonces, por ejemplo, una señal i/p que incluye una onda portadora de 10 MHz se mezcla con una señal portadora de 15 MHz para hacer dos latidos o/p. El tiempo más alto tiene una frecuencia de 25 MHz y el tiempo más bajo tiene una frecuencia de 5 MHz.
El receptor superheterodino utiliza el principio de heterodino para permitir la identificación de señales de alta frecuencia a través de receptores de baja frecuencia. Una vez que una señal ingresa a un receptor superheterodino, la señal del oscilador local simplemente la amplifica y la mezcla antes de filtrarla para generar una IF (frecuencia intermedia). Por lo general, se vuelve a amplificar y filtrar antes de llegar a la salida. El receptor se sintoniza cambiando la frecuencia de la onda del oscilador.
Hay muchos osciladores locales que son ampliamente utilizados en los receptores de radio; el oscilador Hartley, el oscilador de colector sintonizado y el oscilador de cristal.
Por favor, consulte este enlace para saber más sobre el oscilador Hartley .
Por favor, consulte este enlace para saber más sobre el oscilador de colector sintonizado .
Por favor, consulte este enlace para saber más sobre el Oscilador de cristal .
Fórmula de frecuencia del oscilador local
En el oscilador local, cuando el mezclador genera las frecuencias de suma y diferencia, se puede lograr producir la señal de FI de 455 kHz si el oscilador está por debajo o por encima de la FI.
Caso 1:
Cuando el oscilador local está por encima de la FI, necesita sintonizar aproximadamente entre 1 y 2 MHz. Normalmente, es el capacitor dentro de un circuito RLC sintonizado, el que se cambia para regular la frecuencia central cuando el inductor está fijo.
Ya que fc = 1/2π√LC
Al resolver C = 1/L(2πfc)^2
Una vez que la frecuencia de sintonía es la más alta, entonces el capacitor de sintonía es mínimo. Cuando conocemos el rango de frecuencias a crear, podemos deducir el rango de capacitancia requerido.
Cmáx/Cmín = L(2πfmáx)^2/ L(2πfmín)^2
= L(2MHz)^2/ L(2πfmin)^2
= (2MHz/1MHz)^2 = 4
Caso2:
Cuando el oscilador local está por debajo de la FI, el oscilador debe sintonizarse aproximadamente entre 45 kHz y 1145 kHz. Asi que,
Cmáx/Cmín = (1145kHz/45kHz)^2 = 648.
Con este tipo de rango, no es práctico hacer un condensador sintonizable. Por lo tanto, el oscilador en un receptor AM normal está sobre la banda de radio.
¿Por qué se utilizan los osciladores locales?
Estos osciladores se utilizan para cambiar la frecuencia de una señal con un mezclador en un receptor.
¿Por qué la frecuencia del oscilador local es más alta?
La frecuencia del oscilador siempre es más alta en comparación con la frecuencia de la señal porque normalmente se prefiere una frecuencia más alta en un receptor súper heterodinámico para dejar más distancia entre la diferencia entre la frecuencia intermedia y otras dos frecuencias, de modo que la señal de frecuencia intermedia se pasa más fácilmente. un filtro y las dos señales originales serán atenuadas.
Ventajas
Él ventajas de un oscilador local Incluya lo siguiente.
- El oscilador local en un sistema de comunicación por radio es la fuente de ruido de fase principal.
- En los receptores de radio, las funciones del oscilador local combinado y el mezclador dentro de un solo dispositivo activo reducen el precio, el espacio y el consumo de energía.
- Este oscilador procesa una señal a una frecuencia fija para mejorar el rendimiento de un receptor de radio.
Aplicaciones
Él aplicaciones de osciladores locales Incluya lo siguiente.
- Los osciladores locales se utilizan en muchos circuitos de comunicaciones, como decodificadores de televisión por cable, módems, sistemas de telemetría, sistemas de retransmisión de microondas, sistemas de multiplexación por división de frecuencia utilizados en líneas telefónicas troncales, radiotelescopios, relojes atómicos y sistemas de contramedidas electrónicas militares.
- Estos se utilizan en receptores superheterodinos y sistemas de comunicación por radio.
- Estos osciladores son necesarios cuando se usa heterodino en arquitecturas de receptores para cambiar
- Señales HF a un espectro IF para un fácil procesamiento.
- Las frecuencias de microondas en la recepción de televisión por satélite se utilizan desde el satélite hasta la antena receptora para convertirlas en frecuencias más bajas a través de un oscilador y mezclador montado en la antena.
Así, esto es una visión general de un oscilador local – trabajar con aplicaciones. Este oscilador juega un papel clave en el receptor de FM. Es el circuito más importante dentro de todo el receptor porque cualquier inestabilidad o deriva dentro del oscilador se convertirá en deriva e inestabilidad dentro de la señal recibida. Aquí hay una pregunta para usted, ¿qué tipo de oscilador se usa como oscilador local?
