انواع نوسان ساز

شبيه سازي نوسان ساز کولپيتس در محيط سيمولينک

نوسان سازها يا مولدهاي موج در سيستم هاي مختلف الکترونيکي داراي کاربردهاي وسيع و مهمي هستند. از نوسان ساز ها براي ايجاد موج حامل انرژي راديوئي و صوتي در مدارات راديويي استفاده مي شود.
در مدارهاي مخابراتي، ديجيتالي و بسياري ديگر از مدارهاي الکترونيکي نوسان سازها به عنوان يکي از بخش هاي اصلي تلقي ميشود. آنچه که در طراحي نوسان سازها بيشتر مورد توجه قرار ميگيرد شکل موج دلخواه با فرکانس مورد نظر است و هر خواسته طراحي متوجه فرکانس هاي بالا با شکل موج پايدارتري است.نوسان ساز ها اصولا داراي خروجي موج سينوسي هستند اگرچه شکل موج ها مي توانند مانند موج مربعي يا دندانه اره اي متفاوت باشند. شکل موج هاي سينوسي ممکن است DC يا AC باشند.
قسمت توليد فرکانس ممکن است يک مدار تشديد يا يک شبکه خازني مقاومتي باشد. مدار تشديد با توجه به فرکانس مورد نياز مي تواند ترکيبي از سلف و خازن باشد. البته شبکه هاي خازني مقاومتي فرکانس طبيعي ندارند ولي مي توان از جا به جايي فاز آن ها براي تعيين فرکانس نوسان استفاده کرد. قسمت مهم ديگر بخش نگهدارنده است که انرژي را به مدار تشديد تغذيه مي کند تا آن را در حالت نوسان نگه دارد. بخش نگهدارنده به يک تغذيه نياز دارد. در بسياري از نوسان ساز ها اين قسمت قطعه اي فعال مثل يک ترانزيستور است که پالس هاي منظمي را به مدار تشديد تغذيه مي کند.
نوسان ساز ها داراي انواع مختلفي هستند که از آن جمله مي توان به نوسان سازهاي فيدبک مثبت، نوسان ساز هارتلي، نوسان ساز کولپيتس، نوسان ساز راينارتز و نوسان ساز کنترل شده کريستالي اشاره کرد. در اين شماره قصد داريم با شبيه سازي يک نوسان ساز مهم و کاربردي به نام کولپيتس (Colpitts) در حوزه سيگنال در محيط سيمولينک نرم افزار MATLAB آشنا شويم. شکل موج نوسان ساز کولپيتس سينوسي بوده و فرکانس توليدي توسط اين نوسان ساز مطابق شکل1، از رابطه( f= 1/(2π√(L1 C2C3/(C2+C3)) بدست مي آيد.
شکل1 مدار نوسان ساز کولپيتس را نشان مي دهد. همانطور که در اين شکل مشاهده مي کنيد براي شبيه سازي اين مدار در محيط سيمولينک نياز به المان هاي مقاومت (5 عدد)، خازن (3 عدد)، سلف(1 عدد)، ترانزيستور(1 عدد)، زمين تغذيه (3 عدد)، سنسور ولتاژ (1 عدد)، Scope(1 عدد)، مبدل سنسور به Scope (1 عدد) به همراه منبع تغذيه 12 ولت است.
شکل1) مدار نوسان ساز کولپيتس

براي شروع شبيه سازي پس از باز کردن محيط سيمولينک (با نوشتن دستور Simulink در محيط پنجره دستورات نرم افزار)، در کتابخانه آن به سراغ جعبه ابزار simscap رفته و سپس وارد قسمت کتابخانه اساسي (Foundation Library) شويد. در ادامه بايد بر روي قسمت Electrical کليک کنيد تا قادر شويد به المان هاي مورد نياز دسترسي داشته باشيد. ترتيب مراحل کار در شکل2 نمايش داده شده است.

شکل2) نحوه ورود به محيط شبيه سازي مدار الکترونيکي در کتابخانه سيمولينک

براي يافتن المان هاي نظير مقاومت، خازن، سلف و زمين منبع تغذيه به سراغ المان هاي الکتريکي (Electrical Elements) در قسمت Electrical رفته و مطابق شکل3 اين المان ها را انتخاب کنيد.

شکل3) المان هاي مقاومت، خازن، سلف و زمين منبع تغذيه

براي رسم شکل موج خروجي (نوسان)، نياز از سنسور ولتاژ استفاده کنيد. براي دسترسي به اين بلوک از قسمت Electrical Sensors واقع در بخش Electrical کتابخانه اساسي بلوک Voltage Sensor را انتخاب کنيد. با توجه به اينکه نمي توان اين بلوک را مستقيم به بلوک Scope (به منظور نمايش شکل موج از اين بلوک استفاده مي شود) وصل کرد از يک واسط استفاده مي شود که مي توانيد اين بلوک را انتخاب کنيد و به مدل شبيه سازي اضافه کنيد.
براي اضافه کردن ترانزيستور و منبع تغذيه به مدل، از قسمت Simscap وارد SimElectronics شويد. براي دسترسي به ترانزيستور وارد قسمت Semiconductor Devices شده و از مجموعه ترانزيستور موجود ترانزيستور مورد نظر خود را انتخاب کنيد. در اين شبيه سازي از NPN Bipolar Transistor استفاده شده است. براي دسترسي به منبع تغذيه وارد Sources شويد و Positive Supply Rail را انتخاب کنيد.
در انتها براي يافتن بلوک واسط سنسور به Scope و همچنين بلوک Solver که براي حل مدل شبيه سازي شده نياز است که اين بلوک را نيز مي توانيد از قسمت Simscap وارد Utilites شويد و بلوک هاي Ps-Simulink Converter و Solver Configuration را به مدل اضافه کنيد. بلوک Scope نيز در قسمت Sinks کتابخانه سيمولينک قرار دارد.
پس از انتخاب بلوک هاي مورد نظر از قسمت هاي مختلف و تنظيم مقادير المان ها طبق مدار اصلي، بايد اين بلوک ها را طبق ساختار مدار اصلي در يک پنجره شبيه سازي (با انتخاب Ctrl+N اين پنجره باز خواهد شد) به هم وصل کرده و در انتها مدل شبيه سازي را اجرا (Run) کنيد. شکل هاي 4 و 5 به ترتيب مدار شبيه سازي شده در محيط سيمولينک و خروجي نوسان ساز را نشان مي دهد.

شکل4) شبيه سازي نوسان ساز کولپيتس در سيمولينک
شکل5) شکل موج خروجي نوسان ساز

الکتروکیتز – لذت الکترونیک

‏8 دیدگاه در نوشته‌ی “ اسیلاتور کریستالی چیست و روش تست کریستال ”

1. علی رضا ‏17/11/2020 در 8:13 ق.ظ

خیلی عالی ممنونم از راهنمایی شفافتون

سلامت باشید خواهش میکنم

سلام خسته نباشین ازتوضیحاتی که دادین حالا اگه اسلوسکوپ نبودبامولتی متردیجیتال چجوری میشه تست کردبایدرو رنج فرکانس بذاری وتست کنیم

سلام مولتی مترهای جدید یک حالتی بنام سنجش فرکانس دارن روی اون قرار میدیم و پراب منفی مولتی متر را به اتصال مشترک یا بدنه و پراب مثبت را به خروجی کریستال متصل میکنیم

ایاباگوشی کریستالی میتوان گوشی کریستالی ساخت

ایا با کریستال میتوان گوشی کریستالی ساخت + خیر

دیدگاهتان را بنویسید

محصولات دانلودی الکتروکیتز

دسترسی به مطالب رایگان

لینکهای مفید و مرتبط

پشتیبان خرید پکیج آموزشی

در صورتی که پس از خرید پکیج های آموزشی ما مشکلی در دانلود و اجرای پکیجها برای شما پیش آمد در واتس اپ به شماره 09374888913 پیام دهید تا مشکلتان را برطرف نماییم ، این شماره پشتیبان سایت است ؛ لطفا از پیام دادن جهت سوالات برقی و مسائل شخصی خودداری نمایید .

ضمانت پرداخت ( انواع نوسان ساز گواهینامه ها )

برای نمایش گواهینامه های تضمین پرداخت در سایت الکتروکیتز که از سمت شرکت زرین پال صادر شده است بر روی لوگوهای زیر کلیک نمایید

انواع نوسان ساز

مدار نوسان ساز ناپایدار

• ارسال شده توسط : پویان اصغریان
• ۱۷/۰۷/۱۳۹۹
• بدون دیدگاه

چگونه مدارهای نوسان ساز ناپایدار عمل می کنند؟

مدار نوسان ساز ناپایدار یا مالتی انواع نوسان ساز ویبراتور ناپایدار (astable multi-vibrator) یک مدار کلاسیک برای چشمک زدن متناوب دو LED است. همچنین، می توان با نصب یک اسپیکر (بلندگو)، با هر بار چشمک زدن، صدایی نیز پخش شود (نوسان ساز ناپایدار با بلندگو).

در ابتدا نگاهی به مدار نوسان ساز ناپایدار در قالب یک ویدئوی آموزشی داشته باشیم.

شاید برایتان جالب باشد که بدانید مدار نوسان ساز ناپایدار چگونه کار می کند؟

توضیحات مختلفی برای نحوه عملکرد مدار نوسان ساز ناپایدار ارائه شده انواع نوسان ساز است. در اینجا من هم توضیحی را برایتان ارائه می دهم. اگر سؤالی داشید در قسمت نظرات بپرسید.

در ابتدا نگاهی به دیاگرام مدار نوسان ساز ناپایدار داشته باشیم.

مدار نوسان ساز ناپایدار یک مدار نوسان ساز کلاسیک است. با روشن بودن ترانزیستور سمت چپ (Q1)، دیود ساطع کننده نور (LED) در سمت چپ روشن می شود. همچنین، با روشن بودن ترانزیستور در سمت راست (Q2) نیز موجب روشن شدن LED در سمت راست می شود.

مقاومت های R1 و R4 فقط برای تنظیم جریان در LED ها هستند. این امر یعنی شش المان دیگر بخش نوسان ساز مدار را تشکیل می دهند: Q1، Q2، C1، C2، R2 و R3.

درک مدار نوسان ساز ناپایدار

ولتاژ سمت چپ خازن C2 موجب کنترل ترانزیستور Q1 می شود. همچنین، ولتاژ سمت راست خازن C1 ترانزیستور Q2 را کنترل می کند.

وقتی ترانزیستور Q1 روشن می شود، ولتاژ C1 را تغییر می دهد و این امر موجب خاموشی Q2 می شود.

پس از مدتی کوتاه، ولتاژ خازن C1 دوباره افزایش یافته و ترانزیستور Q2 را روشن می کند. وقتی ترانزیستور Q2 روشن می شود، ولتاژ C2 را تغییر داده و این امر خاموشی Q1 را در پی دارد.

این قضیه مدام تکرار می شود؛ اما این یک توضیح بسیار سطحی است؛ اما بیاید تا نگاهی عمیق تر داشته باشیم.

۱٫ ولتاژ همیشه بین دو نقطه اندازه گیری می شود. وقتی در مورد ولتاژ در یک نقطه خاص صحبت می کنیم، منظور ولتاژ اندازه گیری شده از آن نقطه تا منفی باتری است. (به همین دلیل است که منفی باتری را صفر ولت می نامیم)

۲٫ ترانزیستور را مشابه یک سوئیچ در نظر بگیرید.

ترانزیستور برای روشن شدن نیاز به اعمال ولتاژ ۰٫۷ ولت به پایه وسط (بِیس – base) دارد. وقتی ترانزیستور روشن است، پین کُلِکتور (C) (collector) به پین اِمیتر (E) (emitter) متصل می شود تا جریان بتواند از آن عبور کند. این امر یعنی دو پین دارای ولتاژ یکسان خواهند بود. وقتی ترانزیستور خاموش است، هیچ ارتباطی بین پایه اِمیتر و کُلکتور وجود نداشته و در نتیجه هیچ جریانی نمی تواند عبور کند.

۳- برای دیدگاه بهتر این شبیه سازی را انجام دهید.

توصیه می کنم مواردی را که در اینجا می نویسم با استفاده از شبیه ساز تطبیق دهید. برای راحتی شما، لینکی قرار دادم که به راحتی می توانید شبیه سازی مدار نوسان ساز انواع نوسان ساز ناپایدار را بدون نیاز به نرم افزار خاصی انجام دهید:

شبیه سازی نرم افزاری مدار نوسان ساز ناپایدار

وقتی LED 1 روشن است:

بیایید در شروع کار در نظر بگیریم که LED اول روشن بوده و L2 خاموش است.

ولتاژ سمت راست خازن C2 با روشن شدن LED سمت چپ به سرعت به ۷-۸ ولت می رسد.

L1 فقط وقتی روشن می شود که ترانزیستور Q1 روشن است.

از نحوه کار ترانزیستورها می دانیم که Q1 تنها در صورتی روشن می شود که ولتاژ ۰٫۷ ولت به پایه بیس آن اعمال شود. از آنجا که سمت چپ خازن C2 به پین بِیس ترانزیستور Q1 متصل می شود، به این معنی است که ولتاژ آن ۰٫۷ ولت است.

سمت راست خازن C2 از طریق مقاومت R4 و L2 به ۹ ولت متصل می شود، بنابراین شارژ می شود و ولتاژ نیز افزایش می یابد.

یک خازن به طور تصاعدی شارژ می شود، این بدان معنی است که ولتاژ در ابتدا سریع افزایش می یابد و سپس کند می شود. ولتاژ به سرعت به ۷-۸ ولت می رسد، اما از آنجا ولتاژ روند کندی خواهد داشت.

ولتاژهای اطراف ترانزیستور Q2 توضیح ثانویه:

ولتاژ سمت راست C1 زیر ۰٫۷ ولت است، اما وقتی LED سمت چپ روشن می شود، این ولتاژ افزایش می یابد.

از آنجا که ترانزیستور Q2 خاموش است، پین بیس آن باید کمتر از ۰٫۷ ولت باشد.

سمت راست خازن C1 به پایه ترانزیستور Q2 متصل می شود، بنابراین این امر به معنی کمتر بودن از ۰٫۷ ولت است.

اما سمت راست C1 نیز از طریق مقاومت R2 به ۹ ولت متصل می شود و این به این معنی این است که شارژ می شود. پس ولتاژ زیر ۰٫۷ ولت بوده اما در حال افزایش می باشد.

نقطه عطف

بنابراین، ولتاژ در سمت راست C1 در حال افزایش است؛ و وقتی به ۰٫۷ ولت برسد، فرایند شروع می شود!انواع نوسان ساز

وقتی سمت راست خازن C1 به ۰٫۷ ولت برسد، این یعنی که پایه ترانزیستور Q2 نیز به ۰٫۷ ولت رسیده و روشن می شود. در نتیجه، LED در سمت راست نیز روشن خواهد شد. اما وقتی ترانزیستور Q2 روشن می شود، اتفاق جالبی در مورد ولتاژ روی خازن C2 رخ می دهد.

دریافت ولتاژ منفی

میدانیم که خازن C2 در سمت چپ ۰٫۷ ولت و در سمت راست آن ۸ ولت داشت. یا به عبارت دیگر، سمت چپ به مقدار ۷٫۳ ولت کمتر از سمت راست بود.

اما اگر Q2 روشن شود، ولتاژ در سمت راست خازن C2 از طریق ترانزیستور ناگهان به صفر ولت نزول می کند.

شارژ داخلی خازن تغییر نمی کند، بنابراین سمت چپ ۷٫۳ ولت کمتر از سمت راست است؛ اما اکنون که سمت انواع نوسان ساز راست صفر ولت می باشد، یعنی سمت چپ به میزان ۷٫۳ ولت زیر صفر یا -۷٫۳ V شده است.

پایه بیس ترانزیستور Q1 به دلیل منفی شدن سمت چپ خازن C2 منفی می شود. همین قضیه برای ترانزیستور Q2 و خازن C1 هم صادق است.

با روشن شدن ترانزیستور Q2، ترانزیستور و LED در سمت چپ خاموش می شوند.

بنابراین اکنون، LED سمت چپ و ترانزیستور خاموش شده اند و LED و ترانزیستور سمت راست روشن شده است.

سمت چپ خازن C2 از -۷٫۳ V شروع شده و از طریق مقاومت R3 شارژ می شود. از آنجا که بعد از رسیدن به ۰٫۷ ولت به پایه بیس ترانزیستور Q1 متصل می شود، Q1 دوباره روشن می شود و این قضیه ادامه دارد.

دو ترانزیستور به طور متناوب روشن و انواع نوسان ساز خاموش می شوند. این امر باعث می شود دو LED نیز به صورت متناوب خاموش و روشن شوند.

در این پست سعی کردم تا به زبان ساده مدار نوسان ساز ناپایدار را تشریح کنم. با کمی خلاقیت می توانید از مدار نوسان ساز ناپایدار در انواع کاربردها استفاده کنید. این مدار قابلیت گسترش را دارد.

الکترونیک عمومی بخش ششم(اسیلاتور ها و نوسان ساز ها)

اسیلاتور؛ مداری است که با استفاده از ولتاژ DC تولید امواج متناوب AC با دامنه و فرکانس پایدار می‌کند. در اسیلاتور قطعاتی چون ترانزیستور، دیود، آی سی، مقاومت، خازن وسلف به کار می‌رود. با استفاده از اسیلاتور می‌توان امواج سینوسی، مربعی، مثلثی و… تولید کرد. برای نمونه می‌توان به نوسان‌سازهاي هارتلی، کولپیتس و آرمسترانگ اشاره کرد، هر کدام مزایا و معایبی دارند ولی هیچ‌کدام بنا به دلایلی در موبایل کاربرد ندارد.

در سیستم های رادیویی ، نوسان سازها که معمولا سینوسی هستند موج حامل فرستنده را به وجود می آورند . طبقه انواع نوسان ساز های مخلوط کننده را تحریک می کنند و سیگنال را از یک گستره فرکانس به گستره دیگر می برند . در واقع نوسان ساز یا اسیلاتور مداری است که در صورت کوچکترین تحریکی در حد یک نویز یا چند میلی ولت شروع به نوسان و تولید موج سینوسی می کند . اسیلاتورها در مدارات موبایل استفاده بسیار زیادی دارند مثلا اسیلاتور VCO که نقش تولید موج حامل برای مدولاسیون سیگنال ارسالی را بر عهده دارد یا کریستال اصلی که یک موج سینوسی با فرکانس مشخص برای کلاک پالس بخش های دیجیتال تولید می کند که این موج سینوسی در خود CPU یا آی سی RFSP تبدیل به یک پالس مربعی می شود و از کریستال ساعت نیز به عنوان یک اسیلاتور می توان یاد کرد . در حالت کلی می توان یک اسیلاتور ساده را به شکل زیر نشان داد :

در شکل بالا که rn یک مقاومت غیر خطی منفی است دارای مشخص جریان – ولتاژ مشخص انواع نوسان ساز زیر می باشد :

کدام نمادهای مشمول تغییر دامنه نوسان شدند؟

تعداد ۱۳ نماد معاملاتی مشمول تغییر دامنه نوسان قیمت در فرابورس ایران شدند.

به گزارش اقتصاد آنلاین؛ معاون نظارت بازار شرکت فرابورس ایران با صدور اطلاعیه‌ای اعلام کرد: پیرو اطلاعیه شماره ۳۶۶۱/الف/۰۱ مورخ ۲۲/۰۱/۱۴۰۱ این شرکت، با موضوع «ضوابط مربوط به ماده ۲۱ دستورالعمل فعالیت بازارگردانی در بورس اوراق بهادار تهران و فرابورس ایران»، پس از بررسی های صورت گرفته طی شش ماه منتهی به ۱۶/۰۶/۱۴۰۱، نمادهای معاملاتی آهن و فولاد ارفع، پلیمر آریا ساسول، سپیدار سیستم آسیا، سرمایه‌گذاری مس سرچشمه، صنایع پتروشیمی تخت جمشید، پتروشیمی تندگویان، مجتمع جهان فولاد سیرجان، سیمان ساوه، پالایش نفت شیراز، نفت ایرانول، توسعه و مدیریت سرمایه صبا، محصولات کاغذی لطیف و گروه توسعه مالی مهر آیندگان مشمول بندهای ۲ ،۳ و ۴ ماده ۱ ضوابط مذکور می‌باشند.

لذا بازارگردانان در نمادهای فوق در صورت تمایل می توانند با رعایت سایر بندهای «ضوابط مربوط به ماده ۲۱ دستورالعمل فعالیت بازارگردانی در بورس اوراق بهادار تهران و فرابورس ایران» درخواست تغییر دامنه نوسان قیمت را به فرابورس ایران ارائه نمایند.

در خصوص صندوق‌های سرمایه گذاری و نیز انواع نوسان ساز اوراق تامین مالی توجه به مفاد ماده ۲ ضوابط مربوط به ماده ۲۱ دستورالعمل فعالیت بازارگردانی در بورس اوراق بهادار تهران و فرابورس ایران ضروری است.