Tartalom
- Egy egyszerű oszcillátor áramkör - LC oszcillátor
- Alkatrészek készítése barkács barkácsoláshoz
- Kész, beállítva, oszcilláló
- Használ egy kondenzátor oszcillátort
A fizikában az oszcillátor minden olyan eszköz, amely folyamatosan konvertálja az energiát az egyik formából a másikba. Az inga egy egyszerű példa. A lengés tetején minden energiája potenciális energia, míg alján, amikor maximális sebességgel halad, csak kinetikus energiája van. Ha ábrázolja a potenciál és a kinetikus energia kapcsolatát a fogak felett, akkor ismétlődő hullámformát kap. Az inga mozgása folyamatos, tehát a hullám tiszta szinuszhullám lenne. A ciklikus folyamat elindulásához szükséges potenciális energiát az inga felemelésével végzett munka biztosítja. Ha elengedi, az inga örökké rezgni fog, ha a mozgásnak ellenálló levegős súrlódási erő ellen hat.
Ez az elv a rezonáló elektronikus oszcillátor mögött. Az egyenáramú áramforrás, például az akkumulátor által szolgáltatott feszültség analóg az inga felemelésével végzett munkával, és az áramforrásból származó áramfelvétel, amely az áramforrásból áramlik, egy kondenzátor és egy induktív tekercs között cikluszik. Az ilyen típusú áramkört LC oszcillátornak nevezzük, ahol L jelzi az indukciós tekercset, C pedig a kondenzátort. Ez nem az egyetlen típusú oszcillátor, de ez egy DIY oszcillátor, amelyet úgy építhet, hogy az elektronikus alkatrészeket az áramköri lapra nem kell forrasztani.
Egy egyszerű oszcillátor áramkör - LC oszcillátor
Egy tipikus LC oszcillátor egy párhuzamosan huzalozott és egyenáramú áramforráshoz csatlakoztatott kondenzátorból és induktív tekercsből áll. A teljesítmény áramlik a kondenzátorba, amely egy elektronikus eszköz, amely két lemezből áll, amelyeket dielektrikumként ismert szigetelő anyag választ el egymástól. A bemeneti lemez maximális értékre tölti fel, és amikor a teljes töltés eléri, az áram átvezet a szigetelésen a másik lemezre, és tovább folytatódik a tekercsen. A tekercsen átáramló áram ezután mágneses teret indukál az induktormagban.
Amikor a kondenzátor teljesen lemerült, és az áram leáll, az induktormagban a mágneses mező eloszlik, és ez induktív áramot generál, amely az ellenkező irányba áramlik vissza a kondenzátor kimeneti lemezére. Ez a lemez most feltérképezi a maximális értéket, és kisül, áramot fordítva az indukciós tekercshez. Ez a folyamat örökre folytatódna, ha nem lenne az elektromos ellenállás és a kondenzátor szivárgása. Ha ábrázolja az aktuális áramlást, akkor olyan hullámformát kap, amely fokozatosan degenerálódik az x tengely vízszintes vonalává.
Alkatrészek készítése barkács barkácsoláshoz
A ház körüli anyagokat felhasználva elkészítheti azokat az alkatrészeket, amelyekre szüksége van a barkácsos oszcillátor áramkörhöz. Kezdje a kondenzátorral. Görgessen le egy kb. 3 láb hosszú műanyag élelmiszerlapot, majd tegyen rá egy olyan alumíniumfóliát, amely ugyanolyan széles vagy hosszú. Fedjük le egy másik, az elsővel megegyező műanyag lappal, majd tedjünk rá egy második fólialapot, amely megegyezik az első fólialapkal. A fólia a vezető anyag, amely tárolja a töltést, és a műanyag a dielektromos anyag analóg a szigetelő lemezhez egy standard kondenzátorban. Ragasszon be egy 18-as vastagságú rézhuzalt minden egyes fólialapra, majd tekerjen mindent szivar alakúvá és tekerje köré szalagot, hogy együtt tartsa.
Induktív tekercs készítéséhez használjon nagy acélcsavart, például 1/2 vagy 3/4 hüvelykes kocsi csavart a maghoz. Tekerje körül a 18 vagy 20 méretű vezetéket körülötte több százszor - minél többször tekerted a vezetéket, annál nagyobb feszültséget hoz létre a tekercs. Tekerje be a huzalt rétegekben, és hagyja szabadon a huzal két végét a csatlakozáshoz.
Szüksége lesz egy DC tápegységre. Használhat egyetlen 9 voltos akkumulátort. Szüksége van valamire az áramkör teszteléséhez. Használhat multimétert, de a LED-izzó könnyebb (és drámaibb).
Kész, beállítva, oszcilláló
A dolgok elindításához párhuzamosan csatlakoztassa a kondenzátort és az induktorokat. Ehhez csavarozza össze az egyik vezetéket az induktorról az egyik kondenzátor vezetékére, majd csavarja össze a másik két vezetéket. A polaritás nem fontos, ezért nem számít, mely vezetékeket választja.
Ezután meg kell töltenie a kondenzátort. Ehhez használjon egy pár vezetéket, amelyek mindkét végén aligátorkapocs található, vagy szerezzen egy akkumulátorcsipeszt, amely illeszkedik a 9 voltos akkumulátor tetejéhez. Rögzítse az egyik vezetéket az egyik pár sodrott huzalra, a másik végét az egyik szabad akkumulátor kivezetésre, majd a másik vezetékkel csatlakoztassa a másik vezetékpárt a másik akkumulátor csatlakozójához.
5 vagy 10 percig tarthat, amíg a kondenzátor feltöltődik, és az áramkör megkezdi az oszcillációt. Ezen idő elteltével húzza ki az egyik vezetéket az akkumulátorból, és rögzítse azt a LED egyik vezetékére, majd húzza ki a másik vezetéket, és rögzítse a másik LED vezetékre. Amint befejezte az áramkört, a LED-nek villogni kell. Ez az a jel, amely szerint az oszcillátor működik. Hagyja az áramkört csatlakoztatva, nézze meg, mennyi ideig villog a LED.
Használ egy kondenzátor oszcillátort
Az oszcillátor, amelyet fóliába burkoló kondenzátorral és kocsi csavarral való indukcióval építhet, példája az LC tartály áramkörének vagy a hangoló oszcillátornak. Rádiójelek befogadására és vételére, rádióhullámok generálására és frekvenciák keverésére használt oszcillátor típusa. Egy másik fontos kondenzátor oszcillátor az, amely kondenzátorokat és ellenállásokat alkalmaz az egyenáramú bemeneti jelek pulzáló váltakozó áramú jellé alakítására. Az ilyen típusú oszcillátorokat RC (ellenállás / kondenzátor) oszcillátornak nevezzük, és általában egy vagy több tranzisztorot építenek beépítésükbe.
Az RC oszcillátorok többféle felhasználásúak. Minden inverterben van egy, azaz egy olyan gép, amely az egyenáramot átalakítja váltakozó áramú házárammá. Az inverter minden fotovoltaikus elektromos rendszer fontos alkotóeleme. Ezen felül az RC oszcillátorok gyakoriak a hangtechnikában. A szintetizátorok RC oszcillátorokat használnak a hangok generálására.
Nem olyan könnyű RC-oszcillátort felépíteni talált anyagokkal. Ennek elkészítéséhez általában a tényleges áramköri alkatrészekkel, áramköri táblákkal és forrasztópákaval kell dolgoznia. Könnyen megtalálhatja az egyszerű RC oszcillátoráramkör diagramjait online. A kondenzátor oszcillátorból származó hullámforma a kondenzátorok kapacitásától, az áramkörben alkalmazott ellenállások ellenállásától és a bemeneti feszültségtől függ. A kapcsolat matematikai szempontból egy kicsit bonyolult, de kísérletileg tesztelhető, különféle komponensekből álló oszcillátoráramkörök építésével.