İçerik
- Basit Osilatör Devresi - LC Osilatörü
- DIY Osilatörünün Bileşenlerini Yapma
- Hazır, Ayarla, Salınım
- Kondansatör Osilatörünün Kullanım Alanları
Fizikte, bir osilatör, enerjiyi sürekli olarak bir formdan diğerine dönüştüren herhangi bir cihazdır. Bir sarkaç basit bir örnektir. Salınımının en üstünde olduğunda, tüm enerjisi potansiyel enerji iken, en altında ise maksimum hızda hareket ederken, sadece kinetik enerjiye sahiptir. Potansiyel kinetik enerji ile tine üzerindeki ilişkisini kısarsanız, yinelenen bir dalga formu elde edersiniz. Bir sarkaç hareketi süreklidir, bu yüzden dalga saf bir sinüs dalgası olacaktır. Döngüsel işlemi başlatan potansiyel enerji sarkaç kaldırmak için yaptığınız işle sağlanır. Onu bıraktıktan sonra, sarkaç hareketi için direnen hava sürtünme kuvveti için gerekli olsaydı sonsuza dek salınacaktır.
Rezonans eden bir elektronik osilatörün arkasındaki prensip budur. Akü gibi bir DC güç kaynağı tarafından sağlanan voltaj, bir sarkaç kaldırırken yaptığınız işle aynıdır ve güç kaynağından çıkan elektrik akımı, bir kapasitör ve bir endüktif bobin arasında geçiş yapar. Bu tip devre, L'nin indükleyen bobini ve C'nin kondansatörü gösterdiği bir LC osilatörü olarak bilinir. Bu tek tip osilatör değildir, ancak elektronik bileşenleri bir devre kartına lehimlemeye gerek kalmadan inşa edebileceğiniz bir DIY osilatörüdür.
Basit Osilatör Devresi - LC Osilatörü
Tipik bir LC osilatörü, paralel olarak bağlanmış ve bir DC güç kaynağına bağlı bir kapasitör ve endüktif bobinden oluşur. Güç, dielektrik olarak bilinen bir yalıtım malzemesiyle ayrılan iki plakadan oluşan elektronik bir cihaz olan kapasitöre akar. Giriş plakası maksimum değerine şarj olur ve tam şarj olduğunda, akım yalıtımdan diğer plakaya akar ve bobine devam eder. Bobin içinden akan akım daha sonra indüktör çekirdeğinde manyetik bir alanı indükler.
Kondansatör tamamen boşaldığında ve akım akarken durduğunda, indüktör çekirdeğindeki manyetik alan, kondansatörün çıkış plakasına geri zıt yönde akan endüktif bir akım üreten, yayılmaya başlar. Bu plaka şimdi maksimum değerine şarj olur ve deşarj bobinine ters yönde akım verilerek boşalır. Bu işlem elektriksel direnç ve kapasitörden sızıntı olmadığı için sonsuza dek devam edecektir. Akım akışını grafiğe sokacak olursanız, yavaş yavaş x ekseni üzerinde yatay bir çizgiye dönüşen bir dalga formu elde edersiniz.
DIY Osilatörünün Bileşenlerini Yapma
Bir DIY osilatör devresi için ihtiyacınız olan bileşenleri evin etrafındaki malzemeleri kullanarak oluşturabilirsiniz. Kapasitör ile başla. Yaklaşık 3 feet uzunluğunda bir plastik gıda ambalajı açın ve üzerine geniş ya da uzun olmayan bir alüminyum folyo tabakası koyun. Bunu, ilki ile aynı olan başka bir plastik tabaka ile örtün ve üzerine, üstüne, birinci folyo tabakasına benzer bir ikinci folyo tabakası yerleştirin. Folyo, yükü depolayan iletken malzemedir ve plastik, standart bir kapasitördeki yalıtım plakasına benzer dielektrik malzemedir. Her bir folyo tabakasına 18-gauge uzunluğunda bakır tel bantlayın ve ardından her şeyi bir puro şeklinde yuvarlayın ve bir arada tutmak için etrafına bant sarın.
Endüktif bir bobin yapmak için, çekirdek için 1/2 veya 3/4 inç taşıma cıvatası gibi büyük bir çelik cıvata kullanın. Etrafına 18 veya 20 ayar telini birkaç yüz kez sarın - teli ne kadar çok sarfettiyseniz bobinin voltajı o kadar artacaktır. Kabloyu tabakalara sarın ve bağlantı yapmak için kablonun iki ucunu serbest bırakın.
Bir DC güç kaynağına ihtiyacınız olacak. Tek bir 9 voltluk pil kullanabilirsiniz. Ayrıca devreyi test etmek için bir şeye ihtiyacınız var. Bir multimetre kullanabilirsiniz, ancak bir LED ampul daha kolaydır (ve daha dramatik).
Hazır, Ayarla, Salınım
İşleri başlatmak için kapasitör ve indüktörü paralel bağlamanız gerekir. Bunu, bir kabloyu indüktörden kapasitör kablolarından birine bükerek ve ardından diğer iki teli birlikte bükerek yapın. Polarite önemli değil, bu yüzden hangi kabloları seçtiğiniz önemli değil.
Sonra, kapasitörü şarj etmeniz gerekir. Bunu, her iki ucunda timsah klipsli bir çift tel ile yapın veya 9 voltluk bir akünün üstüne oturan bir akü klipsi alın. Bir ucu bir çift bükülmüş kabloya ve diğer ucunu serbest akü terminallerinden birine tutturun, sonra diğer kabloyu diğer akü terminaline bağlamak için diğer kabloyu kullanın.
Kapasitörün şarj olması ve devrenin salınımına başlaması 5 veya 10 dakika sürebilir. Bu süre geçtikten sonra bir kabloyu aküden ayırın ve LED üzerindeki tellerden birine bağlayın, ardından diğer kabloyu çıkarın ve diğer LED kablosuna kenetleyin. Devreyi tamamladığınızda, LED yanıp sönmeye başlamalıdır. Osilatörün çalıştığının işareti işte bu. LED'in ne kadar titremeye devam ettiğini görmek için devreyi bağlı bırakın.
Kondansatör Osilatörünün Kullanım Alanları
Folyo sarmalı bir kondansatör ve bir taşıyıcı cıvata indüktörü ile inşa edebileceğiniz osilatör, bir LC tank devresine veya ayar osilatörüne bir örnektir. Radyo sinyallerini almak ve almak, radyo dalgaları üretmek ve frekansları karıştırmak için kullanılan osilatör türüdür. Bir başka önemli kondansatör osilatörü, DC giriş sinyallerini titreşimli AC sinyallerine dönüştürmek için kapasitörler ve dirençler kullanandır. Bu tip osilatör bir RC (direnç / kapasitör) osilatörü olarak bilinir ve genellikle tasarımına bir veya daha fazla transistör içerir.
RC osilatörlerinin çoklu kullanımları vardır. DC akımı AC ev akımına çeviren bir makine olan her inverterde bir tane vardır. Bir invertör, her fotovoltaik elektrik sisteminin önemli bir bileşenidir. Ek olarak, RC osilatörleri ses ekipmanlarında yaygındır. Sentezleyiciler, yaptıkları sesleri üretmek için RC osilatörleri kullanır.
Bulunan malzemelerle bir RC osilatör oluşturmak kolay değildir. Bunu yapmak için, genellikle gerçek devre bileşenleri, devre kartları ve bir havya ile çalışmak zorundasınız. Basit bir RC osilatör devresi için çevrimiçi diyagramları kolayca bulabilirsiniz. Bir kondansatör osilatöründen gelen dalga biçimi, kondansatörlerin kapasitansına, devrede kullanılan dirençlerin direncine ve giriş voltajına bağlıdır. İlişki matematiksel olarak biraz karmaşık ancak deneysel olarak çeşitli bileşenlerle osilatör devreleri kurarak test etmek kolaydır.