Oscylator zdolny do wytwarzania sygnału o zmiennej częstotliwości wyjściowej jest niezbędny w elektronice. Do tego celu najlepiej nadaje się oscylator częstotliwości bicia.  Omówimy jego częstotliwość pracy, zastosowania i inne ważne informacje. Zobacz.

Co to jest Oscylator częstotliwości bicia?

Fala sinusoidalna

Określany jest również jako BFO. Zasadniczo jest to urządzenie, które wytwarza sygnały sinusoidalne o zmiennym zakresie częstotliwości audio. Dzieje się tak dzięki połączeniu dwóch różnych oscylacji elektrycznych o częstotliwości radiowej. 

Ponadto należy pamiętać, że urządzenie to jest używane od czasu jego wynalezienia w 1901 roku przez Reginalda Fessendena.

Działanie oscylatora częstotliwości bicia

Poniższy schemat blokowy ilustruje zasadę działania urządzenia. 

Schemat roboczy oscylatora częstotliwości uderzeń

Należy zwrócić uwagę, że obwód składa się z oscylatora o zmiennej częstotliwości i oscylatora o stałej częstotliwości. Ponadto w układzie znajdują się 2 filtry RF (elementy RF) i mieszacz. Ich zadaniem jest połączenie dwóch częstotliwości wejściowych podawanych przez oscylator stały i zmienny. 

Ponadto w urządzeniu znajduje się wzmacniacz, który ułatwia wzmocnienie sygnału. 

Mechanizm działania

Ilustracja częstotliwości radiowych

Po pierwsze, oscylator o stałej częstotliwości RF dostarcza sygnał o częstotliwości radiowej. Należy zauważyć, że sygnał ten ma stałą częstotliwość. Następnie sygnał trafia do filtra RF, gdzie jest modyfikowany do odpowiedniego zakresu. 

Równocześnie oscylator o zmiennej częstotliwości dostarcza sygnał. Zwróć uwagę, że wartość stałej częstotliwości jest inna niż zmiennej. 

Teraz mamy dwie częstotliwości oscylatora, powiedzmy Fx i Fy. Następnie wchodzą one do mieszacza, który podaje sumę i różnicę częstotliwości oscylacji. 

Uwaga: mieszacz będzie konsekwentnie dostarczał inną częstotliwość w zakresie częstotliwości audio. 

Następnie sygnał jest przesyłany do wejściowego filtra RF. Zasadniczo filtr ten tłumi wszystkie inne składowe częstotliwości radiowej, pozostawiając jedynie różnicę częstotliwości oscylatora. 

Na koniec wzmacniacz AF wzmacnia sygnał i jest gotowy do użycia. 

Główne czynniki wpływające na częstotliwość bicia oscylatora

Głośnik ilustrujący falę dźwiękową. 

Podstawowym czynnikiem wpływającym na działanie urządzenia jest stabilność częstotliwości. Należy pamiętać, że niewielka zmiana częstotliwości względnej wywołuje znaczne przesunięcie w innych częstotliwościach. Dlatego konieczne jest ograniczenie ewentualnego dryftu częstotliwości różnicowej w czasie.

Przede wszystkim należy się upewnić, że poszczególne oscylatory mają wysoką wewnętrzną stabilność. Pomoże to wytrzymać zmiany temperatury i napięcia zasilania.

Należy także pamiętać, że oscylatory RF muszą być od siebie oddzielone. Zasadniczo chodzi o to, aby uniknąć wszelkich form sprzężenia, które mogłyby doprowadzić do synchronizacji sygnałów. Należy pamiętać, że jest to szczególnie częste w przypadkach, gdy różnica częstotliwości jest niewielka.

Zastosowania Oscylator częstotliwości bicia

BFO jest jednym z najdokładniejszych urządzeń do wykrywania metali. Oto ilustracja jego zastosowania w urządzeniu do wykrywania metali. 

Obwód wykrywacza metali

Strażnik używający wykrywacza metali

Podstawowe elementy to układ scalony 4093 quad Schmitt NAND i cewka szukająca. Ponadto inne kluczowe elementy to przełącznik i bateria do zasilania. 

Obwód wytwarza zmienne sygnały dzięki rezystancji na szybkie zmiany napięcia. Reaktancja ta jest istotna w tworzeniu opóźnienia w układzie scalonym. Wynikiem są szybkie oscylacje o częstotliwości 2 MHz. Fale te są następnie zbierane przez radio na fale średnie.

Specyfikacja uzwojenia cewki

Cewka składa się z emaliowanego drutu o parametrach podanych poniżej: 

Następnie należy podłączyć cewkę do ekranu Faradaya 0V. Do zamocowania ekranu Faradaya przyda się również taśma izolacyjna. 

Jak skonfigurować obwód

Ustaw obwód tak, jak pokazano na poniższym schemacie.

Schemat połączeń

Ponadto, aby wykrywacz metalu działał, musi odbierać sygnał na harmonicznej 2MHz. Przy dobrym ustawieniu wykrywacz z łatwością wykryje obiekt taki jak metalowa moneta o wielkości 80-90 mm.  

Dodatkowo, z łatwością rozróżnia przedmioty żelazne i nieżelazne. 

Podsumowanie

Powyżej omówiliśmy prostą zasadę działania oscylatora częstotliwości dudnienia. Ponadto wyjaśniliśmy jego podstawowe zastosowanie w układzie wykrywacza metali. Jeśli chciałbyś wyjaśnić działanie wykrywacza, skontaktuj się z nami, a my natychmiast udzielimy Ci pomocy.