स्थानिक ऑसिलेटर (मास्टर ऑसिलेटर) रिसीव्हरमध्ये (ट्रान्समीटर) बहुतेक प्रकरणांमध्ये सिग्नल जनरेटर म्हणतात, जे रिसेप्शनची वारंवारता निर्धारित करते. जरी त्याच्या भूमिकेला सहाय्यक म्हटले जाते, परंतु प्राप्त किंवा प्रसारित करणार्या उपकरणाच्या गुणवत्तेवर त्याचा खूप महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो.
सामग्री
स्थानिक ऑसीलेटरचा उद्देश आणि हेटरोडाइन रिसेप्शनचा सिद्धांत
रेडिओ रिसेप्शनच्या पहाटे, रिसीव्हर सर्किट्स बनवताना, ते स्थानिक ऑसिलेटरसह वितरीत केले. इनपुट ऑसीलेटरी सर्किटद्वारे निवडलेला सिग्नल वाढविला गेला आणि नंतर तो शोधला गेला आणि कमी-फ्रिक्वेंसी अॅम्प्लिफायरला दिला गेला. सर्किटरीच्या विकासासह, मोठ्या लाभासह रेडिओ फ्रिक्वेंसी अॅम्प्लीफायर तयार करण्याची समस्या उद्भवली आहे.
मोठ्या श्रेणीचे कव्हर करण्यासाठी, ते विस्तृत बँडविड्थसह सादर केले गेले, ज्यामुळे ते आत्म-उत्तेजनाचे प्रवण बनले. स्विच केलेले अॅम्प्लीफायर खूप जटिल आणि अवजड असल्याचे दिसून आले.
हेटरोडाइन रिसेप्शनच्या आविष्काराने सर्व काही बदलले.ट्यून करण्यायोग्य (किंवा निश्चित) ऑसिलेटरचे सिग्नल मिक्सरला दिले जाते. प्राप्त झालेले सिग्नल मिक्सरच्या इतर इनपुटला दिले जाते आणि आउटपुट मोठ्या संख्येने संयोजन फ्रिक्वेन्सी आहे, जे स्थानिक ऑसीलेटरच्या फ्रिक्वेन्सी आणि विविध संयोजनांमध्ये प्राप्त सिग्नलची बेरीज आणि फरक आहेत. व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये सहसा दोन वारंवारता असतात:
- fheterodyne-fsignal;
- f सिग्नल - f heterodyne.
या फ्रिक्वेन्सींना एकमेकांच्या संदर्भात मिरर फ्रिक्वेन्सी म्हणतात. रिसेप्शन एका चॅनेलवर चालते, दुसरे रिसीव्हरच्या इनपुट सर्किट्सद्वारे फिल्टर केले जाते. फरकाला इंटरमीडिएट फ्रिक्वेंसी (IF) म्हणतात, प्राप्त किंवा प्रसारित करणारे उपकरण डिझाइन करताना त्याचे मूल्य निवडले जाते. उर्वरित कॉम्बिनेशन फ्रिक्वेन्सी इंटरमीडिएट फ्रिक्वेन्सी फिल्टरद्वारे फिल्टर केल्या जातात.
औद्योगिक उपकरणांसाठी, IF मूल्य निवडण्यासाठी मानके आहेत. हौशी उपकरणांमध्ये, ही वारंवारता अरुंद-बँड फिल्टर तयार करण्यासाठी घटकांच्या उपलब्धतेसह विविध परिस्थितींमधून निवडली जाते.
फिल्टरद्वारे निवडलेली इंटरमीडिएट वारंवारता IF अॅम्प्लिफायरमध्ये वाढविली जाते. ही वारंवारता निश्चित असल्याने आणि बँडविड्थ लहान असल्याने (व्हॉइस माहिती प्रसारित करण्यासाठी 2.5 ... 3 kHz पुरेसे आहे), त्यासाठी अॅम्प्लीफायर सहजपणे उच्च लाभासह अरुंद-बँड बनवता येतो.
अशी सर्किट्स आहेत जिथे एकूण वारंवारता वापरली जाते - f सिग्नल + f heterodyne. अशा योजनांना "उर्ध्वगामी परिवर्तन" योजना म्हणून संबोधले जाते. हे तत्त्व रिसीव्हरच्या इनपुट सर्किट्सचे बांधकाम सुलभ करते.
थेट रूपांतरण तंत्र देखील आहे (थेट प्रवर्धनासह गोंधळात टाकू नका!), ज्यामध्ये रिसेप्शन जवळजवळ स्थानिक ऑसिलेटर वारंवारतेवर चालते.अशी सर्किटरी डिझाइन आणि समायोजनाच्या साधेपणाद्वारे दर्शविली जाते, परंतु थेट रूपांतरण उपकरणांमध्ये अंतर्निहित त्रुटी आहेत ज्यामुळे कामाची गुणवत्ता लक्षणीयरीत्या खराब होते.
ट्रान्समीटर स्थानिक ऑसिलेटर देखील वापरतो. ते उलट कार्य करतात - ते कमी-फ्रिक्वेंसी मोड्यूलेटेड सिग्नल ट्रान्समिट फ्रिक्वेंसीमध्ये हस्तांतरित करतात. संप्रेषण उपकरणांमध्ये, अनेक स्थानिक ऑसिलेटर असू शकतात. म्हणून, दोन किंवा अधिक वारंवारता रूपांतरणे असलेले सर्किट वापरले असल्यास, ते अनुक्रमे, दोन किंवा अधिक स्थानिक ऑसिलेटर वापरते. तसेच, सर्किटमध्ये स्थानिक ऑसीलेटर असू शकतात जे अतिरिक्त कार्ये करतात - ट्रान्समिशन दरम्यान दाबलेल्या वाहकाची जीर्णोद्धार, टेलीग्राफ पार्सलची निर्मिती इ.
रिसीव्हरमधील स्थानिक ऑसीलेटरची शक्ती लहान आहे. कोणत्याही कार्यासाठी बहुतेक प्रकरणांमध्ये काही मिलीवॅट्स पुरेसे असतात. परंतु स्थानिक ऑसीलेटर सिग्नल, जर रिसीव्हर सर्किटरीने परवानगी दिली तर, अँटेनामध्ये गळती होऊ शकते आणि ते अनेक मीटरच्या अंतरावर प्राप्त केले जाऊ शकते.
रेडिओ शौकीनांमध्ये एक आख्यायिका आहे की पाश्चात्य रेडिओ स्टेशन्स ऐकण्यावर बंदी असताना, विशेष सेवांचे प्रतिनिधी "शत्रू आवाज" च्या फ्रिक्वेन्सी (मध्यवर्ती वारंवारतेसाठी समायोजित) रिसीव्हरसह घरांच्या प्रवेशद्वारांवरून फिरत होते. . सिग्नलच्या उपस्थितीद्वारे, प्रतिबंधित प्रसारणे कोण ऐकत आहे हे निर्धारित करणे शक्य होते.
स्थानिक ऑसिलेटरच्या पॅरामीटर्ससाठी आवश्यकता
स्थानिक ऑसिलेटर सिग्नलची मुख्य आवश्यकता वर्णक्रमीय शुद्धता आहे. जर स्थानिक आंदोलक सायनसॉइड व्यतिरिक्त व्होल्टेज निर्माण करत असेल, तर मिक्सरमध्ये अतिरिक्त संयोजन फ्रिक्वेन्सी दिसतात.जर ते इनपुट फिल्टरच्या पारदर्शकता बँडमध्ये आले तर, यामुळे अतिरिक्त रिसेप्शन चॅनेल तसेच "स्ट्रक पॉइंट्स" दिसू लागतात - काही रिसेप्शन फ्रिक्वेन्सीवर, एक शिट्टी येते जी उपयुक्त सिग्नल प्राप्त करण्यात व्यत्यय आणते.
दुसरी आवश्यकता आउटपुट सिग्नल पातळी आणि त्याची वारंवारता स्थिरता आहे. दबलेल्या वाहक (एसएसबी (ओबीपी), डीएसबी (डीबीपी) इ. सह सिग्नलवर प्रक्रिया करताना दुसरे विशेषतः महत्वाचे आहे. मास्टर ऑसिलेटरला उर्जा देण्यासाठी व्होल्टेज रेग्युलेटर वापरून आउटपुट पातळीचे अंतर मिळवणे कठीण नाही. सक्रिय घटकाचा योग्य मोड (ट्रान्झिस्टर).
फ्रिक्वेन्सीची स्थिरता ड्रायव्हिंग फ्रिक्वेंसी घटकांच्या स्थिरतेवर (ओसीलेटरी सर्किटची कॅपॅसिटन्स आणि इंडक्टन्स) तसेच माउंटिंग कॅपेसिटन्सच्या बदलावर अवलंबून असते. LC घटकांची अस्थिरता, बहुतेक भागांसाठी, स्थानिक ऑसिलेटरच्या ऑपरेशन दरम्यान तापमान बदलून निर्धारित केली जाते. सर्किटचे घटक स्थिर करण्यासाठी, ते थर्मोस्टॅट्समध्ये ठेवलेले असतात आणि कॅपेसिटन्स आणि इंडक्टन्स व्हॅल्यूजमधील तापमान विचलनाची भरपाई करण्यासाठी विशेष उपाय देखील वापरले जातात. इंडक्टर्स सहसा पूर्णपणे थर्मलली स्थिर बनवले जातात.
यासाठी, विशेष डिझाईन्स वापरल्या जातात - कॉइल मजबूत वायरच्या ताणाने जखमेच्या असतात, वळणे बदलू नयेत म्हणून वळणे कंपाऊंडने भरलेली असतात, वायर सिरेमिक फ्रेममध्ये जाळली जाते इ.
ड्रायव्हिंग कॅपेसिटरच्या कॅपेसिटन्सवरील तापमानाचा प्रभाव कमी करण्यासाठी, ते दोन किंवा अधिक घटकांचे बनलेले असते, त्यांना भिन्न मूल्यांसह आणि कॅपेसिटन्सच्या तापमान गुणांकाच्या चिन्हांसह निवडले जाते जेणेकरून ते गरम किंवा थंड करताना परस्पर भरपाई मिळू शकेल.
थर्मल स्थिरतेसह समस्यांमुळे, इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रित स्थानिक ऑसिलेटर, जेथे व्हेरीकॅप्स कॅपेसिटन्स म्हणून वापरले जातात, मोठ्या प्रमाणावर वापरले जात नाहीत. हीटिंगवर त्यांचे अवलंबित्व अ-रेखीय आहे, आणि त्याची भरपाई करणे फार कठीण आहे. म्हणून, व्हेरीकॅप्सचा वापर केवळ डिट्यूनिंग घटक म्हणून केला जातो.
माउंटिंग कॅपेसिटन्स ड्रायव्हिंग कॅपेसिटरच्या कॅपेसिटन्समध्ये वाढ करते आणि त्याची अस्थिरता देखील वारंवारता वाहण्यास कारणीभूत ठरते. माउंटिंग अस्थिरता टाळण्यासाठी, स्थानिक ऑसिलेटरचे सर्व घटक एकमेकांच्या सापेक्ष अगदी कमी शिफ्ट टाळण्यासाठी अतिशय कडकपणे माउंट केले पाहिजेत.
जर्मनीतील पावडर कास्टिंग तंत्रज्ञानाच्या शेवटच्या शतकाच्या 30 च्या दशकात मास्टर ऑसीलेटर्सच्या बांधकामातील एक वास्तविक प्रगती होती. यामुळे रेडिओ उपकरणांच्या घटकांसाठी जटिल त्रि-आयामी आकार तयार करणे शक्य झाले, ज्यामुळे त्या वेळी अभूतपूर्व माउंटिंग कडकपणा प्राप्त करणे शक्य झाले. यामुळे वेहरमॅच रेडिओ कम्युनिकेशन सिस्टमची विश्वासार्हता नवीन स्तरावर आणणे शक्य झाले.
स्थानिक ऑसिलेटर नॉन-ट्यूनेबल असल्यास, वारंवारता-सेटिंग घटक सामान्यतः असतो क्वार्ट्ज रेझोनेटर. हे अत्यंत उच्च पिढीची स्थिरता प्राप्त करणे शक्य करते.
अलिकडच्या वर्षांत, डिजिटल फ्रिक्वेन्सी सिंथेसायझर्सचा वापर एलसी ऑसीलेटर्सऐवजी स्थानिक ऑसीलेटर्स म्हणून करण्याचा एक संक्रमण ट्रेंड आहे. त्यातील आउटपुट व्होल्टेज आणि वारंवारता यांची स्थिरता सहज प्राप्त होते, परंतु स्पेक्ट्रल शुद्धता इच्छित होण्यासाठी बरेच काही सोडते, विशेषत: स्वस्त मायक्रोक्रिकेट वापरून सिग्नल व्युत्पन्न झाल्यास.
आज, जुन्या रेडिओ रिसेप्शन तंत्रज्ञानाची जागा नवीन तंत्रज्ञानाद्वारे घेतली जात आहे, जसे की डीडीसी - थेट डिजिटायझेशन.ती वेळ फार दूर नाही जेव्हा उपकरणे प्राप्त करणारे स्थानिक ऑसिलेटर वर्ग म्हणून गायब होतील. परंतु हे इतक्या लवकर येणार नाही, म्हणून हेटरोडायन्स आणि हेटरोडाइन रिसेप्शनच्या तत्त्वांबद्दलचे ज्ञान येण्यासाठी दीर्घकाळ मागणी असेल.
तत्सम लेख:
