ఎలక్ట్రానిక్ జనరేటర్లు

జనరేటర్లు ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు, ఇవి డైరెక్ట్ కరెంట్ మూలం యొక్క శక్తిని ప్రత్యామ్నాయ విద్యుత్ శక్తిగా (విద్యుదయస్కాంత డోలనాలు) అవసరమైన పౌనఃపున్యం మరియు శక్తి యొక్క వివిధ రూపాలతో మారుస్తాయి.

రేడియో బ్రాడ్‌కాస్టింగ్, మెడిసిన్, రాడార్‌లలో ఉపయోగించే ఎలక్ట్రానిక్ జనరేటర్లు అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్లు, మైక్రోప్రాసెసర్ సిస్టమ్‌లు మొదలైన వాటిలో భాగం.

ఏ ఎలక్ట్రానిక్ సిస్టమ్ దాని ఆపరేషన్ వేగాన్ని నిర్ణయించే అంతర్గత లేదా బాహ్య జనరేటర్లు లేకుండా పూర్తి కాదు. జనరేటర్లకు ప్రాథమిక అవసరాలు — కంపన పౌనఃపున్యం యొక్క స్థిరత్వం మరియు తదుపరి ఉపయోగం కోసం వాటి నుండి సంకేతాలను తీసివేయగల సామర్థ్యం.

ఎలక్ట్రానిక్ జనరేటర్ల వర్గీకరణ:

1) అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్స్ రూపం ప్రకారం:

- సైనూసోయిడల్ సిగ్నల్స్;

- దీర్ఘచతురస్రాకార సంకేతాలు (మల్టీవైబ్రేటర్స్);

- సరళంగా మారుతున్న వోల్టేజ్ సిగ్నల్స్ (CLAY) లేదా వాటిని సాటూత్ వోల్టేజ్ జనరేటర్లు అని కూడా పిలుస్తారు;

- ప్రత్యేక ఆకార సంకేతాలు.

2) ఉత్పత్తి చేయబడిన డోలనాల ఫ్రీక్వెన్సీ నుండి (షరతులతో):

- తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ (100 kHz వరకు);

- అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ (100 kHz పైన).

3) ఉత్తేజిత పద్ధతి ద్వారా:

- స్వతంత్ర (బాహ్య) ఉత్తేజంతో;

- స్వీయ ఉత్తేజంతో (ఆటోజెనరేటర్లు).

ఆటోజెనరేటర్ — స్వీయ-ఉత్తేజిత జనరేటర్, బాహ్య ప్రభావం లేకుండా, శక్తి వనరుల శక్తిని నిరంతర కంపనంగా మారుస్తుంది, ఉదాహరణకు, వైబ్రేటింగ్ సర్క్యూట్.

మూర్తి 1 - జనరేటర్ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

ఎలక్ట్రానిక్ జనరేటర్ సర్క్యూట్లు (మూర్తి 1) యాంప్లిఫైయర్ల వలె అదే పథకాల ప్రకారం నిర్మించబడ్డాయి, జనరేటర్లు మాత్రమే ఇన్పుట్ సిగ్నల్ మూలాన్ని కలిగి ఉండవు, ఇది సానుకూల అభిప్రాయ సిగ్నల్ (PIC) ద్వారా భర్తీ చేయబడుతుంది. ఫీడ్‌బ్యాక్ అనేది అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్‌లోని కొంత భాగాన్ని ఇన్‌పుట్ సర్క్యూట్‌కు బదిలీ చేయడమేనని మేము మీకు గుర్తు చేస్తున్నాము. ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్ నిర్మాణం ద్వారా అవసరమైన తరంగ రూపం అందించబడుతుంది. డోలనం ఫ్రీక్వెన్సీని సెట్ చేయడానికి, OS సర్క్యూట్లు LC లేదా RC సర్క్యూట్లలో నిర్మించబడ్డాయి (ఫ్రీక్వెన్సీ కెపాసిటర్ రీఛార్జ్ సమయాన్ని నిర్ణయిస్తుంది).

PIC సర్క్యూట్‌లో ఉత్పత్తి చేయబడిన సిగ్నల్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క ఇన్‌పుట్‌కు వర్తించబడుతుంది, కారకం K ద్వారా విస్తరించబడుతుంది మరియు అవుట్‌పుట్‌కు పంపబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, అవుట్‌పుట్ నుండి సిగ్నల్‌లో కొంత భాగం PIC సర్క్యూట్ ద్వారా ఇన్‌పుట్‌కి తిరిగి వస్తుంది, ఇక్కడ అది K యొక్క కారకం ద్వారా అటెన్యూట్ చేయబడుతుంది, ఇది జనరేటర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్ యొక్క స్థిరమైన వ్యాప్తిని నిర్వహించడానికి అనుమతిస్తుంది.

స్వతంత్ర బాహ్య ఉత్తేజితం (సెలెక్టివ్ యాంప్లిఫైయర్లు) కలిగిన ఓసిలేటర్లు సంబంధిత పాక్షిక పరిధితో పవర్ యాంప్లిఫైయర్లు, వీటిలో ఇన్పుట్ ఓసిలేటర్ నుండి విద్యుత్ సిగ్నల్. ఇవి. ఒక నిర్దిష్ట ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్ మాత్రమే విస్తరించబడుతుంది.

RC జనరేటర్లు

తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ జనరేటర్‌లను రూపొందించడానికి, PIC సర్క్యూట్ వంటి కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్‌లు సాధారణంగా ఉపయోగించబడతాయి, సైనూసోయిడల్ డోలనాలను ఇచ్చిన ఫ్రీక్వెన్సీ f0ని అందించడానికి RC సర్క్యూట్‌లు ఇన్‌స్టాల్ చేయబడతాయి.

RC సర్క్యూట్‌లు ఫ్రీక్వెన్సీ ఫిల్టర్‌లు-నిర్దిష్ట ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో సిగ్నల్‌లను పంపే పరికరాలు మరియు తప్పు పరిధిలోకి వెళ్లవు.ఈ సందర్భంలో, ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్ ద్వారా, యాంప్లిఫైయర్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క ఇన్‌పుట్‌కు తిరిగి అందించబడుతుంది, అంటే నిర్దిష్ట ఫ్రీక్వెన్సీ లేదా ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్ మాత్రమే విస్తరించబడుతుంది.

ఫిగర్ 2 ఫ్రీక్వెన్సీ ఫిల్టర్‌ల యొక్క ప్రధాన రకాలు మరియు వాటి ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన (AFC)ని చూపుతుంది. ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన వడపోత యొక్క బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క విధిగా చూపుతుంది.

మూర్తి 2 — ఫ్రీక్వెన్సీ ఫిల్టర్‌ల రకాలు మరియు వాటి ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన

ఫిల్టర్ల రకాలు:

- తక్కువ-పాస్ ఫిల్టర్లు (LPF);

— అధిక-పాస్ ఫిల్టర్లు (HPF);

— బ్యాండ్ పాస్ ఫిల్టర్లు (BPF);

- ఫ్రీక్వెన్సీ ఫిల్టర్లను నిరోధించడం (FSF).

ఫిల్టర్‌లు పైన లేదా దిగువన కట్-ఆఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీ fc ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి, దీని ద్వారా సిగ్నల్ యొక్క పదునైన అటెన్యూయేషన్ ఉంటుంది. పాస్‌బ్యాండ్‌లు మరియు తిరస్కరణ ఫిల్టర్‌లు కూడా IFP (RFP నాన్-పాస్) బ్యాండ్‌విడ్త్ ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి.

మూర్తి 3 సైనూసోయిడల్ జనరేటర్ యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది. రెసిస్టర్లు R1, R2 యొక్క OOS సర్క్యూట్ ఉపయోగించి అవసరమైన లాభం సెట్ చేయబడింది. ఈ సందర్భంలో, PIC సర్క్యూట్ అనేది బ్యాండ్‌పాస్ ఫిల్టర్. ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ f0 సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది: f0 = 1 / (2πRC)

ఉత్పత్తి చేయబడిన డోలనాల ఫ్రీక్వెన్సీని స్థిరీకరించడానికి, క్వార్ట్జ్ రెసొనేటర్‌లు ఫ్రీక్వెన్సీ ట్యూనింగ్ సర్క్యూట్‌గా ఉపయోగించబడతాయి. క్వార్ట్జ్ రెసొనేటర్ అనేది క్వార్ట్జ్ హోల్డర్‌లో అమర్చబడిన సన్నని ఖనిజ పలక. మీకు తెలిసినట్లుగా, క్వార్ట్జ్ ఉంది పైజోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం, ఇది ఎలక్ట్రికల్ ఆసిలేటింగ్ సర్క్యూట్‌కి సమానమైన సిస్టమ్‌గా ఉపయోగించడం మరియు ప్రతిధ్వని లక్షణాలను కలిగి ఉండటం సాధ్యం చేస్తుంది. క్వార్ట్జ్ ప్లేట్ల యొక్క ప్రతిధ్వని పౌనఃపున్యాలు సాధారణంగా 10-8 మరియు అంతకంటే తక్కువ క్రమంలో ఫ్రీక్వెన్సీ అస్థిరతతో కొన్ని కిలోహెర్ట్జ్ నుండి వేల MHz వరకు ఉంటాయి.

మూర్తి 3 — RC సైన్ వేవ్ జనరేటర్ యొక్క రేఖాచిత్రం

మల్టీవైబ్రేటర్లు ఎలక్ట్రానిక్ జనరేటర్లు చదరపు తరంగ సంకేతాలు.

మల్టీవైబ్రేటర్ చాలా సందర్భాలలో మాస్టర్ ఓసిలేటర్ యొక్క పనితీరును నిర్వహిస్తుంది, ఇది పల్స్ లేదా డిజిటల్ యాక్షన్ సిస్టమ్‌లోని తదుపరి నోడ్‌లు మరియు బ్లాక్‌ల కోసం ట్రిగ్గర్ ఇన్‌పుట్ పల్స్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

మూర్తి 4 IOU-ఆధారిత సిమెట్రిక్ మల్టీవైబ్రేటర్ యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది. సుష్ట - దీర్ఘచతురస్రాకార పల్స్ యొక్క పల్స్ సమయం విరామం సమయానికి సమానం tpause = tpause.

IOU సానుకూల అభిప్రాయంతో కప్పబడి ఉంటుంది - సర్క్యూట్ R1, R2 అన్ని పౌనఃపున్యాల వద్ద సమానంగా పనిచేస్తుంది. నాన్-డిఫ్లెక్టింగ్ ఇన్పుట్ వద్ద వోల్టేజ్ స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు రెసిస్టర్లు R1, R2 యొక్క నిరోధకతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. మల్టీవైబ్రేటర్ యొక్క ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్ RC సర్క్యూట్ ద్వారా OOS ఉపయోగించి ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది.

మూర్తి 4 - సిమెట్రిక్ మల్టీవైబ్రేటర్ యొక్క స్కీమాటిక్

అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ స్థాయి + Usat నుండి -Usకి మారుతుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది.

అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ Uout = + Usat అయితే, కెపాసిటర్ ఛార్జ్ చేయబడుతుంది మరియు ఇన్వర్టింగ్ ఇన్‌పుట్‌పై పనిచేసే వోల్టేజ్ Uc విపరీతంగా పెరుగుతుంది (Fig. 5).

సమానత్వంతో Un = Uc, అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ Uout = -Usలో పదునైన మార్పు ఉంటుంది, ఇది కెపాసిటర్ యొక్క ఓవర్‌చార్జింగ్‌కు దారి తీస్తుంది. సమానత్వం -Un = -Uc చేరుకున్నప్పుడు, Uout స్థితి మళ్లీ మారుతుంది. ప్రక్రియ పునరావృతమవుతుంది.

మూర్తి 5 - మల్టీవైబ్రేటర్ ఆపరేషన్ కోసం టైమింగ్ రేఖాచిత్రాలు

RC సర్క్యూట్ యొక్క సమయ స్థిరాంకాన్ని మార్చడం వలన మార్పు వస్తుంది కెపాసిటర్ యొక్క ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ సమయం, మరియు అందువల్ల మల్టీవైబ్రేటర్ యొక్క డోలనం ఫ్రీక్వెన్సీ. అదనంగా, ఫ్రీక్వెన్సీ PIC పారామితులపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు ఫార్ములా ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది: f = 1 / T = 1 / 2t మరియు = 1 / [2 ln (1 + 2 R1 / R2)]

t మరియు ≠ tp కోసం అసమాన దీర్ఘచతురస్రాకార డోలనాలను పొందడం అవసరమైతే, అసమాన మల్టీవిబ్రేటర్లు ఉపయోగించబడతాయి, దీనిలో కెపాసిటర్ వేర్వేరు సమయ స్థిరాంకాలతో వేర్వేరు సర్క్యూట్లలో రీఛార్జ్ చేయబడుతుంది.

ఒకే వైబ్రేటర్ (వెయిటింగ్ మల్టీవైబ్రేటర్లు) ఇన్‌పుట్ వద్ద చిన్న ట్రిగ్గర్ పల్స్‌కు గురైనప్పుడు అవసరమైన వ్యవధి యొక్క దీర్ఘచతురస్రాకార వోల్టేజ్ పల్స్‌ను రూపొందించడానికి రూపొందించబడ్డాయి. మోనోవైబ్రేటర్లను తరచుగా ఎలక్ట్రానిక్ టైమ్ డిలే రిలేలు అంటారు.

సాంకేతిక సాహిత్యానికి ఇంకా ఎక్కువ ఉంది. వన్-షాట్ పేరు వెయిటింగ్ మల్టీవైబ్రేటర్.

మోనోవైబ్రేటర్ ఒక దీర్ఘకాలిక స్థిరమైన స్థితిని కలిగి ఉంటుంది, ఇది ట్రిగ్గర్ పల్స్ వర్తించే ముందు సమతౌల్యం. రెండవ అవకాశం ఉన్న స్థితి తాత్కాలికంగా స్థిరంగా ఉంటుంది. యూనివైబ్రేటర్ ట్రిగ్గర్ పల్స్ చర్యతో ఈ స్థితిలోకి ప్రవేశిస్తుంది మరియు పరిమిత సమయం వరకు టీవీలో ఉంటుంది, ఆ తర్వాత అది స్వయంచాలకంగా దాని ప్రారంభ స్థితికి తిరిగి వస్తుంది.

సింగిల్-షాట్ పరికరాలకు ప్రధాన అవసరాలు అవుట్పుట్ పల్స్ యొక్క వ్యవధి యొక్క స్థిరత్వం మరియు దాని ప్రారంభ స్థితి యొక్క స్థిరత్వం.

లీనియర్ వోల్టేజ్ జనరేటర్లు (CLAY) లీనియర్‌గా మారే ఆవర్తన సంకేతాలను ఏర్పరుస్తాయి (సాటూత్ పప్పులు).

Sawtooth పప్పులు వర్కింగ్ స్ట్రోక్ tp యొక్క వ్యవధి, రిటర్న్ స్ట్రోక్ యొక్క వ్యవధి మరియు Um (Figure 6, b) ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి.

సమయానికి వోల్టేజ్ యొక్క సరళ ఆధారపడటాన్ని సృష్టించడానికి, స్థిరమైన కరెంట్ ఉన్న కెపాసిటర్ యొక్క ఛార్జ్ (లేదా డిచ్ఛార్జ్) చాలా తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది. CLAY యొక్క సరళమైన పథకం ఫిగర్ 6, aలో చూపబడింది.

ట్రాన్సిస్టర్ VT మూసివేయబడినప్పుడు, కెపాసిటర్ C2 రెసిస్టర్ R2 ద్వారా విద్యుత్ సరఫరా ద్వారా ఛార్జ్ చేయబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, కెపాసిటర్‌లోని వోల్టేజ్ మరియు అందువల్ల అవుట్‌పుట్ వద్ద సరళంగా పెరుగుతుంది.సానుకూల పల్స్ బేస్ వద్దకు వచ్చినప్పుడు, ట్రాన్సిస్టర్ తెరుచుకుంటుంది మరియు కెపాసిటర్ దాని తక్కువ ప్రతిఘటన ద్వారా వేగంగా విడుదల అవుతుంది, ఇది అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్‌ను సున్నాకి వేగంగా తగ్గించడాన్ని అందిస్తుంది-మరియు దీనికి విరుద్ధంగా.

CLAY అనేది CRTలలోని బీమ్ స్కానింగ్ పరికరాలలో, అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్లలో (ADCలు) మరియు ఇతర మార్పిడి పరికరాలలో ఉపయోగించబడుతుంది.

మూర్తి 6 - ఎ) సరళంగా మారుతున్న వోల్టేజ్ ఏర్పడటానికి సరళమైన పథకం బి) ట్రియాన్ పల్స్ యొక్క సమయ రేఖాచిత్రం.