مروری بر مباحث مدار اسیلاتور آرمسترانگ – علیرضا محمودی فرد

طبق گزارش فرا اقتصاد بین الملل، یکی از مدارهای مرتبط با مباحث الکترونیک و مخابرات، مدار اسیلاتور آرمسترانگ (Armstrong Oscillator) است که در برخی دستگاه‌های الکترونیکی-مخابراتی می‌توان از آن استفاده کرد.

مقدمه

مدار اسیلاتور آرمسترانگ، یکی از مدارها در علم الکترونیک است که برای تولید سیگنال‌های الکتریکی با فرکانس‌های خاص به‌کار می‌رود. این اسیلاتور به‌دلیل سادگی طراحی و کیفیت سیگنال خروجی بالا، در بسیاری از کاربردها از جمله انتقال بی‌سیم، رادیو و سیستم‌های مخابراتی استفاده می‌شود. در این یادداشت به بررسی ساختار، عملکرد، مزایا، معایب و کاربردهای مدار اسیلاتور آرمسترانگ پرداخته خواهد شد.

ساختار مدار

مدار اسیلاتور آرمسترانگ، شامل سه بخش اصلی است:

تقویت‌کننده: که معمولاً از یک ترانزیستور یا آپ امپ (Operational Amplifier) تشکیل شده است و وظیفه تقویت سیگنال را برعهده دارد.

مدار فیدبک: این مدار شامل یک مدارRC  (مقاومت و خازن) است که برای ایجاد تأخیر در سیگنال و تنظیم فرکانس اسیلاتور استفاده می‌شود.

مدار نوسان‌ساز: به‌وسیله ایجاد نوسانات در فرکانس مشخص، سیگنال تولید می‌شود. این فرکانس به پارامترهای مقاومت و خازن در مدار فیدبک وابسته است.

اصول عملکرد

مدار اسیلاتور آرمسترانگ، به روش فیدبک منفی کار می‌کند. خروجی تقویت‌کننده به ورودی آن بازخورد داده می‌شود؛ با ترکیب سیگنال ورودی و سیگنال فیدبک، نوسانات الکتریکی تولید می‌شود؛ فرکانس نوسان به میزان مقاومت، ظرفیت خازن و ولتاژ تأمین شده بستگی دارد. این مدار به‌طور خودکار تا زمانی که دامنه سیگنال خروجی به مقدار مشخصی نرسیده باشد، نوسانات را ادامه می‌دهد.

مزایا و معایب

مزایا:

طراحی ساده و استفاده آسان.

توانایی تولید فرکانس‌های پایدار و قابل تنظیم.

عدم نیاز به قطعات پیچیده یا گران‌قیمت.

معایب:

حساسیت به تغییرات دما و ولتاژ.

کیفیت سیگنال ممکن است تحت‌تأثیر نویز قرار گیرد.

برای فرکانس‌های بسیار بالا یا بسیار پایین ممکن است کارایی بهینه‌ای نداشته باشد.

کاربردها

مدار اسیلاتور آرمسترانگ در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد:

تولید سیگنال‌های رادیویی در سیستم‌های مخابراتی.

کاربرد در فرستنده‌ها و گیرنده‌های بی‌سیم.

استفاده در مدارهای تست و آزمایش الکترونیک.

در تولید موج‌های سینوسی در سیستم‌های صوتی.

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

مدار اسیلاتور آرمسترانگ با سادگی و توانایی تولید سیگنال با فرکانس‌های پایدار، یکی از ابزارهای کاربردی در الکترونیک مدرن به شمار می‌آید. با وجود معایب آن، مزایای این مدار باعث شده که همچنان در دستگاه‌های بسیاری از صنایع و تکنولوژی‌ها از آن استفاده شود.

با تنظیم: علیرضا محمودی فرد – مدرس درس مدارهای مخابراتی در دانشگاه و سردبیر پایگاه خبری تحلیلی کلام ماندگار