Schlagfrequenzoszillator – Prinzip und Anwendungen

Ein Oszillator, der in der Lage ist, ein Signal mit variabler Ausgangsfrequenz zu erzeugen, ist in der Elektronik unerlässlich. Der Schwebungsfrequenzoszillator gehört zu den am besten geeigneten für einen solchen Zweck.

Wir werden seine Arbeitsfrequenz, Anwendungen und andere wichtige Erkenntnisse erläutern. Schauen Sie mal rein.

Was ist der Beat Frequency Oscillator?

Eine Sinuswelle

Es wird auch als BFO bezeichnet. Im Wesentlichen ist es ein Gerät, das sinusförmige Signale mit variablem Audiofrequenzbereich erzeugt. Dies geschieht durch die Kombination zweier unterschiedlicher hochfrequenter elektrischer Schwingungen.

Beachten Sie außerdem, dass das Gerät seit seiner Erfindung im Jahr 1901 durch Reginald Fessenden verwendet wird.

Arbeitsweise des Schwebungsfrequenzoszillators

Das folgende Blockdiagramm veranschaulicht das Arbeitsprinzip des Geräts.

Schlagfrequenz-Oszillator-Arbeitsschema

Beachten Sie, dass die Schaltung einen Oszillator mit variabler Frequenz und einen mit fester Frequenz umfasst. Außerdem gibt es 2 HF-Filter (HF-Komponenten) und einen Mischer. Somit besteht ihre Rolle darin, die beiden Eingangsfrequenzen zu kombinieren, die von den festen und variablen Oszillatoren angelegt werden.

Zusätzlich gibt es einen Verstärker, um die Signalverstärkung zu erleichtern.

Arbeitsmechanismus

Funkfrequenzabbildung

Zunächst liefert der Festfrequenz-HF-Oszillator ein Hochfrequenzsignal. Beachten Sie, dass dieses Signal eine feste Frequenz hat. Als nächstes tritt das Signal in den HF-Filter ein, um es auf den geeigneten Bereich zu modifizieren.

Gleichzeitig liefert der variable Frequenzoszillator ein Signal. Beachten Sie, dass sich der feste Frequenzwert von dem variablen unterscheidet.

Jetzt haben wir zwei Oszillatorfrequenzen, sagen wir Fx und Fy. Als nächstes gelangen sie in den Mischer, der eine Summen- und Differenzfrequenz der Oszillationsfrequenz liefert.

Notiz; Das Mischpult liefert im Audiofrequenzbereich durchgehend eine andere Frequenz.

Als nächstes wandert das Signal zum Eingangs-HF-Filter. Im Wesentlichen unterdrückt dieses Filter alle anderen HF-Komponenten und lässt nur die Differenzoszillatorfrequenz übrig.

Schließlich verstärkt der NF-Verstärker das Signal und ist einsatzbereit.

Die Hauptfaktoren, die den Beat Frequency Oscillator beeinflussen

Ein Lautsprecher, der eine Schallwelle darstellt.

Der Hauptfaktor beim Betrieb des Geräts ist die Frequenzstabilität. Beachten Sie, dass eine geringfügige Änderung der relativen Frequenz eine signifikante Verschiebung der verschiedenen Frequenzen bewirkt. Daher ist es zwingend erforderlich, die mögliche Frequenzdrift der Differenzfrequenz mit der Zeit zu reduzieren.

Achten Sie in erster Linie auf eine hohe Eigenstabilität der einzelnen Oszillatoren. Es wird praktisch sein, den Änderungen der Temperatur und der Versorgungsspannung standzuhalten.

Beachten Sie auch, dass es wichtig ist, dass die HF-Oszillatoren voneinander getrennt sind. Im Wesentlichen soll damit vor jeglicher Form der Kopplung gewarnt werden, die zu einer Synchronisation der Signale führen könnte. Beachten Sie, dass dies besonders häufig in Fällen vorkommt, in denen der Frequenzunterschied winzig ist.

Anwendungen des Schwebungsfrequenzoszillators

Der BFO gehört zu den genauesten Geräten in der Metalldetektion. Hier ist eine Veranschaulichung seiner Verwendung in einem Metallsuchgerät.

Metalldetektorschaltung

Eine Wache mit einem Metalldetektor

Die Hauptkomponenten umfassen einen 4093-Quad-Schmitt-NAND-IC und eine Suchspule. Darüber hinaus sind die anderen Schlüsselteile ein Schalter und eine Batterie für die Stromversorgung.

Die Schaltung erzeugt unterschiedliche Signale über den Widerstand gegen schnelle Änderungen der Spannungen. Diese Reaktanz ist wichtig, um eine Verzögerung im IC zu erzeugen. Das Ergebnis sind schnelle Schwingungen von 2 MHz. Ein Mittelwellenfunkgerät sammelt dann die Wellen.

Spulenwicklungsspezifikationen

Die Spule besteht aus einem emaillierten Draht, der mit den folgenden Spezifikationen modelliert wurde:

Als nächstes müssen Sie diese Spule an eine 0-V-Faraday-Abschirmung anschließen. Auch das Isolierband ist hier praktisch, um den Faraday-Schild zu befestigen.

So richten Sie die Rennstrecke ein

Stellen Sie die Schaltung wie im Schaltplan unten dargestellt ein.

Schaltplan

Damit der Metalldetektor funktioniert, muss außerdem ein Signal auf einer 2-MHz-Oberwelle erfasst werden. Wenn es gut eingestellt ist, erkennt es leicht ein Objekt wie eine Metallmünze mit einer Größe von 80 bis 90 mm.

Darüber hinaus kann es leicht zwischen eisenhaltigen und nicht eisenhaltigen Gegenständen unterscheiden.

Schlussfolgerung

Oben haben wir das einfache Prinzip eines Schwebungsfrequenzoszillators behandelt. Ferner haben wir seine primäre Anwendung in der Metalldetektorschaltung erläutert. Wenn Sie den Detektor klären möchten, wenden Sie sich an uns, und wir werden Ihnen umgehend helfen.