پروژه نوسان سازها 50صفحه بافرمت word

مقدمه

اسیلاتورهای مایکروویو و RF به طورکلی در سیستم های نسبتا مدرن و سیستم های بیسیم مخابراتی برای تولید منبع سیگنال ، ترکیب فرکانسی و تولید موج حامل به کار می رود.

اسیلاتورهای نیمه هادی با قطعات غیر خطی فعال مثل دیود و ترانزیستور به صورت ترکیب با مدارات پسیو برای تبدیل DC به سیگنال حالت دائمی سینوسی RFمورد استفاده قرارمی گیرد.

مدارات اسیلاتوری ترانزیستوری پایه می توانند به صورت عمده در فرکانسهای پایین همچنین با نوسانسازهای کریستالی برای تولید فرکانسهای پایدار و با نویز کم استفاده شوند.

در فرکانس های بالا دیود ها و ترانزیستورها به صورتی بایاس می شوند که در نقطه کار به صورت یک مقاومت منفی عمل میکنند . با استفاده از کاواک ،خطوط انتقال یا رزوناتورهای دیالکتریک برای تولید فرکانس های نوسان پایه تا 100GHz به کار می روند .

آنالیز دقیق این مدارات با استفاده از نرم افزارهای CAD انجام می شود .

ما ابتدا یک یادآوری در مورد اسیلاتور ترانزیستوری شامل ساختارهای هارتلی و کلپیتس که بهتر از اسیلاتور کریستالی عمل میکنند خواهیم داشت سپس اسیلاتورهای مایکروویو را بررسی می کنیم .

اسیلاتورهای مایکروویو به خاطر داشتن مشخصه های متفاوت ترانزیستوری و توانایی ایجاد قطعات مقاومت منفی و ضریب کیفیت بالاتر با ساختارهای فرکانس پایین تفاوت اساسی دارند.

معيارنوسان :

معيارنوسان كردن راميتوان به چند روش دقيق و معادل هم بيان كرد.او‏‏‏‏‏ل اينكه در يك نوسان سازداراي يك عنصر فعال دو دريچهاي بايد يك مسيرفيدبك وجود داشته باشد واز طريق آن بخشي ازخروجي به ورودي برگرداندهشود.اگر سيگنال فيدبك شده بزرگتر وهم فاز با ورودي باشد،نوسان شروع شده ودامنهاش به طور مرتب زياد ميشود،تا اينكه عنصراشباع شده، بهره حلقه فيدبك به يك برسد. بنابراين معياراول اين است، مداري نوسان ميكند كه درآن مسيرفيدبكي با بهره حداقل برابربا يك وبا تغييرفازصفروجودداشته باشد. معيار ديگر براي نوسان اين است كه ضريب پايداري مدار نوسان ساز بايد كوچكتر از يك باشد.

اگر يكي از دو معيار فوق براي يك مدار معتبر باشد ،دترمينال معادلات ولتاژهاي گرههاي ياجريانهاي حلقههاي آن برابر صفر خواهد بود.اين معيار سوم نوسان خواهدبود، و روش رياضي مناسبي براي يافتن فركانس نوسان مي باشد، به شرط اينكه بتوان معادلات جبري لازم را حل كرد.

سرانجام، اگر يك مدار بالقوه نوساني را به طور فرضي به يك بخش فعال و يك بارتقسيم كنيم، هنگام پيدايش شرايط نوسان بخش حقيقي امپدانس خروجي بخش فعال منفي مي شود. اين يك شرط لازم براي نوسان است ولي كافي نيست؛ معيار منفيشدن مقاومت براي توصيف كار نوسان سازهاي مايكروويو كه در آنها از ديودهاي بامقاومت منفي(ديودهاي تونلي،گان،ايمپات وتراپات)استفاده مي شود،مفيد است.

فهرست مطالب:

مقدمه

معیارنوسان- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -5

نوسان ساز مقاومت منفی- - - - - - - - - - -  - - - - - - - - - - 6

روش هاي توليد مقاومت منفی- - - - - - - - - - - - - - - - - -8

 ديود تونلي

 ديود گان

 ديود زمان گذربهمني

 ديود زمان گذربهمني پلاسما بدام افتاده

تکنیکهای طراحی نوسان ساز- - - - - - - - - - -  - - - - - -11

نوسان سازهای فیدبک دار- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 12

 نوسان ساز هارتلي

 نوسان ساز كلپيتس

نوسان سازهای کنترل شده با کریستال- - - - - - - - - - - - - - - - 16

اسیلاتورهای مایکروویو- - - - - - - - - - - -  - - - - - - - - - - - 17

اسیلاتورهای ترانزیستوری- - - - - - - -  - - - - - - - - - - - - - 20

تشدید‌کننده‌های مایکروویو- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -23

مدارهای تشدید سری و موازی (يادآوري)- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 23

تشدیدکننده های خطوط انتقال- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 31

کاواکهای موجبر مستطیلی- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -36

کاواکهای موجبراستوانه‌ای- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 37

تشدید کننده های دی الکتریک- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 38

ایجاد کردن رزوناتور- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 39

اسیلاتورDR- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 41

  تنظيم فركانس در DR

اسیلاتورتنظیم شوندهYIG- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 46

اسيلاتور Gunn element- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 47