مشاور شما در زمینه پروژه های برنامه نویسی
و مهندسی نرم افزار
09131253620
همیشه در دسترس
(حتی روزهای تعطیل)
 
جستجو در پروژه های وب سایت
صفحه اصلی    |    جستجو در پروژه ها    |    درخواست نمونه پروژه    |    ثبت نام در وب سایت    |    ورود به حساب کاربری    |    سوالات قبل و بعد از خرید    |    درخواست استخدام    |     ارتباط با ما     |    نقشه وب سایت     
مشاهده جزئیات پروژه
>>>>مشاهده سایر پایان نامه های رشته الکترونیک >>>>

>>>> مشاهده پایان نامه ها به تفکیک رشته >>>>

>>>> مشاهده لیست کامل لیست انواع پایان نامه ها <<<<


 
  خرید
کد پروژه: PA-500343
موضوع پروژه:

نوسان سازه ها Oscillators

گروه پروژه: لیست انواع پایان نامه ها
تعداد مشاهدات: 2286
قیمت: 57000 (قیمت به ریال)
قالب فایل: Word + Powerpoint
تعداد صفحات: 49
شرح پروژه:

مقدمه 4

معيارنوسان : 5

اساس مدل نوسان ساز : 6

نوسان سازمقاومت منفي : 6

شرط شروع نوسان مدار : 7

روش هاي توليد  مقاومت منفي : 8

د يود تونلي(Tunnel Diode) : 8

اثر تونل : 8

2 ) ديود گان(Gunn Diode) : 8

اثرگان: 8

3)‌‌‌ ديود زمان گذر بهمني ضربه اي(IMPATT Diode) : 9

4) ديود زمان گذر بهمني پلاسما به دام افتاده(TRAPATT  Diode) : 11

تکنيک هاي طراحي نوسان ساز : 11

نوسان سازهاي فيدبک دار : 12

1) فيد بک نوع  13

2) فيد بک نوع  13

انواع نوسان سازهاي فيدبک دار : 14

نوسان ساز هارتلي: 14

نوسان ساز کولپيتس: 15

نوسان سازهاي کنترل شده با کريستال: 16

اسيلاتورهاي مايکروويو : 17

اسيلاتورهاي ترانزيستوري : 20

روند طراحي يک اسيلاتور ترانزيستوري : 23

تشديدکننده هاي مايکروويو : 23

1.1مدارهاي تشديد موازي و سري 24

مدارهاي تشديد سري: 24

مدارهاي تشديد موازي : 28

که يک امپدانس خالص حقيقي است. 30

تشديد کننده‌هاي خطوط انتقال : 32

خطوط انتقال نيم طول موج اتصال کوتاه : 32

خطوط انتقال ربع طول موج اتصال کوتاه : 34

خطوط انتقال نيم طول موج مدار باز : 36

کاواک هاي موجبر مستطيلي: 37

براي  Q از مد TE بدست مي آوريم. 38

کاواک‌هاي موجبر استوانه‌اي: 38

تشديدکننده‌هاي دي الکتريک: 39

ايجاد کردن رزوناتورها: 40

کوپل بحراني : 40

اسيلاتورهاي DR  : 42

تنظيم فرکانس در   DR  : 46

اسيلاتور   Gunn  element  : 48

مقدمه

اسیلاتورهای مایکروویو و RF به طورکلی در سیستم های نسبتا مدرن و سیستم های بی سیم 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 نوسان ساز های کریستالی برای تولید فرکانس های 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 می کنند . با استفاده از کاواک ،خطوط انتقال یا رزوناتورهای     دی الکتریک  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 می کنند 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 رامي توان به چند روش دقيق و معادل هم بيان كرد.او‏‏‏‏‏ل اينكه در يك نوسان ساز داراي يك عنصر فعال دو دريچه اي بايد يك مسيرفيدبك وجود داشته باشد واز طريق آن بخشي ازخروجي به ورودي برگردانده شود.اگر سيگنال فيدبك شده بزرگتر وهم فاز با ورودي باشد، نوسان شروع شده ودامنه اش به طور مرتب زياد مي شود، تا اينكه عنصراشباع شده، بهره حلقه فيدبك به يك برسد. بنابراين معياراول اين است، مداري نوسان مي كند 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 گره هاي ياجريانهاي حلقه هاي 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 منفي شدن مقاومت براي توصيف كار نوسان سازهاي مايكروويو كه در آنها از ديودهاي بامقاومت منفي(ديودهاي تونلي،گان،ايمپات وتراپات)استفاده مي شود،مفيد است.

اساس مدل نوسان ساز :

شكل زير يك سيستم حلقه بسته را نشان مي دهد كه قسمت اساسي يك مدل نوسان ساز را همين فيدبك مثبتي كه از خروجي به ورودي اعمال مي شود شامل مي گردد، شرايط لازم براي نوسان يك مداررا با بد ست آوردن تابع تبديل حلقه بسته برسي ميكنيم:

 

كه با فرض اينكه مقدار ولتاژ خروجي مخالف صفر وولتاژورودي برابر با صفر باشد داريم: 

   

كه تحت اين شرايط مي توانيم بگوييم نوسان ساز در حالت پايدار قرار دارد و اين حالت پايدار در فركانس خاصي اتفاق مي افتد و باعث نوسان مدار مي شود.

 

كه در اين صورت در فركانس خاصي   تابع حلقه بسته (تابع انتقال كل سيستم) ناپايدار مي- شود. به عبارت ديگراگر سيستم فوق داراي گين مدارباز به اندازه يك و زواياي 2k باشد،وارد نوسان مي شود.


نوسان سازمقاومت منفي :                                 

عنصري كه انرژي الكتريكي را به انرژي حرارتي يا مكانيكي تبديل مي كندرا مي توان در مدار به صورت يك مقاومت معادل مثبت نشان داد.از طرف ديگرمي توان عنصري را كه بتواند شكل هاي ديگرانرژي رابه انرژي الكتريكي تبديل كند بايك مقاومت منفي معادل نشان داد.ديودهاي تونلي و گان،ترانزيستورهاي تك اتصاليو تركيب هاي خاصي ازدو يا چند ترانزيستورمي توانندانرژي را مصرف كرده وبخشي ازآن رابه صورت يك سينوسي فركانس بالا تبديل كنند.بنابراين اين عناصردريك گستره فركانسي خاص،خاصيت مقاومت منفي ازخود نشان مي دهند.

براي ساختن نوسان ساز،يك مدارتشديد موازي مركب ازعناصرR,L,C رابا يك مقاومت منفي معادل موازي مي كنيم؛ به دليل اينكه بين صفحات خازن دوقطبي هايي وجود دارد كه اين دوقطبي ها داراي اتلاف هستند و اين تلفات به صورت مقاومت ذاتي در خازن ظاهر مي شود و از طرف ديگر هرسلف نيز به دليل داشتن مقاومت ذاتي نمي گذارند كه سيستم وارد نوسان شوند، بايد روشي پيدا كنيم كه اين مقاومت ها را تا حد صفر كاهش دهد. كه راه حل آن استفاده از مقاومت منفي است.كه در اين صورت داريم:

شرط شروع نوسان مدار :

 ولي قبل ازشروع نوسان مقاومت مدارتشديداز لحاظ اندازه از مقاومت منفي بزرگتر باشد، در حالت ماندگار اندازه دو مقاومت برابر مي شوند؛ از لحاظ نظري اين حالت تنها دريك فركانس پيش مي آيد.

  

روش هاي توليد  مقاومت منفي :

د يود تونلي(Tunnel Diode) : 

ديود پيوندي با آلايش بسيار زياد كه در بعضي از محدوده هاي كاري خود در جهت مستقيم، مقاومت منفي دارد كه در نتيجه پديده تونلي در مكانيك كوانتوم به وجودمي آيد. اين ديود مي- تواند از مواد  نيمه رساناي مختلفي از قبيل ژرمانيوم، سيليكن، گاليم آرسنايدوانيديم آنتيمونايد ساخته شود وبه عنوان نوسان ساز و تقويت كننده اي كه مي تواند به خوبي تا بسامدهاي ريزموج عمل كند، بكار رود.

اثر تونل :

 سوراخ شدن سد پتانسيل مستطيلي در نيمه رسانا با ذره اي كه داراي انرژي كافي براي عبور از سد نيست. موج مربوط به اين ذره به طور تقريبي به صورت كامل در اولين لبه سد  بازتابيده   مي شود، اما مقدار كمي از آن از سد مي گذرد.


2 ) ديود گان(Gunn Diode) :

قطعه نيمه رساناي دو سري كه بااستفاده از اثرگان نوسان هاي ريزموج ايجاد مي كند، يا سيگنال ريز موج  ورودي را تقويت مي كند. بسامد نوسان به زمان گذر حوزه بار بستگي دارد و مي تواند از 50 گيگا هرتزهم فراتر رود، عملكرد آن درمد زمان گذراست. 

اثرگان:

اثري كه توسط ج.ب.گان در سال1963 كشف شده است؛ اگر يك ولتاژ DC ثابت و بيشتراز يك مقدار بحراني به اتصال هاي دو طرف قطعه كوچكي از گاليم آرسنيد نوع N اعمال شود، نوسان هاي ريزموج ايجاد خواهند شد. بسامدهاي توليد شده، با توجه به ابعاد قطعه و ساير عوامل فيزيكي بين 500 مگاهرتز تا بالاي 50 گيگا هرتز قرار دارند.

3)‌‌‌ ديود زمان گذر بهمني ضربه اي(IMPATT Diode) :

نوعي ديود ريزموج حالت جامد كه اساس كارآن تركيب اثرشكست بهمن ضربه اي واثر زمان گذرحامل درتراشه نازك گاليم آرسنيدي يا سيليسيمي ودرنهايت توليد مشخصه مقاومت منفي است. با قراردادن صحيح ديود در كاواك ياموج بر تنظيم شده مي توان نوسان سازيا تقويت كنننده اي به دست آورد كه درگستره گيگا هرتز كار مي كند.

HyperLink
این مطلب را به اشتراک بگذارید:

     
Design And programming By www.bitasoft.ir