Een oscillator die een variabel uitgangsfrequentiesignaal kan produceren, is essentieel in de elektronica. De beatfrequentie-oscillator is een van de meest geschikte voor een dergelijk doel.

We gaan de werkfrequentie, toepassingen en andere essentiële inzichten toelichten. Neem een ​​kijkje.

Wat is de Beat Frequency Oscillator?

Een sinusgolf

Het wordt ook wel een BFO genoemd. In wezen is het een apparaat dat sinusvormige signalen met een variabel audiofrequentiebereik produceert. Het is door de combinatie van twee gevarieerde hoogfrequente elektrische trillingen.

Merk verder op dat het apparaat in gebruik is sinds de uitvinding in 1901 door Reginald Fessenden.

Werking van de beatfrequentie-oscillator

Het onderstaande blokschema illustreert het werkingsprincipe van het apparaat.

Beat Frequency Oscillator werkschema

Merk op dat de schakeling een oscillator met variabele frequentie en een vaste oscillator omvat. Ook zijn er 2 RF-filters (RF-componenten) en een mixer. Hun rol is dus om de twee ingangsfrequenties te combineren die worden toegepast door de vaste en variabele oscillatoren.

Daarnaast is er een versterker om signaalversterking te vergemakkelijken.

Werkend mechanisme

Illustratie radiofrequenties

Ten eerste levert de RF-oscillator met vaste frequentie een radiofrequentiesignaal. Merk op dat dit signaal een vaste frequentie heeft. Vervolgens gaat het signaal het RF-filter binnen voor wijziging naar het juiste bereik.

Tegelijkertijd levert de variabele frequentieoscillator een signaal. Merk op dat de vaste frequentiewaarde verschilt van de variabele.

Nu hebben we twee oscillatorfrequenties, zeg Fx en Fy. Vervolgens komen ze in de mixer die een som- en verschilfrequentie van de oscillatiefrequentie levert.

Opmerking; De mixer levert consequent een andere frequentie in het audiofrequentiebereik.

Vervolgens gaat het signaal naar het RF-invoerfilter. In wezen zal dit filter alle andere RF-component(en) onderdrukken, waardoor alleen het verschil in oscillatorfrequentie overblijft.

Ten slotte zal de AF-versterker het signaal versterken en klaar zijn voor gebruik.

De belangrijkste factoren die de beatfrequentie-oscillator beïnvloeden

Een luidspreker die een geluidsgolf illustreert.

De belangrijkste factor in de werking van het apparaat is frequentiestabiliteit. Merk op dat een kleine verandering in de relatieve frequentie een significante verschuiving in verschillende frequenties veroorzaakt. Het is dus absoluut noodzakelijk om de mogelijke frequentieafwijking van de verschilfrequentie met de tijd te verminderen.

Zorg er in de eerste plaats voor dat de afzonderlijke oscillatoren een hoge inherente stabiliteit hebben. Het is handig om de veranderingen in temperatuur en voedingsspanning te weerstaan.

Merk ook op dat het essentieel is dat de RF-oscillatoren van elkaar gescheiden zijn. Dit is in wezen bedoeld om te waarschuwen tegen elke vorm van koppeling die zou kunnen leiden tot de synchronisatie van de signalen. Let op, het is vooral gebruikelijk in gevallen waar het verschil in frequenties miniem is.

Toepassingen van Beat Frequency Oscillator

De BFO is een van de meest nauwkeurige apparaten in de detectie van metalen. Hier is een illustratie van het gebruik ervan in een metaaldetectie-eenheid.

Metaaldetectorcircuit

Een bewaker die een metaaldetector gebruikt

De primaire componenten zijn een 4093 quad Schmitt NAND IC en een zoekspoel. Daarnaast zijn de andere belangrijke onderdelen een schakelaar en batterij voor voedingen.

De schakeling wekt via de weerstand tegen snelle veranderingen in de spanningen wisselende signalen op. Deze reactantie is belangrijk bij het creëren van een vertraging in de IC. Het resultaat zijn snelle oscillaties van 2 MHz. Een middengolfradio vangt vervolgens de golven op.

Spiraalwikkelingspecificaties

De spoel bestaat uit een geëmailleerde draad gemodelleerd met de volgende specificaties:

Vervolgens moet u deze spoel aansluiten op een 0V Faraday-schild. Ook is de isolatietape hier handig bij het bevestigen van het Faraday Shield.

Hoe het circuit in te stellen

Stel de schakeling in zoals weergegeven in onderstaand schakelschema.

Circuitdiagram

Om de metaaldetector te laten werken, moet bovendien een signaal worden gekozen op een harmonische van 2 MHz. Als het goed is ingesteld, zal het gemakkelijk een object detecteren, zoals een metalen munt van 80 tot 90 mm.

Bovendien kan het gemakkelijk onderscheid maken tussen ferro- en non-ferroproducten.

Conclusie

Hierboven hebben we het eenvoudige principe van een slagfrequentieoscillator behandeld. Verder hebben we de primaire toepassing ervan in het metaaldetectorcircuit toegelicht. Als je de detector wilt ophelderen, neem dan contact met ons op en we helpen je meteen.