アマチュア無線機に使用される3つの発振回路とは何ですか?

アマチュア無線の魅力的な世界を深く掘り下げている場合、発振回路を理解することは秘密のコードを解くようなものです。これらの小さいながらも強力なコンポーネントは、信号が電波内で確実に流れるようにする上で重要な役割を果たします。ラジオ設定の縁の下の力持ちである 3 つの主要な発振回路の謎を解明しましょう。

オシレーターとは正確には何ですか?

これは、エネルギーの変化によって駆動される 2 つの状態の間の周期的な変化である振動の原理に基づいて動作する、機械的または電子的なデバイスです。これらの振動は、ラジオ、時計、金属探知機などのさまざまなデバイスに応用されています。

基本的に、発振器は電源からの直流 (DC) を交流 (AC) に変換し、電子機器で広く使用されています。使用される信号は通常、正弦波または方形波の形式です。動作中の発振器の主な例には、テレビやラジオの送信機によって送信される信号、コンピューターやビデオ ゲームの時計などがあります。

オシレーターの種類

コルピッツ発振器

コルピッツ発振器は、1918 年にアメリカの技術者エドウィン H. コルピッツによって発明され、その設計ではインダクタとコンデンサを組み合わせています。アクティブ デバイスへのフィードバックは、インダクタに直列に接続された 2 つのコンデンサで構成される分圧器から得られます。

コルピッツ回路では、バイポーラ接合トランジスタ、電界効果トランジスタ、オペアンプ、真空管などのゲイン デバイスが使用されます。出力はフィードバック ループの入力に接続され、バンドパス フィルターとして機能する並列同調回路を形成し、発振器の周波数を決定します。この発振器は、ハートレー発振器の電気的な対応物であり、フィードバック信号は直列の 2 つのコイルを備えた誘導分圧器から取得されます。

ベース接地コルピッツ回路の回路図は、並列共振タンク回路と直列に接続されたインダクタ L と両方のコンデンサ C1 と C2 を示し、発振器の周波数を決定します。 C2 端子間の電圧はトランジスタのベース-エミッタ接合に印加され、フィードバック発振を生成します。

コルピッツ発振器のアプリケーションには、非常に高い周波数の正弦波出力信号の生成が含まれます。その多用途性は、無線通信やモバイル通信、さらにはさまざまな商用アプリケーションでの使用からも明らかです。

ハートレー発振器

ハートレー発振器は、コンデンサとインダクタで構成される同調回路によって周波数が決定される発振を生成する電子回路であり、LC 発振器となります。 1915 年にアメリカの技術者ラルフ ハートレーがこの発振器を発明しました。ハートレー回路のユニークな特徴は、直列の 2 つのインダクタと並列に接続された 1 つのコンデンサを含む同調回路です。発振は、これら 2 つのインダクタの中央接続からフィードバック信号を取得することによって実現されます。ハートレー発振回路とその動作をより深く理解するには、提供されているリンクを参照してください。

コルピッツ発振器と同様に、ハートレー発振器は 2 つのタップ付きコンデンサの代わりに 1 対のタッピング コイルを利用します。この回路では、出力電圧はインダクタ L1 の両端に発生し、フィードバック電圧はインダクタ L2 の両端に発生します。フィードバック ネットワークは数学的に XL2 / XL1 = L2 / L1 として表されます。

ハートレー発振器の用途には、特に 30 MHz 付近の無線周波数範囲における、所望の周波数範囲の生成が含まれます。この発振器は、周波数範囲が広いため、ラジオ受信機で使用されます。

水晶発振器

アマチュア無線の世界では、精度が重要です。ここで水晶発振器が脚光を浴びます。細心の注意を払う指揮者のように、信号を完璧なリズムに保ちます。この回路は、水晶の振動特性を利用することで、周波数合成などのタスクに不可欠な精度レベルを提供します。ラジオ オーケストラの調子を保つのはマエストロです。

結論

これらの発振回路の探究を終えるにあたり、これらの発振回路をアマチュア無線のセットアップにおける縁の下の力持ちであると考えてください。コルピッツ、ハートレー、クリスタル オシレーターが調和して連携し、ラジオ体験を接続性のシンフォニーに変えます。次回視聴するときは、これらの小さいながらも強力な回路によって調整された舞台裏で起こっている魔法を思い出してください。