Hoe werkt een synthesizer?

Discussie in '[FAQ] RC Techniek en elektronica' gestart door Ernst Grundmann, 25 mei 2009.

  1. Ernst Grundmann

    Ernst Grundmann Vriend van modelbouwforum.nl Forum veteraan

    Lid geworden:
    27 aug 2002
    Berichten:
    10.443
    Locatie:
    Woerden
    Hoe werkt een synthesizer?

    Een synthesizer wekt zijn frequenties ook op doormiddel van een kristal, tenminste als het nauwkeurig moet zijn wel. Precies uitleggen hoe dat gaat wordt erg lastig dus zal ik het eenvoudig houden. Zo hier en daar zullen dingen te eenvoudig worden voorgesteld maar dat is niet echt belangrijk.

    Een synthesizer bestaat uit een aantal “blokken”.
    [​IMG]
    Het eerste blok is een oscillator met een kristal en is dus heel nauwkeurig. De frequentie is lager dan de 35MHz of 40MHz die we nodig hebben, meestal lager dan 10MHz.

    De tweede blok is een spanninggestuurde oscillator. Deze heeft een stuuringang waar je een spanning (Volt) op kunt zetten. De uitgangsfrequentie van de oscillator wordt hoger naarmate de stuurspanning hoger wordt.

    Het derde blok is de frequentie vergelijker. Hiervoor wordt meestal een zogehete PLL schakeling gebruikt. PLL staat voor Phase Locked Loop.
    De PLL heeft twee ingangen. Die twee ingangen worden met elkaar vergeleken en de uitgang is een kleine gelijkspanning. Is ingang 1 hoger dan ingang 2 dan zal de uitgangsspanning omhoog gaan. Hoe groter het verschil hoe hoger de spanning.
    Als beide ingangen dezelfde frequentie krijgen dan is de uitgang bijvoorbeeld 2V.
    Is ingang 1 lager dan ingang 2 dan zal de spanning lager worden. Hoe groter het verschil hoe lager de spanning is.
    De uitgang van deze vergelijker is verbonden met de stuuringang van de spanningsgestuurde oscillator.

    Het vierde blok van de synthesizer is een deler die de ingangsfrequentie door elke factor tussen bepaalde waardes kan delen.
    De deler zit tussen de uitgang van de spanningsgestuurde oscillator en ingang 2 van de frequentie vergelijker.

    Als laatste blok is daar natuurlijk de microprocessor die de hele zaak bestuurd.

    De werking is als volgt:
    De kristal oscillator wekt een signaal op van een bepaalde frequentie dit gaat naar ingang 1 van de frequentie vergelijker.
    De spanning gestuurde oscillator wekt een veel hogere frequentie op namelijk een 35MHz signaal. Dat signaal gaat naar een deler. Die deler deelt het signaal door een factor die bepaald wordt door het besturingssignaal van de microprocessor. De bedoeling is dat de uitgang van de deler dezelfde frequentie heeft als die van de kristal oscillator. Die uitgang gaat naar ingang 2 van de frequentie vergelijker. Die vergelijkt het met het signaal op ingang 1. Is het signaal van ingang 1 hoger dan zal de uitgang van de vergelijker een hogere spanning afgeven dat naar de stuuringang van de spanning gestuurde oscillator gaat. Hierdoor zal de frequentie van die oscillator omhoog gaan. Dit gaat door tot beide ingangen precies dezelfde frequentie binnen krijgen. Op dat moment zal de frequentie op de uitgang van de spanning gestuurde oscillator de juiste zijn om bijvoorbeeld kanaal 65 te ontvangen.
    Als een ander kanaal ontvanger moet worden zal de microprocessor de deler zo instellen dat hij door een andere factor deelt. Om dat toch weer dezelfde frequentie te krijgen als de kristal oscillator zal de frequentie van de spanning gestuurde oscillator omhoog of omlaag moeten. Dat gebeurt dus door het stuursignaal van de frequentie vergelijker.
    Door de deelfactor van de deler te veranderen kan je dus vrijwel elke frequentie maken die je wilt, natuurlijk wel binnen bepaalde grenzen. Zo kan je niet zowel de 35MHz als de 40MHz aan met één ontvanger. Als je dat wilt zal je een duidelijk grotere en ingewikkeldere ontvanger krijgen. Deze bestaan natuurlijk wel maar niet voor de modelbesturing. Je moet dan denken aan de scanners waarmee je een heel groot gebeid van de radiobanden kunt beluisteren zoals de luchtvaart band, de politie, de brandweer, de taxi’s en zo voorts. Maar dat gaat te ver buiten dit forum.

    Wat ik hier beschreven heb is de synthesizer voor een ontvanger maar voor de zender werkt hij net zo. Alleen worden er dan andere (iets hogere) frequenties opgewekt.
    En hoe zit het dan met de 2,4GHz? Is een vraag die me ook gesteld werd. Wel, precies hetzelfde. Ook daar wordt gebruik gemaakt van synthesizers die op dezelfde manier werken. Natuurlijk met veel hogere frequenties. Er zijn speciale chips ontwikkeld voor de 2,4GHz waar de hele rataplan in zit. Dat zijn chips waar alles in zit wat nodig is om data (gegevens) via een 2,4GHz verbinding over te sturen.

    Ik hoop dat dit verhaaltje het één en ander wat duidelijker maakt. Als er vragen zijn laat mij dat weten dan zal ik ze beantwoorden als ik dat kan.
    Voor de mensen die meer van de werking willen weten verwijs ik naar DEZE uitleg (met dank aan PropEr). Dit (Engelse) artikel gaat veel dieper in op de werking met zelfs voorbeelden van schakelingen.
     
    Laatst bewerkt door een moderator: 7 dec 2015

Deel Deze Pagina