/ / Colpitts Oscillator Tutorial i Colpitts Design

Colpitts Oscillator Tutorial i Colpitts Design

Oscilator

Na mnogo načina, Colpitts oscilator je upravo suprotan od Hartleyjev oscilator smo pogledali u prethodnom vodiču. Baš kao i Hartleyjev oscilator, podešeni sklop spremnika sastoji se od LC-rezonantnog pod-kruga spojenog između kolektora i baze jednofaznog tranzistorskog pojačala koje proizvodi sinusoidni izlazni valni oblik.

Osnovna konfiguracija Colpitts oscilator podsjeća na onu Hartleyjev oscilator ali razlika je ovaj put u središtuTaktiranje pod-kruga spremnika sada se vrši na spoju mreže kapacitivnog djelitelja napona umjesto indukcijskog induktora tipa autotransformatora kao u Hartleyjevom oscilatoru.

colpitts sklop oscilatora spremnika
</ P>

Colpitts oscilator
Sklop spremnika

Colpittov oscilator koristi kapacitivni naponmreža razdjelnika kao izvor povratne veze. Dva kondenzatora, C1 i C2, postavljeni su preko jednog zajedničkog induktora, kao što je prikazano. Zatim C1, C2 i L oblikuju podešeni krug spremnika s uvjetom da su: XC1 + XC2 = XL, isto kao i za Hartleyjev oscilatorski krug.

Prednost ovog tipa kapacitivnog krugakonfiguracija je da s manje samouprave i međusobne induktivnosti unutar kruga spremnika, stabilnost frekvencije oscilatora se poboljšava zajedno s jednostavnijim dizajnom.

Kao i kod Hartleyjevog oscilatora, Colpittsov oscilator koristi jednofazno bipolarno tranzistorsko pojačalo kao element pojačanja koji proizvodi sinusni izlaz. Razmotrite krug ispod.

Osnovni Colpitts krug oscilatora

osnovni kolpits oscilator krug

Emiter tranzistora jeučinkovito spojen na spoj dvaju kondenzatora, C1 i C2 koji su spojeni u seriju i djeluju kao jednostavni djelitelji napona. Kada se napajanje prvo primijeni, kondenzatori C1 i C2 se pune, a zatim ispuštaju kroz zavojnicu L. Oscilacije na kondenzatorima primjenjuju se na čvorište-emiter i pojavljuju se u pojačanju na izlazu kolektora.

Otpornici, R1 i R2 pružaju uobičajenostabilizirajući DC pristranost za tranzistor na uobičajen način, dok dodatni kondenzatori djeluju kao kondenzatori zaobilaženja istosmjerne struje. Radio-frekvencijska prigušnica (RFC) koristi se u krugu kolektora kako bi se osigurala visoka reaktancija (idealno otvoreni krug) na frekvenciji oscilacija, ()r) i nizak otpor u DC-u kako bi se pokrenule oscilacije.

Potreban je vanjski fazni pomak una sličan način kao u Hartleyjevom krugu oscilatora s potrebnim pozitivnim povratnim informacijama dobivenim za neprekidne oscilacije. Količina povratne veze određena je omjerom C1 i C2. Ova dva kapacitivna kapaciteta su općenito "ganged" zajedno kako bi se osigurala konstantna količina povratne veze, tako da se kao jedna podešava druga automatski slijedi.

Učestalost oscilacija za Colpittov oscilator određena je rezonantnom frekvencijom kruga LC spremnika i dana je kao

Kolpittova frekvencijska formula

gdje CT je kapacitet C1 i C2 spojen u nizu i dan je kao:

jednadžba kondenzatora serije

Konfiguracija tranzistorskog pojačala je a Zajedničko emiter pojačalo s izlaznim signalom 180o izvan faze u odnosu na ulazni signal. Dodatnih 180o postiže se pomak faze za osciliranječinjenicom da su dva kondenzatora spojena zajedno u nizu, ali paralelno s induktivnim zavojnicama što rezultira ukupnim faznim pomakom kruga koji je jednak nuli ili 360o.

Količina povratnih informacija ovisi o vrijednostimaC1 i C2. Možemo vidjeti da je napon na C1 isti kao i izlazni napon oscilatora, Vout i da je napon na C2 oscilator povratnog napona. Tada će napon na C1 biti puno veći od C2.

Stoga, promjenom vrijednosti kondenzatora,C1 i C2 možemo prilagoditi količinu povratnog napona povratnog kruga spremnika. Međutim, velike količine povratnih informacija mogu uzrokovati izobličenje izlaznog sinusnog vala, dok male količine povratne veze možda neće dopustiti da krug oscilira.

Zatim iznos povratne informacije razvijen od straneColpitts oscilator temelji se na omjeru kapacitivnosti C1 i C2 i ono je što upravlja ekscitacijom oscilatora. Taj se omjer naziva "frakcija povratne informacije" i jednostavno se navodi kao:

Colpitts oscilator povratne frakcije

Primjer Colpitts oscilatora br

La Colpitts oscilator krug, koji ima dva 24NF i 240nF kondenzatora, povezani su paralelno s induktorom 10mH. Odredite frekvenciju oscilacije kruga, udio povratnih informacija i nacrtajte obris.

Frekvencija oscilacije na oscilatoru kapice daje se kao:

frekvencija colpitts

Budući da se colpitts krug sastoji od 2 kondenzatora u nizu, puni kapacitet je stoga:

jednadžba serijskog kapaciteta

Induktivnost induktora daje se kao 10mH, a zatim frekvencija oscilacije:

Kapica rezonantni frekvencijski generator

Dakle, frekvencija oscilacije na 10,8 kHz oscilator s frakcija mišljenja kao:

povratna frakcija generatora

Generator Kapa Shema

generator kapa shema

Generator kape pomoću op-amp

Kao i prethodni Hartleyjev oscilator, kao i korištenje bipolarnog tranzicijskog tranzistora (BJT) kao aktivne kaskade oscilatora, možemo također op-amp, (op-amp). Radovi Op-amp Colpitts oscilator je točno isto kao i za tranzistoriziranu verziju s izračunatom frekvencijom rada na isti način. Razmotrite krug ispod.

Colpitts oscilatorski krug op-amp

op amp colpitts oscilator

Imajte na umu da je inverting pojačalokonfiguracija, omjer R2 / R1 postavlja pojačala. Minimalna dobit od 2,9 potrebna je za pokretanje oscilacija. Otpornik R3 daje potrebnu povratnu spregu krugu LC spremnika.

Prednosti Colpitts oscilator nad Hartleyjevim oscilatorima jesuColpitts oscilator proizvodi čišći sinusoidni valni oblik zbog niske impedancijske putanje kondenzatora na visokim frekvencijama. Također zbog tih kapacitivnih reaktancija svojstva FET temelji Colpitts oscilator može raditi na vrlo visokim frekvencijama. Naravno, svaki op-amp ili FET koji se koristi kao pojačalo mora biti sposoban raditi na potrebnim visokim frekvencijama.

Sažetak Colpitts oscilatora

Zatim da rezimiramo Colpitts oscilator sastoji se od paralelnog kruga spremnika LC rezonatoračija se povratna veza postiže pomoću kapacitivnog djelitelja. Kao i većina krugova oscilatora, Colpitts oscilator postoji u nekoliko oblika, a najčešći je oblik sličan tranzistorskom krugu iznad.

Središnje kuckanje pod-kruga spremnika jeizrađene na spoju mreže "kapacitivnog djelitelja napona" za napajanje dijela izlaznog signala natrag emiteru tranzistora. Dva kondenzatora serijski proizvode 180o fazni pomak koji je obrnut za još 180 °o proizvesti tražene pozitivne povratne informacije. Frekvencija osciliranja koja je čišći napon sinusnog vala određena je frekvencijom rezonancije kruga spremnika.

U sljedećem vodiču o oscilatorima, pogledat ćemo RC oscilatore koji koriste otpornike i kondenzatore kao svoj krug spremnika za proizvodnju sinusoidnog valnog oblika.

Komentari (0)
Dodaj komentar