Definizione dell'oscillatore a collettore sintonizzato
Un oscillatore a collettore sintonizzato è definito come un oscillatore LC che utilizza un circuito risonante e un transistor per generare un segnale periodico.
Spiegazione del diagramma a circuito
Il diagramma a circuito mostra l'oscillatore a collettore sintonizzato. Il trasformatore e il condensatore sono connessi al collettore del transistor, producendo un'onda sinusoidale.
R1 e R2 formano la polarizzazione del divisore di tensione per il transistor. Re si riferisce al resistore dell'emettitore e serve a fornire stabilità termica. Ce viene utilizzato per bypassare le oscillazioni ac amplificate ed è il condensatore di bypass dell'emettitore. C2 è il condensatore di bypass per il resistore R2. Il primario del trasformatore, L1, insieme al condensatore C1, forma il circuito risonante.
Funzionamento dell'oscillatore a collettore sintonizzato
Prima di entrare nel funzionamento dell'oscillatore, ricordiamo che un transistor causa uno spostamento di fase di 180 gradi quando amplifica una tensione d'ingresso. L1 e C1 formano il circuito risonante e da questi due elementi otteniamo le oscillazioni. Il trasformatore aiuta a fornire un feedback positivo (ci torneremo più tardi) e il transistor amplifica l'uscita. Con questo stabilito, procediamo ora a comprendere il funzionamento del circuito.
Quando l'alimentazione è accesa, il condensatore C1 inizia a caricarsi. Quando è completamente carico, inizia a scaricarsi attraverso l'induttore L1. L'energia accumulata nel condensatore sotto forma di energia elettrostatica si converte in energia elettromagnetica e viene immagazzinata nell'induttore L1. Una volta che il condensatore si è completamente scaricato, l'induttore inizia a ricaricare nuovamente il condensatore.
Questo avviene perché gli induttori non permettono che la corrente che li attraversa cambi rapidamente, pertanto cambieranno la polarità su di sé e manterranno la corrente nello stesso verso. Il condensatore inizia a caricarsi nuovamente e il ciclo continua in questo modo. La polarità sull'induttore e sul condensatore cambia periodicamente e quindi otteniamo un segnale oscillante in uscita.
La bobina L2 si carica tramite induzione elettromagnetica e invia questo segnale al transistor. Il transistor amplifica il segnale, producendo l'uscita. Una parte di questa uscita viene reinserita nel sistema come feedback positivo.
Il feedback positivo è il feedback che è in fase con l'ingresso. Il trasformatore introduce uno spostamento di fase di 180 gradi e il transistor introduce anch'esso uno spostamento di fase di 180 gradi. Quindi, in totale, otteniamo uno spostamento di fase di 360 gradi, che viene reinserito nel circuito risonante. Il feedback positivo è necessario per mantenere le oscillazioni sostenute.
La frequenza di oscillazione dipende dal valore dell'induttore e del condensatore utilizzati nel circuito risonante e viene data da:
Dove,
F = Frequenza delle oscillazioni. L1 = valore dell'induttanza del primario del trasformatore L1. C1 = valore della capacità del condensatore C1.
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