Nastavitelný sběrný oscilátor

Definice oscilátoru s laděným kolektorem

Oscilátor s laděným kolektorem je definován jako LC oscilátor, který využívá tankový obvod a tranzistor k generování periodického signálu.

Vysvětlení schématu obvodu

Schéma obvodu ukazuje oscilátor s laděným kolektorem. Transformátor a kondenzátor jsou připojeny ke kolektorovému čepu tranzistoru, což vede k vytvoření sinusové vlny.

R1 a R2 tvoří dělič napětí pro tranzistor. Re odkazuje na emiterový odpor a slouží k poskytnutí termální stability. Ce se používá k obejití zesílených střídavých kmitů a je to emiterový obejívací kondenzátor. C2 je obejívací kondenzátor pro odpor R2. Primární cívek transformátoru L1 spolu s kondenzátorem C1 tvoří tankový obvod.

Princip fungování oscilátoru s laděným kolektorem

Než se ponoříme do funkce oscilátoru, připomeňme si, že tranzistor způsobuje fázový posuv o 180 stupňů, když zesiluje vstupní napětí. L1 a C1 tvoří tankový obvod a právě z těchto dvou prvků získáváme kmitočet. Transformátor pomáhá poskytnout pozitivní zpětnou vazbu (k tomu se vrátíme později) a tranzistor zesiluje výstup. S tímto zjištěním nyní pokračujme v pochopení fungování obvodu.

Když je zapnut zdroj napětí, kondenzátor C1 začíná nabíjet. Jakmile je plně nabité, začne se vybíjet skrze cívek L1. Energie uložená v kondenzátoru ve formě elektrostatické energie se přemění na elektromagnetickou energii a uloží se v cívek L1. Jakmile kondenzátor úplně vybíjí, cívek začne znovu nabíjet kondenzátor.

To proto, že cívek neumožňují rychlou změnu proudu a proto změní polaritu na sobě a udrží proud proudící ve stejném směru. Kondenzátor začne znovu nabíjet a cyklus pokračuje tímto způsobem. Polarita na cívek a kondenzátoru se pravidelně mění a proto dostáváme kmitající signál jako výstup.

Cívek L2 se nabíjí pomocí elektromagnetické indukce a odesílají tento signál tranzistoru. Tranzistor zesiluje signál, vytvářející výstup. Část tohoto výstupu je vracena do systému jako pozitivní zpětná vazba.

Pozitivní zpětná vazba je zpětná vazba, která je ve fázi s vstupem. Transformátor způsobuje fázový posuv o 180 stupňů a tranzistor také způsobuje fázový posuv o 180 stupňů. Celkově tedy dostáváme fázový posuv o 360 stupňů, který je vracen do tankového obvodu. Pozitivní zpětná vazba je nezbytná pro udržení kmitů.

Frekvence kmitání závisí na hodnotách cívek a kondenzátoru použitých v tankovém obvodu a je dána:

Kde,

F = Frekvence kmitání. L1 = hodnota indukčnosti primární cívek transformátoru L1. C1 = hodnota kapacity kondenzátoru C1.