Nastawiony oscylator kolektorowy

Definicja oscylatora z nastawnym kolektorem

Oscylator z nastawnym kolektorem definiuje się jako oscylator LC, który wykorzystuje obwód rezonansowy i tranzystor do generowania sygnału okresowego.

Wyjaśnienie schematu obwodu

Schemat obwodu przedstawia oscylator z nastawnym kolektorem. Transformator i kondensator są podłączone do kolektora tranzystora, co powoduje generowanie fali sinusoidalnej.

R1 i R2 tworzą obwód dzielący napięcia dla tranzystora. Re oznacza rezystor emitera i służy do zapewnienia stabilności termicznej. Ce jest używany do przeprowadzania wzmocnionych oscylacji prądu przemiennego i jest to kondensator pomijający emiter. C2 to kondensator pomijający rezystor R2. Pierwsza cewka transformatora L1 wraz z kondensatorem C1 tworzą obwód rezonansowy.

Działanie oscylatora z nastawnym kolektorem

Zanim przejdziemy do działania oscylatora, przypomnijmy, że tranzystor powoduje przesunięcie fazowe o 180 stopni, gdy wzmacnia napięcie wejściowe. L1 i C1 tworzą obwód rezonansowy i to z tych dwóch elementów otrzymujemy oscylacje. Transformator pomaga w zapewnieniu dodatniej sprzężenia zwrotnego (do tego wrócimy później), a tranzystor wzmacnia sygnał wyjściowy. Z tym ustalonym, przejdźmy teraz do zrozumienia działania obwodu.

Po włączeniu zasilania, kondensator C1 zaczyna się ładować. Gdy jest całkowicie naładowany, zaczyna się rozładowywać przez cewkę L1. Energia przechowywana w kondensatorze w postaci energii elektrycznej statycznej zostaje przekształcona w energię magnetyczną i przechowywana w cewce L1. Gdy kondensator całkowicie się rozładowa, cewka zaczyna go ponownie ładować.

To jest spowodowane tym, że cewki nie pozwalają na szybkie zmiany prądu przez siebie, więc zmieniają polaryzację na swoich końcach i utrzymują prąd płynący w tym samym kierunku. Kondensator zaczyna się ponownie ładować i cykl kontynuuje się w ten sposób. Polaryzacja na cewce i kondensatorze zmienia się okresowo, dlatego otrzymujemy sygnał oscylacyjny na wyjściu.

Cewka L2 ładuje się poprzez indukcję elektromagnetyczną i wysyła to do tranzystora. Tranzystor wzmacnia sygnał, produkując wyjście. Część tego wyjścia jest wprowadzana z powrotem do systemu jako dodatnie sprzężenie zwrotne.

Dodatnie sprzężenie zwrotne to sprzężenie, które jest w fazie z sygnałem wejściowym. Transformator wprowadza przesunięcie fazowe o 180 stopni, a tranzystor również wprowadza przesunięcie fazowe o 180 stopni. W sumie otrzymujemy przesunięcie fazowe o 360 stopni, które jest wprowadzane z powrotem do obwodu rezonansowego. Dodatnie sprzężenie zwrotne jest niezbędne do utrzymania oscylacji.

Częstotliwość oscylacji zależy od wartości cewki i kondensatora użytych w obwodzie rezonansowym i jest określona przez:

Gdzie,

F = częstotliwość oscylacji. L1 = wartość indukcyjności pierwszej cewki transformatora L1. C1 = wartość pojemności kondensatora C1.