Какво е осцилатор Clapp?

Какво е осцилатор Clapp?

Осцилатор Clapp

Осцилатор Clapp (известен също като осцилатор Gouriet) е LC електронен осцилатор, който използва специална комбинация от индуктивност и три кондензатора, за да зададе честотата на осцилатора (вж. схемата по-долу). LC осцилаторите използват транзистор (или вакуумна тръба или друг елемент за усиление) и мрежа за положителна обратна връзка.

Осцилатор Clapp е вид осцилатор Colpitts с добавена допълнителна кондензаторна емкост (C3) в редова връзка с индуктивността в LC контура, както е показано в схемата по-долу.

Освен присъствието на допълнителния кондензатор, всички останали компоненти и техните връзки остават сходни с тези при осцилатор Colpitts.

Поради това работата на този циркуит е почти идентична с тази на осцилатор Colpitts, където се управлява генерирането и поддържането на осцилациите чрез коетофициента на обратна връзка. Въпреки това честотата на осцилацията при осцилатор Clapp се дава от

Обикновено стойността на C3 се избира да бъде много по-малка от останалите две кондензатора. Това е така, защото при по-високи честоти, колкото по-малка е C3, толкова по-голяма ще бъде индуктивността, което облекчава реализацията и намалява влиянието на паразитната индуктивност.

Въпреки това, стойността на C3 трябва да се избере с най-голямо внимание. Това е защото, ако се избере да бъде много малка, то осцилациите няма да се генерират, тъй като LC клонът няма да има чисто индуктивен реактивен импеданс.

Однако, тук трябва да се отбележи, че когато C3 е избрана да бъде по-малка в сравнение с C1 и C2, чистата емкост, която управлява циркуита, ще бъде повече зависеща от нея.

Така уравнението за честотата може да бъде приближено като

Освен това, присъствието на тази допълнителна емкост прави осцилатор Clapp предпочитан над Colpitts, когато е необходимо да се варира честотата, както е случаят с осцилатор с променлива честота (VCO). Причината за това може да се обясни по следния начин.

В случай на осцилатор Colpitts, кондензаторите C1 и C2 трябва да се променят, за да се варира честотата на работата им. Въпреки това, по време на този процес, дори и коетофициентът на обратна връзка на осцилатора се променя, което от своя страна влияе на изходния му сигнал.

Едно решение на този проблем е да се направят C1 и C2 фиксирани, докато се постига вариацията на честотата чрез отделен променлив кондензатор.Както може да се предположи, това прави C3 в случай на осцилатор Clapp, което от своя страна го прави по-стабилен в сравнение с Colpitts по отношение на честотата.

Можете да подобрите честотната стабилност на циркуита, като го разместите в камера с контролирана температура и използвате Zener диод, за да поддържате постоянна напрежението на захранване.Освен това, стойностите на кондензаторите C1 и C2 се засягат от паразитните емкости, в противовес на C3.

Това означава, че резонансната честота на циркуита би била засегната от паразитните емкости, ако имахте циркуит само с C1 и C2, както е случаят с осцилатор Colpitts.Въпреки това, ако има C3 в циркуита, то промените в стойностите на C1 и C2 няма да варират резонансната честота толкова много, тъй като доминиращият член ще бъде C3.

След това, се установява, че осцилаторите Clapp са сравнително компактни, тъй като използват относително малък кондензатор, за да настрои осцилатора в широка честотна лента. Това е така, защото дори и леко изменение в стойността на емкостта варира честотата на циркуита до голяма степен.

Освен това, те показват висок фактор Q с високо отношение L/C и по-малко циркулиращо напрежение в сравнение с осцилаторите Colpitts.Накрая, трябва да се отбележи, че тези осцилатори са много надеждни и затова се предпочитат, въпреки, че имат ограничен диапазон на операционната честота.