Mikä on Clapp-oskillaattori?

Mikä on Clapp-kytkin?

Clapp-kytkin

Clapp-kytkin (tunnettu myös nimellä Gouriet-kytkin) on LC-sähköinen kytkin, joka käyttää tietyssä yhdistelmässä induktoria ja kolmea kapasitanssia kytkimen taajuuden asettamiseen (katso piirikaavio alla). LC-kytkimet käyttävät transistoria (tai tyhjiöputkea tai muuta voimakkuuselementtiä) ja positiivista palautuskytkentää.

Clapp-kytkin on tyyppiä Colpittsin kytkimestä, johon on lisätty yksi kapasitanssi (C3) sarjaan induktorin kanssa tankki-piirissä, kuten alla olevassa piirikaaviossa näkyy.

Lisäkapasitanssin ulkopuolella kaikki muut komponentit ja niiden yhteydet ovat samankaltaiset kuin Colpittsin kytkimessä.

Siksi tämän piirin toiminta on melkein identtinen Colpittsin kytkimen kanssa, jossa palautusosamäärä hallitsee värähtelyjen luomista ja ylläpitämistä. Kuitenkin Clapp-kytkimen värähtelyn taajuus on annettu

Yleensä C3:n arvoa valitaan paljon pienemmäksi kuin muita kahden kapasitanssin. Tämä johtuu siitä, että korkeammilla taajuudella pienempi C3 tekee induktorista suuremman, mikä helpottaa toteuttamista ja vähentää sivuvaikutusten vaikutusta.

Kuitenkin C3:n arvon on valittava erityisen huolellisesti. Tämä johtuu siitä, että jos se on valittu liian pieneksi, värähtelyjä ei synny, koska L-C-haarassa ei ole nettona induktiivista reaktanssia.

On kuitenkin huomattava, että kun C3 on valittu pienemmäksi verrattuna C1:een ja C2:een, piiriä ohjaava kokonaiskapasitanssi riippuu enemmän siitä.

Tällöin taajuuden kaava voidaan approksimoida

Lisäksi tämän lisäkapasitanssin läsnäolo tekee Clapp-kytkimestä suotuisammaksi kuin Colpittsin kytkimen, kun tarvitaan taajuuden vaihtoa, kuten Variablen Taajuuden Kytkimessä (VCO). Syynä tähän on seuraava selitys.

Colpittsin kytkimen tapauksessa kapasitansseja C1 ja C2 on vaihdettava, jotta niiden toiminta-taajuutta voidaan vaihtaa. Kuitenkin tämän prosessin aikana myös kytkimen palautusosamäärä muuttuu, mikä puolestaan vaikuttaa sen ulostulo-kuvaajaan.

Yksi ratkaisu tähän ongelmaan on tehdä molemmat C1 ja C2 vakioiksi ja saavuttaa taajuuden vaihto erillisen muuttuvan kapasitanssin avulla. Kuten voisi arvata, tämä on mitä C3 tekee Clapp-kytkimessä, mikä puolestaan tekee siitä vakioisempaa Colpittsin kytkimeä taajuuden suhteen.Voit parantaa piirin taajuusvakautta sijoittamalla sen lämpötilareguloidulle huoneelle ja käyttämällä Zener-diodia vakionopeuden ylläpitämiseen.

Lisäksi C1:n ja C2:n kapasitanssit vaikuttavat sivukapasitansseihin, mutta C3 ei.Tämä tarkoittaa, että piirin rezonanssi-taajuus olisi vaikutettu sivukapasitansseihin, jos piirissä olisi vain C1 ja C2, kuten Colpittsin kytkimessä. Jos kuitenkin piirissä on C3, C1:n ja C2:n arvojen muutokset eivät vaikuttaisi paljon rezonanssi-taajuuteen, koska domineraava termi olisi silloin C3.

Seuraavaksi huomataan, että Clapp-kytkimet ovat vertailun mukaan kompakteja, sillä ne käyttävät suhteellisen pientä kapasitanssia kytkimen säädämiseen laajalla taajuusalueella. Tämä johtuu siitä, että jopa pieni kapasitanssin arvon muutos vaihtelee piirin taajuutta merkittävästi.

Lisäksi ne näyttävät korkeaa Q-arvoa korkealla L/C-suhteella ja vähemmällä kiertokulun kulmakertoimella verrattuna Colpittsin kytkimiin.Lopuksi on huomattava, että nämä kytkimet ovat erittäin luotettavia ja siksi suosittuja, vaikka niillä on rajallinen toiminta-taajuusalue.