Qu'est-ce qu'un oscillateur Clapp

Qu'est-ce qu'un oscillateur Clapp ?

Oscillateur Clapp

Un oscillateur Clapp (également connu sous le nom d'oscillateur Gouriet) est un oscillateur électronique LC qui utilise une combinaison particulière d'une bobine et de trois condensateurs pour fixer la fréquence de l'oscillateur (voir le schéma ci-dessous). Les oscillateurs LC utilisent un transistor (ou une lampe à vide ou tout autre élément de gain) et un réseau de rétroaction positive.

Un oscillateur Clapp est un type d'oscillateur Colpitts avec un condensateur supplémentaire (C3) ajouté en série avec la bobine dans le circuit oscillant, comme le montre le schéma ci-dessous.

À part la présence d'un condensateur supplémentaire, tous les autres composants et leurs connexions restent similaires à ceux du cas de l'oscillateur Colpitts.

Ainsi, le fonctionnement de ce circuit est presque identique à celui de l'oscillateur Colpitts, où le rapport de rétroaction gouverne la génération et la stabilité des oscillations. Cependant, la fréquence d'oscillation dans le cas d'un oscillateur Clapp est donnée par

Généralement, la valeur de C3 est choisie pour être beaucoup plus petite que les deux autres condensateurs. Cela est dû au fait qu'à des fréquences plus élevées, plus C3 est petit, plus la bobine sera grande, ce qui facilite la mise en œuvre et réduit l'influence de l'inductance parasite.

Néanmoins, la valeur de C3 doit être choisie avec le plus grand soin. En effet, si elle est choisie trop petite, les oscillations ne seront pas générées car la branche L-C n'aura pas une réactance inductive nette.

Cependant, il est à noter que lorsque C3 est choisi plus petit par rapport à C1 et C2, la capacité nette régissant le circuit dépendra davantage de lui.

Ainsi, l'équation de la fréquence peut être approximée par

De plus, la présence de cette capacité supplémentaire rend l'oscillateur Clapp préférable à l'oscillateur Colpitts lorsqu'il est nécessaire de varier la fréquence, comme c'est le cas avec l'oscillateur à fréquence variable (VCO). La raison derrière cela peut être expliquée comme suit.

Dans le cas de l'oscillateur Colpitts, les condensateurs C1 et C2 doivent être modifiés pour varier leur fréquence de fonctionnement. Cependant, pendant ce processus, même le rapport de rétroaction de l'oscillateur change, ce qui affecte en retour sa forme d'onde de sortie.

Une solution à ce problème est de rendre C1 et C2 fixes et d'obtenir la variation de fréquence en utilisant un condensateur variable séparé.Comme on peut le deviner, c'est ce que fait C3 dans le cas de l'oscillateur Clapp, ce qui le rend plus stable en termes de fréquence par rapport à l'oscillateur Colpitts.

Vous pouvez améliorer encore la stabilité de fréquence du circuit en le plaçant dans une chambre à température contrôlée et en utilisant une diode Zener pour maintenir une tension d'alimentation constante.De plus, les valeurs des condensateurs C1 et C2 sont affectées par les capacités parasites, contrairement à C3.

Cela signifie que la fréquence résonnante du circuit serait affectée par les capacités parasites si l'on avait un circuit avec seulement C1 et C2, comme dans le cas de l'oscillateur Colpitts.Cependant, s'il y a C3 dans le circuit, alors les changements dans les valeurs de C1 et C2 ne varieraient pas beaucoup la fréquence résonnante, car le terme dominant serait alors C3.

Ensuite, on constate que les oscillateurs Clapp sont comparativement compacts car ils utilisent un condensateur relativement petit pour ajuster l'oscillateur sur une large bande de fréquence. Cela est dû au fait qu'ici, même un léger changement dans la valeur de la capacité varie la fréquence du circuit de manière significative.

De plus, ils présentent un facteur Q élevé avec un rapport L/C élevé et un courant circulant moindre par rapport aux oscillateurs Colpitts.Enfin, il convient de noter que ces oscillateurs sont très fiables et sont donc préférés malgré une gamme de fréquence de fonctionnement limitée.