Što je Clapp oscilator

Što je Clapp oscilator?

Clapp oscilator

Clapp oscilator (poznat i kao Gouriet oscilator) je LC elektronički oscilator koji koristi određenu kombinaciju induktora i tri kondenzatora za postavljanje frekvencije oscilatora (vidi dijagram strujnog kruga ispod). LC oscilatori koriste tranzistor (ili vakuumsku cijev ili drugi element s pojačanjem) i mrežu pozitivne povratne veze.

Clapp oscilator je vrsta Colpitts oscilatora s dodatnim kondenzatorom (C3) u seriji s induktorom u rezonantnom krugu, kako je prikazano na dijagramu strujnog kruga ispod.

Osim prisutnosti dodatnog kondenzatora, sve ostale komponente i njihove veze su slične onima u slučaju Colpitts oscilatora.

Stoga je rad ovog kruga gotovo identičan onome u slučaju Colpitts oscilatora, gdje omjer povratne veze uređuje generiranje i održavanje oscilacija. Međutim, frekvencija oscilacije u slučaju Clapp oscilatora dana je izrazom

Obično se vrijednost C3 odabire da bude znatno manja od preostalih dvaju kondenzatora. To je zato jer, na višim frekvencijama, što je C3 manji, to će biti induktor veći, što olakšava implementaciju i smanjuje utjecaj stranih induktivnosti.

Ipak, vrijednost C3 treba odabrati s najvećom pažnjom. To je zato jer, ako se odabere jako mala vrijednost, tada neće biti generirane oscilacije, jer L-C granica neće imati neto induktivnu reaktivnost.

Međutim, ovdje treba napomenuti da kada se C3 odabere manji u usporedbi s C1 i C2, neto kapacitet koji upravlja krugom bit će više ovisan o njemu.

Stoga se izraz za frekvenciju može aproksimirati sa

Dodatno, prisustvo ovog dodatnog kapacitansa čini Clapp oscilator preferentnijim od Colpitts oscilatora kada postoji potreba za variranjem frekvencije, kao što je slučaj kod Varijabilnog Frekvencijskog Oscilatora (VCO). Razlog za to može se objasniti na sljedeći način.

U slučaju Colpitts oscilatora, kondenzatori C1 i C2 moraju se varirati kako bi se varirala njihova operativna frekvencija. Međutim, tijekom ovog procesa, mijenja se i omjer povratne veze oscilatora, što opet utječe na njegov izlazni val.

Jedno rješenje ovog problema je da se C1 i C2 čine fiksnim, dok se varijacija frekvencije postiže pomoću odvojnog varijabilnog kondenzatora.Kao što se može pretpostaviti, to je ono što radi C3 u slučaju Clapp oscilatora, što ga čini stabilnijim od Colpitts oscilatora u pogledu frekvencije.

Možete dalje poboljšati stabilnost frekvencije kruga tako da ga stavite u prostoriju s kontroliranim temperaturom i koristite Zener diodu za održavanje konstantne naponske snage.Dodatno, vrijednosti kondenzatora C1 i C2 su pod utjecajem stranih kapacitansa, dok C3 nije.

To znači da bi rezonantna frekvencija kruga bila pod utjecajem stranih kapacitansa ako bi se imalo samo C1 i C2, kao u slučaju Colpitts oscilatora.Međutim, ako je u krugu C3, tada promjene u vrijednostima C1 i C2 ne bi značajno varirale rezonantnu frekvenciju, jer dominantni član bi bio C3.

Nakon toga, vidi se da su Clapp oscilatori relativno kompaktni jer koriste relativno mali kondenzator za podešavanje oscilatora na širokom spektru frekvencija. To je zato jer, čak i mala promjena u vrijednosti kapacitansa značajno varira frekvenciju kruga.

Dodatno, oni pokazuju visoki Q faktor s visokim omjerom L/C i manjom cirkulirajućom strujom u usporedbi s Colpitts oscilatorima.Napokon, treba napomenuti da su ti oscilatori izuzetno pouzdani i stoga se preferiraju unatoč ograničenom rasponu operativne frekvencije.