클랩 오실레이터란 무엇인가?

클랩 오실레이터란?

클랩 오실레이터

클랩 오실레이터(또는 구리에 오실레이터라고도 함)는 특정 조합의 인덕터와 세 개의 커패시터를 사용하여 오실레이터의 주파수를 설정하는 LC 전자 오실레이터입니다(아래 회로도 참조). LC 오실레이터는 트랜지스터(또는 진공관 또는 다른 증폭 요소)와 양의 피드백 네트워크를 사용합니다.

클랩 오실레이터는 탱크 회로의 인덕터와 직렬로 추가된 추가적인 커패시터(C3)가 있는 콜피츠 오실레이터의 일종입니다(아래 회로도 참조).

추가적인 커패시터를 제외하고 모든 다른 구성 요소와 연결은 콜피츠 오실레이터와 유사합니다.

따라서 이 회로의 작동 방식은 피드백 비율이 진동의 생성과 유지에 영향을 미치는 콜피츠와 거의 동일합니다. 그러나 클랩 오실레이터의 경우 진동 주파수는 다음과 같습니다

보통 C3의 값은 다른 두 커패시터보다 훨씬 작게 선택됩니다. 이는 고주파에서 C3가 작을수록 인덕터가 더 커져 구현이 용이해지고 부정적 인덕턴스의 영향을 줄이기 때문입니다.

그러나 C3의 값은 매우 신중하게 선택해야 합니다. 만약 너무 작게 선택되면 L-C 브랜치가 순수한 인덕턴스 반응을 가지지 못하여 진동이 생성되지 않을 수 있습니다.

그러나 C3가 C1 및 C2보다 작게 선택될 때, 회로를 지배하는 순전위는 C3에 더 의존하게 됩니다.

따라서 주파수 식은 다음과 같이 근사할 수 있습니다

또한, 이 추가적인 커패시턴스 덕분에 클랩 오실레이터는 가변 주파수 오실레이터(VCO)와 같은 주파수 변화가 필요한 경우 콜피츠보다 선호됩니다. 그 이유는 다음과 같습니다.

콜피츠 오실레이터의 경우, 주파수를 변경하려면 C1 및 C2 커패시터를 변경해야 합니다. 그러나 이 과정에서 오실레이터의 피드백 비율이 변경되어 출력 파형에 영향을 미칩니다.

이 문제를 해결하기 위한 한 가지 방법은 C1 및 C2를 고정시키고 별도의 가변 커패시터를 사용하여 주파수를 변경하는 것입니다. 이것이 바로 클랩 오실레이터에서 C3가 하는 역할이며, 이로 인해 클랩 오실레이터는 주파수 면에서 콜피츠보다 안정적입니다.회로의 주파수 안정성을 더욱 향상시키려면 온도 제어 챔버에 배치하고 젠너 다이오드를 사용하여 일정한 공급 전압을 유지할 수 있습니다.

또한, C1 및 C2의 값은 스트레이 커패시턴스에 영향을 받지만, C3는 그렇지 않습니다.즉, C1 및 C2만 있는 회로에서는 스트레이 커패시턴스가 공진 주파수에 영향을 미칠 수 있지만, C3가 있으면 C1 및 C2의 값 변화가 공진 주파수에 큰 영향을 미치지 않으며, 지배적인 항목은 C3가 됩니다.

다음으로, 클랩 오실레이터는 비교적 작은 커패시터를 사용하여 넓은 주파수 대역에서 오실레이터를 조정하므로 상대적으로 컴팩트합니다. 이것은 커패시턴스 값의 약간의 변화가 회로의 주파수를 크게 변화시키기 때문입니다.

또한, 클랩 오실레이터는 콜피츠 오실레이터와 비교하여 높은 Q 인자와 높은 L/C 비율, 그리고 더 적은 순환 전류를 나타냅니다.마지막으로, 이러한 오실레이터는 높은 신뢰성으로 알려져 있어, 작동 주파수 범위가 제한적이더라도 선호됩니다.