Kas ir Clapp oscilators?

Kāds ir Clapp oscilators?

Clapp oscilators

Clapp oscilators (arī pazīstams kā Gouriet oscilators) ir LC elektronisks oscilators, kas izmanto īpašu kombināciju no induktoru un trim kondensatoriem, lai iestatītu oscilatora frekvenci (sk. zemāk esošo shēmu). LC oscilatori izmanto tranzistoru (vai vakuumlāmpu vai citu pastiprinājuma elementu) un pozitīvo atgriezenisko saiti.

Clapp oscilators ir tāda Colpitts oscilatora veida, kuram pievienots papildus kondensators (C3) seriāli ar induktorom rezervoāra šķērsubā, kā parādīts zemāk esošajā shēmā.

Atšķirība no Colpitts oscilatora ir tikai papildus kondensatorā, bet pārējie komponenti un to savienojumi paliek līdzīgi kā Colpitts oscilatora gadījumā.

Tātad, šīs shēmas darbība ir gandrīz identiska ar Colpitts, kur atgriezeniskās saites attiecība regulē oscilāciju radīšanu un uzturēšanu. Tomēr Clapp oscilatora oscilācijas frekvence ir dota ar

Parasti C3 vērtību izvēlas daudz mazāku nekā pārējie divi kondensatori. Tāpēc, augstākās frekvences, jo mazāks ir C3, jo lielāks būs induktors, kas vieglāk ļauj realizāciju un samazina blakus induktances ietekmi.

Tomēr, C3 vērtībai jāizvēlas ar lielāko uzmanību. Ja tā tiek izvēlēta pārāk maza, tad oscilācijas netiks radītas, jo L-C šķērsuba nespēs turēt neto induktīvo reakanci.

Tomēr, jāņem vērā, ka, ja C3 tiek izvēlēts mazāks salīdzinājumā ar C1 un C2, tad šķērsuba kapacitance būs biežāk atkarīga no tā.

Tātad frekvences vienādojumu var tuvināt kā

Turklāt, papildus kapacitānces klātbūtne padara Clapp oscilatoru labāku par Colpitts, kad ir nepieciešama frekvences maiņa, piemēram, mainīgās frekvences oscilatoros (VCO). Iemesls tam var tikt izskaidrots šādi.

Colpitts oscilatora gadījumā, lai mainītu to darbības frekvenci, jāmaina kondensatori C1 un C2. Tomēr šajā procesā arī mainās atgriezeniskās saites attiecība, kas savukārt ietekmē izvades formas.

Viens risinājums šim problēmai ir padarīt gan C1, gan C2 fiksētiem, sasniedzot frekvences maiņu, izmantojot atsevišķu mainīgu kondensatoru. Kā varētu domāt, tas ir tas, ko dara C3 Clapp oscilatora gadījumā, kas to padara stabilitātā frekvences ziņā labāku par Colpitts.

Varat vēl vairāk uzlabot shēmas frekvences stabilitāti, novietojot to temperatūras kontrolētā kamerā un izmantojot Zener diodu, lai uzturētu konstantu piegādes spriegumu. Papildus tam, C1 un C2 vērtības tiek ietekmētas blakus kapacitancēm, savukārt C3 nē.

Tas nozīmē, ka šķērsubas rezonanses frekvence tiks ietekmēta blakus kapacitancēm, ja būtu shēma tikai ar C1 un C2, kā Colpitts oscilatora gadījumā. Tomēr, ja ir C3 shēmā, tad C1 un C2 vērtību maiņa nemainīs rezonanses frekvenci tik daudz, jo dominējošais termins būs C3.

Turklāt, Clapp oscilatori ir salīdzinoši kompakts, jo tie izmanto relatīvi mazu kondensatoru, lai noklusētu oscilatoru plašā frekvences diapazonā. Tāpēc pat mazāka kapacitances vērtības maiņa ievērojami maina shēmas frekvenci.

Turklāt, tie rāda augstu Q faktoru ar augstu L/C attiecību un mazāku cirkulējošo strāvu salīdzinājumā ar Colpitts oscilatoriem. Visbeidzot, jāņem vērā, ka šie oscilatori ir ļoti uzticami un tāpēc tiek izmantoti, neskatoties uz ierobežoto frekvences darbības diapazonu.