Kaj je klapp oscilator?

Kaj je oscilator Clappa?

Oscilator Clappa

Oscilator Clappa (tudi znan kot Gourietov oscilator) je LC elektronski oscilator, ki uporablja določeno kombinacijo induktorja in treh kondenzatorjev za nastavitev frekvence oscilatorja (glej shemo spodaj). LC oscilatorji uporabljajo tranzistor (ali vakuumsko cev ali drug element z dobičkom) in mrežo pozitivnega povratnega vnosa.

Oscilator Clappa je vrsta Colpittsovih oscilatorjev, kjer je dodan dodatni kondenzator (C3) v seriji s induktorjem v tankem krku, kot je prikazano na shemi spodaj.

Za razliko od prisotnosti dodatnega kondenzatorja so vse ostale komponente in njihove povezave podobne primeru Colpittsivega oscilatorja.

Zato delovanje te sheme skoraj enako temu Colpittsivega, kjer omogoča in vzdržuje generiranje nihanja odnos povratnega vnosa. Vendar pa je frekvenca nihanja pri oscilatorju Clappa dana z

Običajno se vrednost C3 izbere, da je veliko manjša od ostalih dveh kondenzatorjev. To je zaradi tega, ker pri višjih frekvencah manjše C3 pomeni večji induktor, kar olajša implementacijo in zmanjša vpliv stranskih induktanc.

Vendar pa mora biti vrednost C3 izbrana z največjo pazljivostjo. Če je izbrana preveč majhna, nihanja ne bodo generirana, saj bo L-C vejina neuspešna v ustvarjanju neto induktivnega reaktivnega upora.

Vendar pa je tu treba opozoriti, da, če je C3 izbran manjši v primerjavi z C1 in C2, bo celotna kapacitivna vrednost, ki jo nadzira obveznost, bolj odvisna od C3.

Torej lahko enačba za frekvenco aproksimirana kot

Dodatno, prisotnost tega dodatnega kapacitiva bo naredila oscilator Clappa bolj želenega kot Colpitts, kadar je potrebno spreminjati frekvenco, kot je to pri Spremenljivem Frekvenčnem Oscilatorju (VCO). Razlog za to se lahko pojasni naslednje.

V primeru Colpittsivega oscilatorja morata biti kondenzatorja C1 in C2 spremenjeni, da bi se spremenila njuna operacijska frekvenca. Vendar pa se med tem procesom spremeni tudi odnos povratnega vnosa oscilatorja, kar vpliva na njegov izhodni val.

Eno rešitev tega problema je, da sta C1 in C2 fiksne narave, hkrati pa doseže se sprememba frekvence z uporabo ločenega spremenljivega kondenzatorja. Kot se lahko ugiba, to stori C3 v primeru oscilatorja Clappa, kar ga naredi bolj stabilnega kot Colpitta glede na frekvenco.

Stabilnost frekvence še bolj lahko izboljšate tako, da postavite obveznost v temperaturno kontrolirano komoro in uporabite Zenerjev diod za vzdrževanje konstantne napetosti zrakoplovne napajalne napetosti. Dodatno, vrednosti kondenzatorjev C1 in C2 so vplivane stranskimi kapacitancami, ne C3.

To pomeni, da bi rezonančna frekvenca obveznosti bila vplivana stranskimi kapacitancami, če bi imeli obveznost samo z C1 in C2, kot je to v primeru Colpittsivega oscilatorja. Vendar, če je v obveznosti C3, spremembe vrednosti C1 in C2 ne bi veliko spremenile rezonančne frekvence, ker bi bil dominantni člen C3.

Naslednje, opazimo, da so oscilatorji Clappa primerneje kompaktni, saj uporabljajo relativno majhen kondenzator za nalaganje oscilatorja na širokem frekvenčnem pasu. To je zato, ker tudi majhna sprememba vrednosti kapacitance močno spremeni frekvenco obveznosti.

Dodatno, izkazujejo visok Q faktor z visokim L/C razmerjem in manjšim cirkulirajočim tokom v primerjavi z Colpittsivimi oscilatorji. Nazadnje, je treba opozoriti, da so ti oscilatorji zelo zanesljivi in zato so prednostni, čeprav imajo omejen obseg frekvencnega operativnega območja.