Šta je Clapp oscilator?

Šta je Clapp oscilator?

Clapp oscilator

Clapp oscilator (poznat i kao Gouriet oscilator) je LC elektronski oscilator koji koristi određenu kombinaciju induktiviteta i tri kondenzatora kako bi se postavila frekvencija oscilatora (vidi dijagram strujne petlje ispod). LC oscilatori koriste tranzistor (ili vakuumsku cijev ili drugi element sa pojačanjem) i mrežu pozitivne povratne veze.

Clapp oscilator je vrsta Colpitts oscilatora sa dodatnim kondenzatorom (C3) u seriji sa induktivitetom u rezonantnoj petlji, kako je prikazano na dijagramu strujne petlje ispod.

Osim prisutnosti dodatnog kondenzatora, svi ostali komponenti i njihove veze su slični onima u slučaju Colpitts oscilatora.

Stoga je rad ove strujne petlje gotovo identičan onome u slučaju Colpitts, gde omjer povratne veze upravlja generisanjem i održavanjem oscilacija. Međutim, frekvencija oscilacija u slučaju Clapp oscilatora data je sa

Obično, vrednost C3 bira se da bude znatno manja od preostalih dva kondenzatora. To je zato što, na višim frekvencijama, što je C3 manji, veći će biti induktivitet, što olakšava implementaciju i smanjuje uticaj stranih induktiviteta.

Ipak, vrednost C3 treba birati s najvećom pažnjom. To je zato što, ako se izabere da bude vrlo mala, tada se oscilacije neće generisati jer L-C grana neće imati neto induktivnu reaktivnost.

Međutim, ovde treba napomenuti da kada se C3 bira da bude manji u poređenju sa C1 i C2, neto kapacitet koji upravlja krugom biće značajnije zavisan od njega.

Stoga se jednačina za frekvenciju može aproksimirati sa

Dodatno, prisustvo ovog dodatnog kapaciteta čini Clapp oscilator preferentnijim u odnosu na Colpitts kada postoji potreba za promenom frekvencije, kao što je slučaj sa Varijabilnim Frekvencijskim Oscilatorom (VCO). Razlog za ovo može se objasniti na sledeći način.

U slučaju Colpitts oscilatora, kondenzatori C1 i C2 moraju se varirati kako bi se promenila njihova frekvencija rada. Međutim, tokom ovog procesa, čak i omjer povratne veze oscilatora se menja, što na svoj red utiče na njegov izlazni valni oblik.

Jedno rešenje ovog problema je da se C1 i C2 učine fiksiranim, dok se promena frekvencije dostigne pomoću posebnog varijabilnog kondenzatora. Kao što se može pretpostaviti, to je ono što radi C3 u slučaju Clapp oscilatora, što ga čini stabilnijim u odnosu na Colpitts u pogledu frekvencije.

Frekvencijsku stabilnost kruga možete dalje poboljšati smestanjem ga u sobu sa kontrolisanom temperaturom i korišćenjem Zener diode kako bi se održao konstantan napajajući napon. Dodatno, vrednosti kondenzatora C1 i C2 podležu uticaju stranih kapaciteta, što nije slučaj sa C3.

To znači da bi rezonantna frekvencija kruga bila uticajna stranim kapacitetima ako bi se imao samo C1 i C2, kao u slučaju Colpitts oscilatora. Međutim, ako postoji C3 u krugu, tada promene vrednosti C1 i C2 ne bi značajno menjale rezonantnu frekvenciju, jer bi dominantan član bio C3.

Dalje, vide se da su Clapp oscilatori relativno kompaktni jer koriste relativno mali kondenzator kako bi se osigurala tuniranja oscilatora na širokom frekvencijskom opsegu. To je zato što, čak i mala promena vrednosti kapaciteta značajno varira frekvenciju kruga.

Dodatno, oni pokazuju visok faktor Q sa visokim odnosom L/C i manjom cirkulacionom strujom u poređenju sa Colpitts oscilatorima. Konačno, treba napomenuti da su ovi oscilatori izuzetno pouzdani i stoga su preferirani, unatoč ograničenom opsegu frekvencija rada.