Clapp Осцилатор: Формула за честота и схема на веригата

Какво е Осцилатор на Клап?

Осцилаторът на Клап (известен също като осцилатор на Гурие) е LC електронен осцилатор, който използва определена комбинация от индуктор и три кондензатора, за да зададе честотата на осцилатора (вж. схемата по-долу). LC осцилаторите използват транзистор (или вакуумна тръба или друг елемент с усилване) и мрежа с положителна обратна връзка.

Осцилаторът на Клап е вариация на осцилатора на Колпитс, където се добавя допълнителен кондензатор (C3), който е в сериозно с индуктора в контура, както е показано в схемата по-долу.

Освен наличието на допълнителния кондензатор, всички останали компоненти и техните връзки остават подобни на тези в случая с осцилатора на Колпитс.

Следователно, работата на този контур е почти идентична с тази на Колпитс, където отношението на обратната връзка управлява генерирането и поддържането на осцилациите. Обаче честотата на осцилацията в случая с осцилатора на Клап се дава от

Обикновено стойността на C3 се избира да бъде много по-малка от другите два кондензатора. Това е така, защото при по-високи честоти, колкото по-малък е C3, толкова по-голям ще бъде индукторът, което облекчава реализацията, както и намалява влиянието на случайна индуктивност.

Въпреки това, стойността на C3 трябва да бъде избрана с най-голяма грижа. Това е така, защото ако е избрана да бъде много малка, тогава осцилациите няма да се генерират, тъй като LC възела няма да има нетна индуктивна реактивност.

Обаче, тук трябва да се отбележи, че когато C3 е избрана да бъде по-малка в сравнение с C1 и C2, нетната капацитетна величина, която управлява контура, ще зависи повече от нея.

Така уравнението за честотата може да бъде приближено като

Освен това, присъствието на този допълнителен капацитет прави осцилатора на Клап предпочитан над Колпитс, когато е необходимо да се варира честотата, както е в случая с Променливочестотен осцилатор (VCO). Причината за това може да се обясни по следния начин.

В случая на осцилатора на Колпитс, кондензаторите C1 и C2 трябва да се променят, за да се промени честотата на работата им. Обаче по време на този процес, дори и отношениято на обратната връзка на осцилатора се променят, което в резултат влияе на изходния сигнал.

Едно решение на този проблем е да се направят C1 и C2 фиксирана величина, докато вариацията на честотата се постига с отделен променлив кондензатор.

Както може да се предположи, това е това, което прави C3 в случая с осцилатора на Клап, което в резултат го прави по-стабилен в сравнение с Колпитс по отношение на честотата.

Честотната стабилност на контура може да бъде още повишена, като целият контур е заключен в камера с постоянна температура и като се използва Zener диод, за да се осигури постоянна напруга на питање.

Освен това, трябва да се отбележи, че стойностите на кондензаторите C1 и C2 са склонни към влиянието на случайни капацитети, в противовес на това на C3.

Това означава, че резонансната честота на контура би била засегната от случайните капацитети, ако имахме контур само с C1 и C2, както в случая с осцилатора на Колпитс.

Обаче, ако има C3 в контура, тогава промените в стойностите на C1 и C2 няма да варира резонансната честота много, тъй като доминиращият член тогава ще бъде C3.

След това, се установява, че осцилаторите на Клап са сравнително компактни, тъй като използват относително малък кондензатор, за да настрои осцилатора в широка честотна лента. Това е така, защото дори и лека промяна в стойността на капацитета варира честотата на контура до голяма степен.

Освен това, те показват висок фактор Q с високо отношение L/C и по-малко циркулиращо напрежение в сравнение с осцилаторите на Колпитс.

Накрая, трябва да се отбележи, че тези осцилатори са изключително надеждни и затова се предпочитат, въпреки че имат ограничен диапазон на честотата на работа.

Заявление: Почитайте оригинала, добри статии са за споделяне, ако има нарушение на права, моля се обратете за изтриване.