Oscil·lador Clapp: Fórmula de freqüència i diagrama de circuit

Què és un oscil·lador Clapp?

Un oscil·lador Clapp (també conegut com a oscil·lador Gouriet) és un oscil·lador electrònic LC que utilitza una combinació particular d'un inductor i tres condensadors per establir la freqüència de l'oscil·lador (vegeu el diagrama del circuit a continuació). Els oscil·ladors LC utilitzen un transistor (o tub de buit o altre element d'amplificació) i una xarxa de retroalimentació positiva.

L'oscil·lador Clapp és una variació de l'oscil·lador Colpitts on s'afegeix un condensador addicional (C3) al circuit de tanca en sèrie amb l'inductor, tal com es mostra en el diagrama del circuit a continuació.

A part de la presència d'aquest condensador addicional, tots els altres components i les seves connexions romanen similars a les del cas de l'oscil·lador Colpitts.

Per tant, el funcionament d'aquest circuit és gairebé idèntic al de Colpitts, on la raó de retroalimentació governa la generació i la sostenibilitat de les oscil·lacions. No obstant això, la freqüència d'oscil·lació en el cas de l'oscil·lador Clapp es dóna per

Normalment, el valor de C3 es tria per ser molt més petit que els altres dos condensadors. Això és degut a que, a freqüències més altes, el menor C3, més gran serà l'inductor, el que facilita la implementació i també reduix l'influència de l'inductància estranya.

No obstant això, el valor de C3 ha de triar-se amb màxima cura. Això és degut a que, si es tria molt petit, llavors no es generaràn les oscil·lacions ja que la branca L-C no tindrà una reactància inductiva neta.

Tanmateix, aquí cal notar que quan C3 es tria per ser més petit en comparació amb C1 i C2, la capacità neta que governa el circuit depèn més d'aquest.

Per tant, l'equació de la freqüència es pot aproximar com

Més endavant, la presència d'aquesta capacità addicional farà que l'oscil·lador Clapp sigui preferible sobre el Colpitts quan hi hagi necessitat de variar la freqüència, com és el cas dels Oscil·ladors de Freqüència Variable (VCO). La raó darrere d'això es pot explicar com segueix.

En el cas de l'oscil·lador Colpitts, els condensadors C1 i C2 han de variar per variar la seva freqüència d'operació. No obstant això, durant aquest procés, fins i tot la raó de retroalimentació de l'oscil·lador canvia, el que a la vegada afecta la seva forma d'ona de sortida.

Una solució a aquest problema és fer que tant C1 com C2 siguin fixos en naturalesa mentre es consigueix la variació de freqüència mitjançant un condensador variable separat.

Com es podria suposar, això és el que fa C3 en el cas de l'oscil·lador Clapp, el que a la vegada ho fa més estable en termes de freqüència que el Colpitts.

La estabilitat de freqüència del circuit es pot incrementar encara més encloent tot el circuit en una cambra amb temperatura constant i utilitzant un díode Zener per assegurar una tensió d'alimentació constant.

A més, cal notar que els valors dels condensadors C1 i C2 són propensos a l'efecte de les capacitances estranyes, diferent de C3.

Això significa que la freqüència resonant del circuit s'afectarà pels capacitances estranyes si un té un circuit només amb C1 i C2, com en el cas de l'oscil·lador Colpitts.

No obstant això, si hi ha C3 al circuit, llavors els canvis en els valors de C1 i C2 no variaran la freqüència resonant gairebé, ja que el terme dominant serà C3.

A més, es veu que els oscil·ladors Clapp són comparativament compactes ja que utilitzen un condensador relativament petit per ajustar l'oscil·lador en una ampla banda de freqüències. Això és degut al fet que, aquí, fins i tot un canvi lleuger en el valor de la capacità varia la freqüència del circuit en gran mesura.

Més endavant, presenten un factor Q elevat amb una raó L/C alta i una corrent circulant menor en comparació amb els oscil·ladors Colpitts.

Finalment, cal notar que aquests oscil·ladors són molt fiables i, per tant, són preferits malgrat tenir un rang limitat de freqüència d'operació.

Declaració: Respecteu l'original, els bons articles mereixen ser compartits, si hi ha infracció contacteu per eliminar.