وسیله نوسان ساز کلپ: فرمول بسامد و دیاگرام مدار

چه چیزی اسیلاتور کلپ است؟

اسیلاتور کلپ (که به عنوان اسیلاتور گوریه نیز شناخته می‌شود) یک اسیلاتور الکترونیکی LC است که از ترکیب خاصی از یک القایی و سه خازن برای تنظیم فرکانس اسیلاتور استفاده می‌کند (به نمودار مدار زیر مراجعه کنید). اسیلاتورهای LC از یک ترانزیستور (یا لامپ خلاء یا عناصر دیگر پیشروی) و یک شبکه بازخورد مثبت استفاده می‌کنند.

اسیلاتور کلپ یک نوع از اسیلاتور کولپیت است که در آن یک خازن اضافی (C3) به مدار نوسانی اضافه شده و در سری با القایی قرار گرفته است، همانطور که در نمودار مدار زیر نشان داده شده است.

به جز وجود خازن اضافی، تمامی مولفه‌ها و اتصالات مشابه با حالت اسیلاتور کولپیت می‌باشد.

بنابراین، عملکرد این مدار تقریباً مشابه با اسیلاتور کولپیت است، که نسبت بازخورد تعیین‌کننده تولید و حفظ نوسانات است. با این حال، فرکانس نوسان در مورد اسیلاتور کلپ توسط رابطه زیر تعیین می‌شود

معمولاً، مقدار C3 بسیار کوچکتر از دو خازن دیگر انتخاب می‌شود. این به این دلیل است که در فرکانس‌های بالاتر، هر چه C3 کوچکتر باشد، القایی بزرگتر خواهد بود، که اجرای آن را تسهیل می‌کند و تأثیر القایی پرت را کاهش می‌دهد.

با این حال، مقدار C3 باید با دقت بیشتری انتخاب شود. این به این دلیل است که اگر آن را بسیار کوچک انتخاب کنیم، نوسانات تولید نخواهند شد زیرا شاخه L-C قادر به داشتن واکنش القایی خالص نخواهد بود.

با این حال، باید توجه داشت که وقتی C3 در مقایسه با C1 و C2 کوچکتر انتخاب شود، ظرفیت خالص حاکم بر مدار بیشتر به آن وابسته خواهد بود.

بنابراین معادله فرکانس را می‌توان به صورت زیر تقریب زد

همچنین، وجود این ظرفیت اضافی اسیلاتور کلپ را در مقایسه با اسیلاتور کولپیت زمانی که نیاز به تغییر فرکانس وجود دارد، مانند موارد متغیر فرکانس اسیلاتور (VCO)، مطلوب‌تر می‌کند. دلیل این موضوع به شرح زیر است.

در مورد اسیلاتور کولپیت، خازن‌های C1 و C2 باید تغییر کنند تا فرکانس عملیاتی آن‌ها تغییر کند. با این حال، در طول این فرآیند، حتی نسبت بازخورد اسیلاتور نیز تغییر می‌کند که به نوبه خود بر موج خروجی آن تأثیر می‌گذارد.

یک راه حل برای این مشکل این است که هر دو C1 و C2 ثابت باقی بمانند و تغییر فرکانس با استفاده از یک خازن متغیر جداگانه انجام شود.

همانطور که می‌توان حدس زد، این کار را C3 در مورد اسیلاتور کلپ انجام می‌دهد که به نوبه خود آن را در مقایسه با اسیلاتور کولپیت از نظر پایداری فرکانسی بیشتر می‌کند.

پایداری فرکانسی مدار می‌تواند با قرار دادن کل مدار در یک کمره با دمای ثابت و استفاده از یک دیود زنر برای تضمین ولتاژ تغذیه ثابت بیشتر شود.

علاوه بر این، باید توجه داشت که مقادیر خازن‌های C1 و C2 مستعد تأثیر ظرفیت‌های پرت هستند، در حالی که C3 از این تأثیرات محروم است.

این بدان معناست که فرکانس هماهنگ مدار توسط ظرفیت‌های پرت تحت تأثیر قرار می‌گیرد اگر یک مدار با فقط C1 و C2 داشته باشیم، همانطور که در مورد اسیلاتور کولپیت است.

با این حال، اگر C3 در مدار وجود داشته باشد، تغییرات در مقادیر C1 و C2 فرکانس هماهنگ را زیاد تغییر نخواهد داد، زیرا جمله غالب C3 خواهد بود.

بعداً مشاهده می‌شود که اسیلاتورهای کلپ نسبتاً فشرده هستند زیرا از یک خازن نسبتاً کوچک برای تنظیم اسیلاتور در یک پهنای باند فرکانسی گسترده استفاده می‌کنند. این به این دلیل است که حتی تغییر کوچکی در مقدار ظرفیت فرکانس مدار را به میزان زیادی تغییر می‌دهد.

همچنین، آن‌ها F عامل بالا با نسبت L/C بالا و جریان زیاد کمتر در مقایسه با اسیلاتورهای کولپیت نشان می‌دهند.

در نهایت، باید توجه داشت که این اسیلاتورها بسیار قابل اعتماد هستند و بنابراین در spite of having a limited range of frequency of operation مورد ترجیح قرار می‌گیرند.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.