Clapp-vaihtelija: Taajuuskaava ja piirikaavio

Mikä on Clappin värähtelijä?

Clappin värähtelijä (tunnetaan myös nimellä Gourietin värähtelijä) on LC-sähköinen värähtelijä, joka käyttää erityistä kombinaatiota induktiosta ja kolmesta kondensaattorista asettaakseen värähtelijän taajuuden (katso piirikaavio alla). LC-värähtelijät käyttävät transistoria (tai tyhjiötuubi tai muuta voimakkuuselementtiä) sekä positiivista palautuskytkentää.

Clappin värähtelijä on Colpittsin värähtelijän muunnelma, jossa lisätään toinen kondensaattori (C3), joka kytketään sarjassa induktoriin, kuten nähdään alla olevassa piirikaaviossa.

Lisäkondensaattori C3 lukuun ottamatta kaikki muut komponentit ja niiden yhteydet ovat samankaltaisia kuin Colpittsin värähtelijän tapauksessa.

Tämän vuoksi tämän piirin toiminta on lähes identtistä Colpittsin värähtelijän kanssa, jossa palautusosuus hallitsee sähköisten heilahtelujen luomista ja ylläpitämistä. Kuitenkin Clappin värähtelijän heilahteluista taajuus määritellään seuraavasti:

Yleensä C3:n arvoa valitaan paljon pienemmäksi kuin kahden muun kondensaattorin. Tämä johtuu siitä, että korkeammilla taquilla, mitä pienempi C3, sitä suurempi induktori, mikä helpottaa toteutusta ja vähentää satunnaisinduktiivisuuden vaikutusta.

Kuitenkaan C3:n arvon on valittava huolellisesti. Tämä johtuu siitä, että jos se valitaan liian pieneksi, sähköiset heilahtelut eivät synny, koska L-C haara epäonnistuu saamaan nettoinduktiivista reaktanssia.

On kuitenkin huomattava, että kun C3 valitaan pienemmäksi verrattuna C1:iin ja C2:iin, piiriä hallitseva kapasitanssi riippuu enemmän siitä.

Näin ollen taajuuden yhtälö voidaan approksimoida seuraavasti:

Lisäksi tämän lisäkapasitanssin läsnäolo tekee Clappin värähtelijästä suositumpaa kuin Colpittsin, kun tarvitaan taajuuden vaihtoa, kuten Variablen Taquinvärähtelijässä (VCO). Syynä tähän voidaan selittää seuraavasti.

Colpittsin värähtelijän tapauksessa kondensaattoreiden C1 ja C2 arvoja on vaihdettava, jotta taquilla olisi mahdollista vaihdella. Tämä prosessi kuitenkin muuttaa myös värähtelijän palautusosuutta, mikä puolestaan vaikuttaa sen ulostulon aaltoon.

Tähän ongelmaan on ratkaisuna tehdä molemmat C1 ja C2 kiinteäksi luonteeltaan ja saavuttaa taquien vaihto erillisen muuttuvan kondensaattorin avulla.

Kuten voitaisiin arvata, tämä on juuri se, mitä C3 tekee Clappin värähtelijän tapauksessa, mikä puolestaan tekee siitä taquissa vakaimman verrattuna Colpittsiin.

Piirin taquivakauden voidaan edelleen lisätä suljetun säiliön avulla, jossa on vakio lämpötila, ja Zener-diodilla, jolla varmistetaan vakio virtalähde.

Lisäksi on huomattava, että kondensaattorien C1 ja C2 arvot ovat alttiina satunnaiskapasitanssien vaikutukselle, eri tavoin kuin C3.

Tämä tarkoittaa, että piirin rezonanssitaquilla olisi vaikutusta satunnaiskapasitansseihin, jos olisi vain C1 ja C2, kuten Colpittsin värähtelijän tapauksessa.

Jos kuitenkin on C3 piirissä, C1 ja C2:n arvojen muutokset eivät vaikuttaisi paljon rezonanssitaquille, koska domineraava termi olisi C3.

Seuraavaksi havaitaan, että Clappin värähtelijät ovat vertailun suhteessa kompakteja, sillä ne käyttävät suhteellisen pientä kondensaattoria laajalle taquivalille. Tämä johtuu siitä, että jopa pieni muutos kondensaattorin kapasitanssissa vaihtelee piirin taquua huomattavasti.

Lisäksi ne näyttävät korkean Q-faktorin, korkean L/C-suhteen ja vähemmän kiertovirtaa verrattuna Colpittsin värähtelijöihin.

Lopuksi on huomattava, että nämä värähtelijät ovat erittäin luotettavia ja siksi niitä suositaan, huolimatta rajallisesta taquivalilta toiminnasta.

Lause: Kunnioita alkuperäistä, hyvät artikkelit ovat jakamisen arvoisia, jos on rikkominen tekijänoikeuksia ota yhteyttä poistamiseksi.