מחזור קלפ: נוסחת תדר ותרשים מעגל

מהו אוסילטור קלפ?

אוסילטור קלפ (ידוע גם כאוסילטור גוריאט) הוא אוסילטור אלקטרוני LC המשתמש בשילוב מסוים של מעגל חשמלי ושלוש קבלים כדי לקבוע את תדירות האוסילטור (ראו סכמת מעגל למטה). אוסילטורי LC משתמשים בטרנזיסטור (או tübe ואקום או אלמנט צמיחה אחר) ובמעגל משוב חיובי.

אוסילטור קלפ הוא גרסה של אוסילטור קולפיטס שבו מוסף קבל נוסף (C3) לתוך מעגל התנודה, בסידור טורי עם הסליל בו, כפי שמוצג בסכמת המעגל למטה.

למעט הימצאות הקבל הנוסף, כל המרכיבים והחיבור שלהם נשארים דומים למקרה של אוסילטור קולפיטס.

לכן, פעולת המעגל הזה כמעט זהה לאוסילטור קולפיטס, כאשר יחס המשוב מושג וממשך את התנודות. אך תדירות התנודה במקרה של אוסילטור קלפ נתונה על ידי

בדרך כלל, ערך C3 נבחר להיות הרבה יותר קטן מהקבלים האחרים. זאת כי בתדירויות גבוהות, ככל ש-C3 קטן יותר, הסליל יהיה גדול יותר, מה שמקל על הביצוע ומפחית את השפעת ההשראות החיצוניות.

עם זאת, ערך C3 צריך להיבחר בזהירות מרובה. זאת כי אם הוא נבחר להיות מאוד קטן, אז התנודות לא ייווצרו כי הגזרה L-C לא תצליח להחזיק ריאקטנס השראתי נטו.

עם זאת, יש לציין כאן כי כש-C3 נבחר להיות קטן בהשוואה ל-C1 ול-C2, הקיבוליות השלטת במעגל תהיה יותר תלוייה בו.

לכן, משוואת התדירות יכולה להתקרב ל-
בנוסף, presença של הקיבוליות הנוספת תהפוך את אוסילטור קלפ לעדיף על פני אוסילטור קולפיטס כאשר יש צורך לשנות את התדירות, כמו במקרה של אוסילטור בתדירות משתנה (VCO). הסיבה לכך ניתנת להסבר כדלקמן.

במקרה של אוסילטור קולפיטס, הקבלים C1 ו-C2 צריכים להשתנות כדי לשנות את תדירות ההפעלה שלהם. אך במהלך תהליך זה, אפילו יחס המשוב של האוסילטור משתנה, מה שמוביל להשפעה על צורת הפלט שלו.

פתרון אחד לבעיה זו הוא לגרום לשני C1 ו-C2 להיות קבועים בערכם תוך שמירת השינוי בתדירות באמצעות קבל משתנה נפרד.

כפי שניתן לנחש, זהו מה ש-C3 עושה במקרה של אוסילטור קלפ, מה שמקל עליו להיות יציב יותר במונחים של תדירות מאשר אוסילטור קולפיטס.

יציבות התדירות של המעגל יכולה להיגבר אפילו יותר על ידי סגירת כל המעגל בקופסה בטמפרטורה קבועה ועל ידי שימוש דיודה זנר כדי להבטיח מתח הזנה קבוע.

בנוסף, יש לציין כי הערכים של הקבלים C1 ו-C2 פגיעים להשפעת קיבוליות חיצונית, בניגוד ל-C3.

זה אומר שתדירות הרזוננס של המעגל תיפגע מהקיבוליות החיצונית אם היה לנו מעגל רק עם C1 ו-C2, כמו במקרה של אוסילטור קולפיטס.

עם זאת, אם יש C3 במעגל, אז השינויים בערכים של C1 ו-C2 לא ישתנו את תדירות הרזוננס הרבה, מכיוון שה텀 הדומיננטי יהיה C3.

לאחר מכן, נראה שאוסילטורי קלפ הם קומפקטיים באופן יחסי מאחר שהם משתמשים בקבל קטן יחסית כדי לתאם את האוסילטור על פני טווח תדר רחב. זאת כי כאן, אפילו שינוי קל בערך הקיבוליות משנה את תדירות המעגל בצורה משמעותית.

בנוסף, הם מציגים מקדם Q גבוה עם יחס L/C גבוה וזרם מעגלי נמוך בהשוואה לאוסילטורי קולפיטס.

לבסוף, יש לציין שאוסילטורים אלה הם מהימנים מאוד ולכן מועדפים למרות שיש להם טווח תדר מוגבל של פעולה.

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