Clapp-oszcillátor: Frekvencia képlet és áramkör diagram

Mi a Clapp-oszcillátor?

A Clapp-oszcillátor (más néven Gouriet-oszcillátor) egy LC elektronikus oszcillátor, amely egy speciális induktor és három kondenzátor kombinációt használ az oszcillátor frekvenciájának beállítására (lásd az alábbi ábrát). Az LC oszcillátorok tranzisztorral (vagy vakuumcsövekkel vagy más erősítő elemekkel) és pozitív visszacsatolási hálózattal működnek.

A Clapp-oszcillátor egy Colpitts-oszcillátor variációja, ahol egy további kondenzátor (C3) hozzáadódik a rezgőkörbe, hogy sorba legyen az induktornyal, ahogy az alábbi ábra mutatja.

Kivéve a további kondenzátor jelenlétét, az összes többi komponens és kapcsolata hasonló marad, mint a Colpitts-oszcillátor esetében.

Tehát a kör működése majdnem azonos a Colpitts-oszcillátoréval, ahol a visszacsatolási arány irányítja az oszcillációk előállítását és fenntartását. Azonban a Clapp-oszcillátor esetében az oszcilláció frekvenciája a következőképpen adódik meg:

Általában a C3 értékét sokkal kisebbnek választják, mint a másik két kondenzátort. Ez azért van, mert magasabb frekvenciánál a C3 kisebb értéke nagyobb induktort jelent, ami megkönnyíti a megvalósítást, valamint csökkenti a szórási induktancia hatását.

Ugyanakkor a C3 értékét nagyon óvatosan kell kiválasztani. Ha túlságosan kicsi, akkor az L-C ág nem lesz képes induktív reaktanciát biztosítani, így az oszcillációk nem fognak keletkezni.

Azonban itt megjegyzendő, hogy ha a C3 kisebb, mint a C1 és C2, akkor a körben lévő netto kapacitás nagyobb mértékben függ majd tőle.

Így a frekvencia egyenlete közelítőleg a következőképpen adódik:

Ezenkívül a további kapacitás jelenléte miatt a Clapp-oszcillátor előnyösabb, mint a Colpitts-oszcillátor, ha szükség van a frekvencia változtatására, például a Változó Frekvenciájú Oszcillátor (VFO) esetében. A magyarázat a következő.

A Colpitts-oszcillátor esetében a C1 és C2 kapacitásokat kell változtatni, hogy a működési frekvenciát módosítsuk. Azonban ebben a folyamatban a visszacsatolási arány is megváltozik, ami negatívan befolyásolja a kimeneti hullámformát.

Ehhez a problémához egy megoldás, hogy a C1 és C2 kapacitásokat rögzítettnek tartjuk, és a frekvencia változtatását egy külön változó kapacitással érjük el.

Ahogyan sejtethető, ez a C3 a Clapp-oszcillátor esetében, ami emellett növeli a frekvencia stabilitását a Colpitts-hez képest.

A kör frekvencia stabilitása még tovább növelhető, ha a teljes kört konstans hőmérsékletű kamrátba helyezzük, és Zener-diódát használunk, hogy konstans ellátófeszültséget biztosítsunk.

Emellett megjegyezzük, hogy a C1 és C2 kapacitások érzékenyek a szórási kapacitások hatására, míg a C3 nem.

Ez azt jelenti, hogy a rezgéshullám frekvenciája a szórási kapacitások hatására változna, ha csak C1 és C2 lenne a körben, ahogy a Colpitts-oszcillátor esetében.

Ha viszont a C3 is a körben, akkor a C1 és C2 értékeinek változása nem fogja jelentősen befolyásolni a rezgéshullám frekvenciáját, mivel a domináns tényező a C3 lesz.

Továbbá, a Clapp-oszcillátorok viszonylag kompaktek, mivel egy relatíve kis kapacitást használnak a széles frekvenciasáv beállítására. Ez azért van, mert még a kapacitás értékének apró változása is jelentősen befolyásolja a kör frekvenciáját.

Ezenkívül magas Q tényezővel rendelkeznek, nagy L/C aránnyal, és kevesebb cirkuláló árammal, mint a Colpitts-oszcillátorok.

Végül megjegyezzük, hogy ezek az oszcillátorok nagyon megbízhatók, és ezért kedvelték, bár korlátozott frekvenciasávban működnek.

Nyilatkozat: Tiszteletben tartsa az eredeti, jó cikkek megosztásra érdemesek, ha sértést szenved, kérjük, forduljon a törlésért.