Клапов осцилатор: Формула за фреквенција и шема на коло

Што е Клапов осцилатор?

Клапов осцилатор (познат и како Гуретов осцилатор) е LC електронски осцилатор кој користи одредена комбинација на индуктор и три капацитори за поставување фреквенцијата на осцилаторот (видете шема на коло ниже). LC осцилаторите користат транзистор (или вакуумска цев или друг елемент со генерација) и мрежа за позитивна повратна врска.

Клапов осцилатор е варијација на Колпитсов осцилатор каде што се додава дополнителен капацитор (C3) во танкото коло да биде во серија со индукторот во него, како што е прикажано на шемата на колото подолу.

Односно, освен присуството на дополнителен капацитор, сите други компоненти и нивните врски остануваат слични на Колпитсов осцилатор.

Значи, работата на ова коло е скоро идентична на Колпитсов, каде што соодносот на повратната врска управляа генерирањето и одржувањето на осцилациите. Меѓутоа, фреквенцијата на осцилациите во случај на Клапов осцилатор се дава со

Обично, вредноста на C3 се избира да биде многу помала од другите два капацитора. Ова е затоа што, на повисоки фреквенции, колку помал е C3, толку поголем ќе биде индукторот, што облеснува имплементацијата и го намалува влијанието на страсни индуктивности.

Ипак, вредноста на C3 треба да се избере со најголема пажливост. Ова е затоа што, ако се избере да биде многу мал, тогаш осцилациите не ќе се генерираат бидејќи L-C граната нема да има нето индуктивна реактивност.

Меѓутоа, тука треба да се забележи дека кога C3 се избира да биде помало во споредба со C1 и C2, nett капацитетот кој управляа колото ќе биде повеќе зависен од него.

Така, едначината за фреквенцијата може да се приближи како

Повеќе, присуството на овој дополнителен капацитет ќе направи Клапов осцилатор преферентен над Колпитсов кога постои потреба за варирање на фреквенцијата, како што е случајот со Варијабилниот Фреквенцијски Осцилатор (VCO). Резонот зад ова може да се објасни како следи.

Во случај на Колпитсов осцилатор, капациторите C1 и C2 мораат да се варираат за да се варира нивната фреквенција на работа. Меѓутоа, во овој процес, и соодносот на повратната врска на осцилаторот се менува, што на свој ред влијае на неговиот излезен сигнал.

Едно решение на овој проблем е да се направат и C1 и C2 да бидат фиксирани по природа, додека варирањето на фреквенцијата се постигнува со посебен варијабилен капацитор.

Како може да се предвиди, ова е она што прави C3 во случај на Клапов осцилатор, што на свој ред го прави постабилен над Колпитсов во однос на фреквенцијата.

Стабилноста на фреквенцијата на колото може да се зголеми дорамеше со заклучување на целосното коло во камера со константна температура и со користење на Зенер диод за осигурување на константна напонска напруга.

Повеќе, треба да се забележи дека вредностите на капациторите C1 и C2 се склони на влијание на страсни капацитивности, во споредба со C3.

Ова значи дека резонантната фреквенција на колото би била влијана од страсните капацитивности ако некој имаше коло само со C1 и C2, како во случајот на Колпитсов осцилатор.

Меѓутоа, ако има C3 во колото, тогаш промените во вредностите на C1 и C2 не би варирале резонантната фреквенција многу, бидејќи доминантниот член тогаш би бил C3.

Следно, се гледа дека Клаповите осцилатори се сравнително компактни бидејќи користат релативно мал капацитор за тунеирање на осцилаторот над широк опсег на фреквенции. Ова е затоа што, тука, дури и лесна промена во вредноста на капацитетот варира фреквенцијата на колото до голем степен.

Повеќе, тие покажуваат висок Q фактор со висок L/C сооднос и помал циркулиращ струја во споредба со Колпитсовите осцилатори.

На крај, треба да се забележи дека овие осцилатори се високо надежни и затоа се предпочитани, иако имаат ограничен опсег на фреквенција на работа.

Изјава: Поштовајте оригиналот, добри чланици се заслужени за споделување, ако постои нарушение на авторските права се јавете за избришување.