Oscilator Clapp: Formula Frekvence in Shema Krutka

Kaj je Clappov oscilator?

Clappov oscilator (tudi znan kot Gourietov oscilator) je LC elektronski oscilator, ki uporablja določeno kombinacijo induktorja in treh kondenzatorjev za določitev frekvence oscilatorja (glejte shemo krutka spodaj). LC oscilatorji uporabljajo tranzistor (ali vakuumski čev ali drug element za povečanje) in mrežo pozitivnega povratnega vnosa.

Clappov oscilator je variacija Colpittsovga oscilatorja, kjer je dodan dodatni kondenzator (C3), ki je v vrsto s induktorjem v tankem krutku, kot je prikazano na shemi krutka spodaj.

Za razliko od prisotnosti dodatnega kondenzatorja so vse druge komponente in njihove povezave podobne tistim v primeru Colpittsovga oscilatorja.

Torej, delovanje te krutke je skoraj identično temu Colpittsovga, kjer omogoča generiranje in ohranjanje nihanja razmerje povratnega vnosa. Vendar pa je frekvenca nihanja v primeru Clappovga oscilatorja dana z

Običajno se vrednost C3 izbere, da bo veliko manjša od ostalih dveh kondenzatorjev. To je zato, ker pri višjih frekvencah, manjši C3, večji bo induktor, kar poenostavi implementacijo in zmanjša vpliv stranskih induktanc.

Vendar pa mora biti vrednost C3 izbrana z največjo previdnostjo. To je zato, ker, če jo izberemo preveč majhno, nihanja ne bodo generirana, saj L-C vejica ne bo imela neto induktivnega reaktanca.

Vendar pa je tu treba opozoriti, da, ko je C3 izbran manjši v primerjavi s C1 in C2, bo neto kapacitanc, ki vlada nad krutkom, bolj odvisna od njega.

Torej se enačba za frekvenco lahko približno napiše kot

Dodatno, prisotnost te dodatne kapacitance naredi Clappov oscilator bolj želenega od Colpittsovga, kadar je potrebno spreminjati frekvenco, kot je to v primeru Variabilnega Frekvenčnega Oscilatorja (VCO). Razlog za to se lahko razloži naslednje.

V primeru Colpittsovga oscilatorja morata biti kapacitorja C1 in C2 spreminjana, da bi se spreminjala njihova frekvenca delovanja. Vendar pa se med tem procesom spremeni tudi razmerje povratnega vnosa oscilatorja, kar vpliva na njegov izhodni val.

Ena rešitev tega problema je, da se oba C1 in C2 postavita fiksna, dokler se spreminjanje frekvence doseže z ločnim spremenljivim kondenzatorjem.

Kot se lahko ugane, to je tisto, kar C3 stori v primeru Clappovga oscilatorja, kar ga naredi bolj stabilnega glede na frekvenco v primerjavi s Colpittsovim.

Frekvenčna stabilnost krutke se lahko še dodatno poveča, če se celotna krutka zapre v komoro z konstantno temperaturo in z uporabo Zenerjeve diode za zagotavljanje konstantne napetosti.

Dodalje, je treba opozoriti, da so vrednosti kondenzatorjev C1 in C2 podvržene vplivu stranskih kapacitanc, različno od C3.

To pomeni, da bi rezonančna frekvenca krutke bila vplivana stranskimi kapacitancami, če bi imeli krutko samo z C1 in C2, kot je to v primeru Colpittsovga oscilatorja.

Če pa je v krutki C3, potem se spremembe vrednosti C1 in C2 ne bodo veliko spremenile rezonančne frekvence, saj bi bil dominirajoč člen C3.

Naprej, je videti, da so Clappovi oscilatorji primernejši, ker uporabljajo relativno majhen kondenzator za nalaganje oscilatorja na širokem frekvenčnem pasu. To je zato, ker tudi majhna sprememba vrednosti kapacitance močno spremeni frekvenco krutke.

Dodatno, imajo visok Q faktor s visokim razmerjem L/C in manjšim cirkulirajočim tokom v primerjavi s Colpittsovimi oscilatorji.

Nazadnje, je treba opozoriti, da so ti oscilatorji zelo zanesljivi in zato so prednostni, čeprav imajo omejen obseg frekvencnega delovanja.

Izjava: Spoštujte original, dobre članke je vredno deliti, če gre za kršitev avtorskih pravic, prosim, da kontaktirate za brisanje.