Oscilator Klappa: Formula frekvencije i dijagram šeme

Šta je Clapp oscilator?

Clapp oscilator (poznat i kao Gouriet oscilator) je LC elektronski oscilator koji koristi određenu kombinaciju induktiviteta i tri kapacitiva da bi se postavila frekvencija oscilatora (vidi dijagram kruga ispod). LC oscilatori koriste tranzistor (ili vakuumsku cijev ili drugi element sa pojačanjem) i mrežu pozitivne povratne veze.

Clapp oscilator je varijacija Colpittsovog oscilatora gde se dodaje dodatni kondenzator (C3) u tanki krug da bude serije s induktivitetom u njemu, kako je prikazano na dijagramu kruga ispod.

Osim prisutnosti dodatnog kondenzatora, svi ostali komponenti i njihove veze su slični onima u slučaju Colpittsovog oscilatora.

Stoga, rad ovog kruga je skoro identičan sa Colpittsom, gde omjer povratne veze upravlja generisanjem i održavanjem oscilacija. Međutim, frekvencija oscilacija u slučaju Clapp oscilatora data je formulom

Obično, vrednost C3 bira se da bude mnogo manja od preostalih dva kondenzatora. Ovo je zato što, na višim frekvencijama, manji C3, veći će biti induktivitet, što olakšava implementaciju i smanjuje uticaj stranih induktiviteta.

Ipak, vrednost C3 treba da se birá sa najvećom pažnjom. Ovo je zato što, ako se izabere da bude vrlo mala, tada se oscilacije neće generisati jer L-C grana neće imati neto induktivnu reaktivnost.

Međutim, ovdje treba napomenuti da kada se C3 bira da bude manji u poređenju sa C1 i C2, neto kapacitet koji upravlja krugom će biti više zavisan od njega.

Stoga se formula za frekvenciju može aproksimirati kao

Dodatno, prisustvo ove dodatne kapacitance čini Clapp oscilator preferentnijim nad Colpittsom kada postoji potreba za variranjem frekvencije, kao što je slučaj sa Promenljivim Frekvencijskim Oscilatorom (VCO). Razlog za ovo može se objasniti na sledeći način.

U slučaju Colpittsovog oscilatora, kapacitivi C1 i C2 moraju da se variraju kako bi se varirala njihova frekvencija rada. Međutim, tokom ovog procesa, čak i omjer povratne veze oscilatora se menja, što na svoj red utiče na njegov izlazni valni oblik.

Jedno rešenje ovog problema jeste da se obe C1 i C2 čine fiksne prirode, dok se variranje frekvencije postiže pomoću posebnog promenljivog kondenzatora.

Kao što se može pretpostaviti, to je ono što C3 radi u slučaju Clapp oscilatora, što ga čini stabilnijim nego Colpitts u pogledu frekvencije.

Frekvencijska stabilnost kruga može biti još povećana tako što se ceo krug stavlja u komoru sa konstantnom temperaturom i korišćenjem Zenner diode kako bi se osiguralo konstantno naponsko snabdevanje.

Dodatno, treba napomenuti da su vrednosti kapacitiva C1 i C2 podložne efektu stranih kapacitiva, na suprotno od C3.

To znači da bi rezonantna frekvencija kruga bila utičena stranim kapacitetima ako bi se imalo krug sa samo C1 i C2, kao u slučaju Colpittsovog oscilatora.

Međutim, ako postoji C3 u krugu, tada promene vrednosti C1 i C2 ne bi puno varirale rezonantnu frekvenciju, jer dominirajući član bi tada bio C3.

Naredno, vidimo da su Clapp oscilatori relativno kompaktni jer koriste relativno mali kondenzator da bi se osigurao široki frekvencijski opseg. To je zato što, čak i mala promena vrednosti kapacitiva veliko varira frekvenciju kruga.

Dodatno, oni pokazuju visok Q faktor sa visokim L/C odnosom i manjom cirkulacionom strujom u poređenju sa Colpittsovim oscilatorima.

Na kraju, treba napomenuti da su ovi oscilatori visoko pouzdani i stoga su preferirani, unatoč ograničenom opsegu frekvencija rada.

Izjava: Poštovati original, dobre članke vredi deliti, ako postoji kršenje autorskih prava molim kontaktirajte za brisanje.