ออสซิลเลเตอร์คลัป: สูตรความถี่และการจัดแสดงวงจร

ออสซิลเลเตอร์คลัปคืออะไร?

ออสซิลเลเตอร์คลัป (หรือเรียกว่าออสซิลเลเตอร์กูรีเอ) เป็นออสซิลเลเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ LC ที่ใช้การรวมกันของอินดักเตอร์และคาปาซิเตอร์สามตัวเพื่อกำหนดความถี่ของออสซิลเลเตอร์ (ดูวงจรในภาพด้านล่าง) ออสซิลเลเตอร์ LC ใช้ทรานซิสเตอร์ (หรือหลอดสุญญากาศหรือองค์ประกอบที่ให้กำลังอื่น ๆ) และเครือข่ายป้อนกลับเชิงบวก

ออสซิลเลเตอร์คลัปเป็นการเปลี่ยนแปลงของออสซิลเลเตอร์คอลพิตส์โดยมีการเพิ่มคาปาซิเตอร์เพิ่มเติม (C3) เข้าไปในวงจรแท้งค์เพื่อให้อยู่ในชุดเดียวกับอินดักเตอร์ในวงจรดังแสดงในแผนภาพด้านล่าง

นอกเหนือจากความมีอยู่ของคาปาซิเตอร์เพิ่มเติมแล้ว องค์ประกอบอื่น ๆ และการเชื่อมต่อของพวกมันยังคงเหมือนกับกรณีของออสซิลเลเตอร์คอลพิตส์

ดังนั้น การทำงานของวงจรนี้เกือบจะเหมือนกับคอลพิตส์ โดยอัตราส่วนป้อนกลับควบคุมการสร้างและการคงอยู่ของการสั่น แต่ความถี่ของการสั่นในกรณีของออสซิลเลเตอร์คลัปกำหนดโดย

โดยทั่วไปแล้ว ค่าของ C3 จะถูกเลือกให้น้อยกว่าคาปาซิเตอร์สองตัวแรกมาก นี่เป็นเพราะที่ความถี่สูง ค่า C3 ที่น้อยลง จะทำให้อินดักเตอร์ใหญ่ขึ้น ซึ่งทำให้การดำเนินงานง่ายขึ้นและลดผลกระทบจากอินดักแทนซ์แวดล้อม

อย่างไรก็ตาม ค่าของ C3 ต้องได้รับการเลือกอย่างระมัดระวัง เพราะหากเลือกให้น้อยเกินไป อาจทำให้ไม่สามารถสร้างการสั่นได้เนื่องจากสาขา L-C จะไม่มีแรงต้านทานอิน덕ทีฟสุทธิ

อย่างไรก็ตาม ที่นี่ต้องทราบว่าเมื่อ C3 ถูกเลือกให้น้อยกว่า C1 และ C2 ความจุสุทธิที่ควบคุมวงจรจะขึ้นอยู่กับมันมากขึ้น

ดังนั้น สมการสำหรับความถี่สามารถประมาณได้ว่า

นอกจากนี้ การมีอยู่ของความจุเพิ่มเติมนี้จะทำให้ออสซิลเลเตอร์คลัปมีความเหมาะสมกว่าคอลพิตส์เมื่อมีความจำเป็นต้องปรับความถี่ เช่น ในกรณีของออสซิลเลเตอร์ความถี่แปรผัน (VCO) สาเหตุเบื้องหลังนี้สามารถอธิบายได้ดังนี้

ในกรณีของออสซิลเลเตอร์คอลพิตส์ คาปาซิเตอร์ C1 และ C2 ต้องได้รับการปรับเพื่อเปลี่ยนความถี่ในการทำงาน แต่ระหว่างกระบวนการนี้ อัตราส่วนป้อนกลับของออสซิลเลเตอร์ก็เปลี่ยนแปลงไป ซึ่งส่งผลต่อสัญญาณเอาต์พุต

หนึ่งในทางแก้ไขปัญหานี้คือการทำให้ C1 และ C2 มีค่าคงที่ และใช้คาปาซิเตอร์แปรผันแยกต่างหากเพื่อปรับความถี่

อย่างที่คาดไว้ นี่คือสิ่งที่ C3 ทำในกรณีของออสซิลเลเตอร์คลัป ซึ่งทำให้มันมีความเสถียรทางความถี่มากกว่าคอลพิตส์

ความเสถียรทางความถี่ของวงจรสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการครอบคลุมวงจรทั้งหมดในห้องที่มีอุณหภูมิคงที่ และใช้ไดโอดเซนเนอร์เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าคงที่

นอกจากนี้ ต้องทราบว่าค่าของคาปาซิเตอร์ C1 และ C2 ไวต่อผลกระทบของความจุแวดล้อม ต่างจาก C3

นั่นหมายความว่า ความถี่สั่นของวงจรจะได้รับผลกระทบจากความจุแวดล้อมหากมีวงจรที่มีแค่ C1 และ C2 ดังในกรณีของออสซิลเลเตอร์คอลพิตส์

อย่างไรก็ตาม หากมี C3 ในวงจร ความเปลี่ยนแปลงในค่าของ C1 และ C2 จะไม่ทำให้ความถี่สั่นเปลี่ยนแปลงมากนัก เนื่องจากเทอมหลักจะเป็น C3

ต่อมา พบว่าออสซิลเลเตอร์คลัปมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้นเนื่องจากใช้คาปาซิเตอร์ขนาดเล็กในการปรับความถี่ในวงจรที่กว้าง นี่เป็นเพราะแม้แต่การเปลี่ยนแปลงค่าความจุเล็กน้อยก็จะทำให้ความถี่ของวงจรเปลี่ยนแปลงมาก

นอกจากนี้ พวกเขายังมีค่า Q สูง พร้อมอัตราส่วน L/C ที่สูงและกระแสไหลเวียนที่น้อยกว่าเมื่อเทียบกับออสซิลเลเตอร์คอลพิตส์

สุดท้าย ต้องทราบว่าออสซิลเลเตอร์เหล่านี้มีความน่าเชื่อถือสูงและได้รับการเลือกใช้แม้ว่าจะมีช่วงความถี่ในการทำงานที่จำกัด

คำชี้แจง: เคารพ ต้นฉบับ, บทความที่ดีควรแบ่งปัน, หากละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อลบ