Nastavitelný sběračový oscilátor

Než se ponoříme do tématu oslabeného kolektorového oscilátoru, musíme nejprve pochopit, co je oscilátor a jak funguje. Oscilátor je elektronický obvod, který generuje oscilující nebo periodický signál, jako je sinusová vlna nebo čtvercová vlna. Hlavním účelem oscilátoru je převést signál ze střídavého na stejnosměrný. Oscilátory mají mnoho použití, například v televizích, hodinách, rádiu, počítačích atd. Téměř všechny elektronické zařízení používají nějaké oscilátory k generování oscilujícího signálu.

Jedním z nejjednodušších LC oscilátorů je oslabený kolektorový oscilátor. V oslabeném kolektorovém oscilátoru máme rezonanční obvod tvořený kondenzátorem a cívkou a tranzistor pro zesílení signálu. Rezonanční obvod, který je připojen k kolektoru, se chová jako jednoduchý odporový zátěž na rezonanci a rozhoduje o frekvenci oscilátoru.

Vysvětlení schématu oslabeného kolektorového oscilátoru

Nahoře je schéma oslabeného kolektorového oscilátoru. Jak vidíte, transformátor a kondenzátor jsou připojeny k kolektorové straně tranzistoru. Tento oscilátor produkuje sinusovou vlnu.
R1 a R2 tvoří dělič napětí pro tranzistor. Re odkazuje na emitorový odpor a slouží k poskytnutí tepelné stability. Ce se používá k obejití zesílených střídavých oscilací a je emitorovým obejítím. C2 je obejitím pro odpor R2. Primární část transformátoru, L1 spolu s kondenzátorem C1 tvoří rezonanční obvod.

Funkce oslabeného kolektorového oscilátoru

Než se ponoříme do funkce oscilátoru, připomeňme si, že tranzistor způsobuje fázový posuv 180 stupňů, když zesiluje vstupní napětí. L1 a C1 tvoří rezonanční obvod a z těchto dvou prvků dostaneme oscilace. Transformátor pomáhá poskytnout pozitivní zpětnou vazbu (k tomu se vrátíme později) a tranzistor zesiluje výstup. S tímto zavedením nyní pokračujme v porozumění funkce obvodu.

Když je zapnuto napájecí zdroje, kondenzátor C1 začíná nabíjet. Když je plně nabité, začíná se vybíjet skrze cívku L1. Energie uložená v kondenzátoru ve formě elektrostatické energie se přemění na elektromagnetickou energii a ukládá se v cívkách L1. Jakmile kondenzátor úplně vybije, cívka začne opět nabíjet kondenzátor. To proto, že cívky neumožňují rychlou změnu proudu a proto změní polaritu napříč sebou a udrží proud v témže směru. Kondenzátor začne znovu nabíjet a cyklus pokračuje tímto způsobem. Polarita napříč cívkou a kondenzátorem se pravidelně mění a tak získáme oscilující signál jako výstup.

Cívka L2 se nabíjí prostřednictvím elektromagnetické indukce a toto předává tranzistoru. Tranzistory zesilují signál, který se bere jako výstup. Část výstupu se vrací do systému v tom, co se nazývá pozitivní zpětná vazba.
Pozitivní zpětná vazba je zpětná vazba, která je ve fázi s vstupem. Transformátor způsobuje fázový posuv 180 stupňů a tranzistor také způsobuje fázový posuv 180 stupňů. Celkově tedy získáme fázový posuv 360 stupňů, který se vrací do rezonančního obvodu. Pozitivní zpětná vazba je nezbytná pro udržení oscilací.
Frekvence oscilace závisí na hodnotě cívky a kondenzátoru použitého v rezonančním obvodu a je dána:

Kde,
F = Frekvence oscilace.
L1 = hodnota induktivity primární části transformátoru L1.
C1 = hodnota kapacity kondenzátoru C1.

Prohlášení: Respektujte původ, dobaře napsané články jsou hodné sdílení, jestliže dojde k porušení autorských práv, prosím, kontaktujte pro smazání.