Oscillatore a raccoglitore accordato

Prima di entrare nel tema dell'oscillatore a collettore sintonizzato, dobbiamo prima comprendere cos'è un oscillatore e cosa fa. Un oscillatore è un circuito elettronico che genera un segnale oscillante o periodico, come una sinusoide o un'onda quadra. Lo scopo principale di un oscillatore è convertire un segnale CC in un segnale CA. Gli oscillatori hanno numerose applicazioni, come nella TV, negli orologi, nelle radio, nei computer, ecc. Quasi tutti i dispositivi elettronici utilizzano alcuni oscillatori per generare un segnale oscillante.

Uno degli oscillatori LC più semplici è l'oscillatore a collettore sintonizzato. Nell'oscillatore a collettore sintonizzato, abbiamo un circuito risonante costituito da un condensatore e un induttore e un transistor per amplificare il segnale. Il circuito risonante, connesso al collettore, si comporta come una semplice resistenza a risonanza e determina la frequenza dell'oscillatore.

Spiegazione del diagramma del circuito dell'oscillatore a collettore sintonizzato

Sopra è il diagramma del circuito dell'oscillatore a collettore sintonizzato. Come puoi vedere, il trasformatore e il condensatore sono connessi al lato del collettore del transistor. L'oscillatore qui produce una sinusoide.
R1 e R2 formano la polarizzazione del divisore di tensione per il transistor. Re si riferisce alla resistenza dell'emettitore e serve a fornire stabilità termica. Ce viene utilizzato per bypassare le oscillazioni ac amplificate ed è il condensatore di bypass dell'emettitore. C2 è il condensatore di bypass per la resistenza R2. La parte primaria del trasformatore, L1 insieme al condensatore C1 forma il circuito risonante.

Funzionamento dell'oscillatore a collettore sintonizzato

Prima di entrare nel funzionamento dell'oscillatore, ricordiamo che un transistor causa uno sfasamento di 180 gradi quando amplifica una tensione d'ingresso. L1 e C1 formano il circuito risonante e da questi due elementi otteniamo le oscillazioni. Il trasformatore aiuta a fornire un feedback positivo (ci torneremo più tardi) e il transistor amplifica l'uscita. Con ciò stabilito, procediamo ora a comprendere il funzionamento del circuito.

Quando l'alimentazione è accesa, il condensatore C1 inizia a caricarsi. Quando è completamente carico, inizia a scaricarsi attraverso l'induttore L1. L'energia accumulata nel condensatore sotto forma di energia elettrostatica viene convertita in energia elettromagnetica e accumulata nell'induttore L1. Una volta che il condensatore si è completamente scaricato, l'induttore inizia a ricaricare il condensatore. Questo perché gli induttori non permettono che la corrente attraverso di loro cambi rapidamente e quindi cambieranno la polarità su se stessi mantenendo la corrente nello stesso verso. Il condensatore inizia a ricaricarsi e il ciclo continua in questo modo. La polarità tra l'induttore e il condensatore cambia periodicamente e quindi otteniamo un segnale oscillante all'uscita.

La bobina L2 si carica attraverso l'induzione elettromagnetica e fornisce questo al transistor. I transistor amplificano il segnale, che viene preso come uscita. Parte dell'uscita viene retroalimentata al sistema in quello che è noto come feedback positivo.
Il feedback positivo è il feedback che è in fase con l'ingresso. Il trasformatore introduce uno sfasamento di 180 gradi e il transistor introduce anch'esso uno sfasamento di 180 gradi. In totale, otteniamo uno sfasamento di 360 gradi e questo viene retroalimentato al circuito risonante. Il feedback positivo è necessario per le oscillazioni sostenute.
La frequenza di oscillazione dipende dal valore dell'induttore e del condensatore utilizzati nel circuito risonante e viene data da:

Dove,
F = Frequenza dell'oscillazione.
L1 = valore dell'induttanza della parte primaria del trasformatore L1.
C1 = valore della capacità del condensatore C1.

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