Zestawiony oscylator kolektorowy

Zanim wejdziemy w temat oscylatora z wybranym kolektorem, musimy najpierw zrozumieć, co to jest oscylator i do czego służy. Oscylator to obwód elektroniczny, który generuje sygnał oscylujący lub okresowy, takie jak sinusoida lub prostokątny sygnał. Głównym celem oscylatora jest przekształcenie sygnału DC na sygnał AC. Oscylatory mają liczne zastosowania, takie jak w telewizorach, zegarach, radiach, komputerach itp. Prawie wszystkie urządzenia elektroniczne wykorzystują jakieś oscylatory do generowania oscylującego sygnału.

Jednym z najprostszych oscylatorów LC jest oscylator z wybranym kolektorem. W oscylatorze z wybranym kolektorem mamy obwód rezonansowy składający się z kondensatora i cewki oraz tranzystora do wzmacniania sygnału. Obwód rezonansowy, podłączony do kolektora, zachowuje się jak proste obciążenie oporne w rezonansie i decyduje o częstotliwości oscylatora.

Wyjaśnienie schematu obwodowego oscylatora z wybranym kolektorem

Powyżej znajduje się schemat obwodowy oscylatora z wybranym kolektorem. Jak można zobaczyć, transformator i kondensator są podłączone do strony kolektora tranzystora. Ten oscylator generuje sinusoidalny sygnał.
R1 i R2 tworzą obwód podziału napięcia dla tranzystora. Re odnosi się do opornika emiterowego i jest tam, aby zapewnić stabilność termiczną. Ce służy do omijania wzmacnionych oscylacji naprężeniowych i jest to kondensator omijający emiter. C2 to kondensator omijający opornik R2. Pierwsza cewka transformatora, L1 wraz z kondensatorem C1 tworzy obwód rezonansowy.

Działanie oscylatora z wybranym kolektorem

Zanim przejdziemy do działania oscylatora, przypomnijmy sobie fakt, że tranzystor powoduje przesunięcie fazowe o 180 stopni, gdy wzmacnia napięcie wejściowe. L1 i C1 tworzą obwód rezonansowy i to z tych dwóch elementów otrzymujemy oscylacje. Transformator pomaga w dostarczeniu dodatniej sprzężki zwrotnej (do tego wrócimy później) a tranzystor wzmacnia wyjście. Z tym ustalonym, przejdźmy teraz do zrozumienia działania obwodu.

Kiedy zasilanie jest włączone, kondensator C1 zaczyna się ładować. Kiedy jest całkowicie naładowany, zaczyna się rozładowywać przez cewkę L1. Energia przechowywana w kondensatorze w postaci energii elektrostatycznej zostaje przekształcona w energię elektromagnetyczną i jest przechowywana w cewce L1. Gdy kondensator jest całkowicie rozładowany, cewka zaczyna na nowo ładować kondensator. To dlatego, że cewki nie pozwalają na szybką zmianę prądu płynącego przez nie, więc zmieniają polaryzację na siebie i utrzymują prąd płynący w tym samym kierunku. Kondensator zaczyna się na nowo ładować i cykl kontynuuje się w ten sposób. Polaryzacja na cewce i kondensatorze zmienia się okresowo, stąd otrzymujemy oscylujący sygnał jako wyjście.

Cewka L2 ładuje się poprzez indukcję elektromagnetyczną i przekazuje to do tranzystora. Tranzystory wzmacniają sygnał, który jest brany jako wyjście. Część wyjścia jest podawana z powrotem do systemu w tym, co nazywa się dodatnią sprzężką zwrotną.
Dodatnia sprzężka zwrotna to sprzężka, która jest w fazie z wejściem. Transformator wprowadza przesunięcie fazowe o 180 stopni, a tranzystor również wprowadza przesunięcie fazowe o 180 stopni. Łącznie otrzymujemy przesunięcie fazowe o 360 stopni, które jest podawane z powrotem do obwodu rezonansowego. Dodatnia sprzężka zwrotna jest niezbędna do utrzymania oscylacji.
Częstotliwość oscylacji zależy od wartości cewki i kondensatora użytych w obwodzie rezonansowym i jest dana wzorem:

Gdzie,
F = Częstotliwość oscylacji.
L1 = wartość indukcyjności pierwotnej transformatora L1.
C1 = wartość pojemności kondensatora C1.

Oświadczenie: Szacunek oryginału, dobre artykuły warto udostępniać, jak istnieje naruszenie prawa autorskiego proszę o usunięcie.