مذبذب كولبيتس: ما هو؟ (مخطط الدائرة وكيفية حساب تردد مذبذب كولبيتس)

ما هو مذبذب كولبيتس؟

مذبذب كولبيتس هو نوع من مذبذبات LC. تم اختراع مذبذبات كولبيتس بواسطة المهندس الأمريكي إدوارد إتش. كولبيتس عام 1918. مثل مذبذبات LC الأخرى، تستخدم مذبذبات كولبيتس مزيجًا من ملفّات التوالي (L) و مكثفات (C) لإنتاج تذبذب بتردد معين. الميزة المميزة لمذبذب كولبيتس هي أن الإشارة العكسية للجهاز النشط يتم أخذها من مقسم جهد يتكون من مكثفتين متصلتين بالتوالي عبر الملف.

هذا يبدو... نوعاً ما مربكاً.

لذا دعونا ننظر في دائرة مذبذب كولبيتس لفهم كيفية عمله.

دائرة مذبذب كولبيتس

تظهر الشكل 1 دائرة كولبيتس النموذجية بدائرة الخزان. يتم توصيل ملف L بالتوازي مع التركيب المتسلسل للمكثفات C1 و C2 (كما يظهر في الإطار الأحمر).

المكونات الأخرى في الدائرة هي نفسها الموجودة في حالة الـ مشعّع القاعدة المشتركة CE، والتي يتم تحيزها باستخدام شبكة مقسم الجهد، أي RC هو مقاوم المجمع، RE هو مقاوم القاعدة المستخدمة لتثبيت الدائرة، وال مقاومات R1 و R2 تشكل شبكة تحيز مقسم الجهد.

بالإضافة إلى ذلك، المكثفات Ci و Co هي مكثفات عازلة للدخل والخرج بينما المكثف القاعدي CE هو مكثف تجاوز يستخدم لتخطي الإشارات المُضَخَّمة AC.

هنا، عندما يتم تشغيل مصدر الطاقة، يبدأ الترانزستور في التوصيل، مما يؤدي إلى زيادة تيار المجمع IC بسبب شحن المكثفات C1 و C2. عند الحصول على الشحن الأقصى الممكن، يبدأون في التفريغ عبر الملف L.

خلال هذه العملية، يتم تحويل الطاقة الكهروستاتيكية المخزنة في المكثف إلى تدفق مغناطيسي، والذي يتم تخزينه داخل الملف على شكل طاقة كهرومغناطيسية.

ثم يبدأ الملف في التفريغ، مما يشحن المكثفات مرة أخرى. وبالمثل، يستمر الدورة، مما ينتج عنه تذبذبات في دائرة الخزان.

وبالإضافة إلى ذلك، يظهر الشكل أن خرج المكبر يظهر عبر C1 وبالتالي يكون في الطور مع جهد دائرة الخزان ويقوم بإعادة تزويد الطاقة المفقودة.

من ناحية أخرى، يتم الحصول على جهد العودة إلى الترانزستور عبر المكثف C2، مما يعني أن إشارة العودة تكون خارج الطور بمقدار 180° مع الجهد في الترانزستور.

وهذا يرجع إلى حقيقة أن الجهود التي تتطور عبر المكثفات C1 و C2 تكون معاكسة في القطبية حيث يتم توصيلهما بالأرض.

وبالإضافة إلى ذلك، يتم تقديم هذا الإشارة بمزيد من التحويل الطوري بمقدار 180° بواسطة الترانزستور مما يؤدي إلى تحويل طوري صافي بمقدار 360° حول الحلقة، مما يحقق معيار التحويل الطوري لقاعدة باركهوزن.

تردد مذبذب كولبيتس

في هذه المرحلة، يمكن للدائرة أن تعمل بشكل فعال كـ مذبذب ينتج تذبذبات مستمرة عن طريق مراقبة نسبة العودة المعطاة بواسطة (C1 / C2). يعتمد تردد مثل هذا