Colpitti oskillaator: Mida see on? (Skeemi ja kuidas arvutada Colpitti oskillaatori sagedust)

Mis on Colpitti oscillaator?

Colpitti oscillaator on tüüp LC oscillaator. Colpitti oscillaatorid leiutasid 1918. aastal Ameerika insener Edwin H. Colpitts. Teiste LC oscillaatoritega sarnaselt kasutavad Colpitti oscillaatorid kombinatsiooni induktiivide (L) ja kapatsiitide (C) et luua võnkumist teatud sagedusega. Colpitti oscillaatori eriline omadus on see, et aktiivse seadme tagasiside võetakse kahe kapatsiidi järjestikustest ühendusest induktori kohal.

See tundub… natuke segase.

Vaatame nüüd Colpitti oscillaatori skeemi, et mõista, kuidas see töötab.

Colpitti oscillaatori skeem

Joonis 1 näitab tipilist Colpitti oscillaatorit tanki skeemiga. Induktor L on ühendatud paralleelselt kahe kapatsiidi C1 ja C2 järjestikuse kombinatsiooniga induktori kohal (näidatud punase piiriga).

Muud komponendid skeemis on samad nagu ühenduses CE, mis on paigutatud pingejaoturi võrgu abil, st RC on kogurresistor, RE on emiterresistor, mis stabiliseerib skeemi, ja resistorid R1 ja R2 moodustavad pingejaoturi võrgu.

Lisaks on kapatsiitorid Ci ja Co sisendi ja väljundi dekuplaatorid, samas kui emiterkapatsiitor CE on ümberjuhtkapatsiitor, mis ümberjuhib tugevdatud AC-signaale.

Kui võrku lülitatakse sisse, alustab transistor juhtimist, suurendades kogurivoolu IC, mille tulemuseks on kapatsiitorite C1 ja C2 laengumine. Saavutades maksimaalse laengu, alustavad nad laengu vabastamist induktorile L kaudu.

Selle protsessi käigus muutub elektrostaatiline energia, mis on varustatud kapatsiitorites, magneetvoo, mis on varustatud induktorisse elektromagnetilise energia kujul.

Seejärel alustab induktor laengu vabastamist, mis laengutab kapatsiitorid uuesti. Nii jätkub tsükkel, mis tekitab võnkumised tanki skeemis.

Joonisel näidatakse, et tugevdamise väljund ilmneb C1-i kohal ja seega on faze'is tanki skeemi voltagaga, täites energiat, mis on kadunud, uuesti varustades selle.

Teisalt saab transistoriga voltagi tagasiside kapatsiitor C2 kohal, mis tähendab, et tagasisidesignaal on 180o vastandfase'is transistoriga oleva voltagiga.

See on tingitud sellest, et kapatsiitorite C