Oszilatzailea Colpitts: Zer da? (Diagrama zirkuituak & Nola kalkulatu oszilatzaile colpitzen frenkuentzia)

Zer da Colpitts Osziladorea

Colpitts osziladorea LC motako osziladore bat da. Edwin H. Colpitts amerikar ingeniariak sortu zuen 1918an. Bestelako LC osziladoreen antzera, Colpitts osziladoreek induktore (L) eta kondestagailuen (C) konbinazioa erabiltzen dute zehaztutako maiztasun batean oszilatzeko. Colpitts osziladorearen bereizi garrantzitsua da, aktiboko tresnari emandako atzerko informazioa induktorearekin paralelo doazen bi kondestagailu seriean hartzen dela.

Hona hemen… arrazoia askoz konplexua egiten da.

Beraz, ikus dezagun Colpitts osziladore zirkuitu bat ondoren nola funtzionatzen duen.

Colpitts Osziladore Zirkuitua

Irudi 1 erakusten du zirkuitu tankiko Colpitts osziladore tipikoa. Induktore L konektatuta dago C1 eta C2 kondestagailuen seriean (gorria delimitatutako zatian ikus daiteke).

Zirkuituko beste elementuak berdinak dira CE koluntzaile-komuna kasuan, R1 eta R2 tentsio-batuketa sarean oinarrituta, hau da, RC koluntzailearen tentsiora eta RE koluntzailearen tentsiora erabiltzen da zirkuitua estabilizatzeko.

Gainera, Ci eta Co kondestagailuak sarrera eta irteerako deskopplakaileak dira, eta CE koluntzailearen kondestagailua AC senalak amplifikatu eta igortzeko erabiltzen da.

Hemen, energia iturriak aktibatzean, transistorra hasi behar du gutxi-gutxi konduzitzen, IC koluntzailearen tentsioa handituz, C1 eta C2 kondestagailuak kargatzen hasten direlako. Kargatze maximokoa lortu ondoren, inductore L bidez deskargatzen hasten dira.

Prozesu honetan, kapasitorean gorde den elektroestatikoenergia magnetiko fluxua bihurtzen da, inductorearen barruan elekromagnetikoenergiarako gorde daitekeena.

Ondoren, inductoreak deskargatzen hasten du, eta kondestagailuak berriz kargatzen hasten dira. Prozesu hau jarraitu egiten da, zirkuitu tankiko oszilazioak sortzeko.

Gure irudian, amplitzailearen irteera C1 gainean agertzen da, eta beraz, zirkuitu tankiko tentsioarekin fasean dago, eta zirkuituak galdu dituen energia berreskuratzeko laguntzen du.

Beste alde batetik, tentsio feedback-a transistorrean C2 kondestagailuaren gainean lortzen da, hau da, feedback senala transistorreko tentsioarekin 180°ko desfasean dago.

Honek esan nahi du C1 eta C2 kondestagailuetan garatzen diren tentsiok polaritate desberdina dutela, haien arteko puntua gorputzarekin konektatuta dagoelako.

Gainera, transistorak signalari 180°ko desfasa gehitu dio, hau da, bueltan 360°ko desfasa lortzen da, Barkhausenaren printzipioaren desfasa kriterioa betetzen duena.

Colpitts Osziladorearen Maiztasuna

Orain arte, zirkuituak osziladore gisa funtzionatu dezake, (C1 / C2) erdiko feedback ratioa zehatzki kontrolatuz. Colpitts Osziladore baten maiztasuna zirkuitu tankiko elementuei esker dator eta formula honen arabera kalkulatzen da

Non Ceff kapasitate efektiboa den, formula honen arabera adierazten da

Horrela, osziladore hauek induktorearen edo kapasitatearen aldaketaren bidez kokotu daitezke. Hala ere, Lren aldaketa ez da aldatu egokiak ematen.

Beraz, normalki kapasitateak aldatu egiten dira, horiek ohiko moduan gangatuta daude, beraz, aldaketaren bat biok aldatzen ditu. Hala ere, prozesu hau lan-intentsiboa da eta kapasitate handi bat behar du.

Hori dela eta, Colpitts osziladoreak maiztasun aldatu beharreko aplikazioetan ez dira askotan erabili, baina diseinu sinpleagatik maiztasun finko osziladore gisa popularrezkoa dira.

Gainera, Hartley osziladoreen aurka, Colpitts osziladoreek Hartley Osziladoreen baino estabilitate hobea eskaintzen dute, baita induktore elkarrekiko