Oscilador Colpitts: Ano ito? (Diagrama ng Sirkuito & Paano Kalkulahin ang P requency ng Oscilador Colpitts)

Ano ang Colpitts Oscillator?

Ang Colpitts Oscillator ay isang uri ng LC oscillator. Ang mga Colpitts oscillator ay inimbento ng Amerikanong inhinyerong si Edwin H. Colpitts noong 1918. Tulad ng iba pang LC oscillators, ang mga Colpitts oscillator ay gumagamit ng kombinasyon ng inductors (L) at capacitors (C) upang lumikha ng pag-oscillate sa isang tiyak na frequency. Ang nakakaibang tampok ng Colpitts oscillator ay ang feedback para sa aktibong device ay kinukuha mula sa voltage divider na gawa ng dalawang capacitors na nasa serye sa ibabaw ng inductor.

Naririnig… parang ito ay medyo nakakalito.

Kaya titingnan natin ang isang circuit ng Colpitts oscillator upang maintindihan kung paano ito gumagana.

Circuit ng Colpitts Oscillator

Ipinaliliwanag ng Figure 1 ang isang tipikal na Colpitts oscillator na may tank circuit. Isang inductor L ay konektado parallel sa serial combination ng capacitors C1 at C2 (ipinapakita ng pulang enclosure).

Ang iba pang komponente sa circuit ay pareho sa kasong common-emitter (CE), na biased gamit ang voltage divider network, i.e., RC ang collector resistor, RE ang emitter resistor na ginagamit upang istabilisahin ang circuit, at ang resistors R1 at R2 bumubuo ng voltage divider bias network.

Karagdagan pa, ang capacitors Ci at Co ay ang input at output decoupling capacitors habang ang emitter capacitor CE ang bypass capacitor na ginagamit upang bypass ang amplified AC signals.

Dito, kapag nagsimula ang power supply, ang transistor ay nagsisimulang magconduct, tumataas ang collector current IC dahil dito, ang capacitors C1 at C2 ay nababata. Kapag nakuha nila ang maximum charge, sila ay nagsisimulang mag-discharge sa pamamagitan ng inductor L.

Sa prosesong ito, ang electrostatic energy na naka-imbak sa capacitor ay binabago sa magnetic flux, na naka-imbak sa loob ng inductor bilang electromagnetic energy.

Pagkatapos, ang inductor ay nagsisimulang mag-discharge, na nababata muli ang capacitors. Ganito rin, ang siklo ay patuloy, na nagbibigay ng mga oscillation sa tank circuit.

Karagdagan pa, ipinapakita ng figure na ang output ng amplifier ay lumilitaw sa C1 at kaya nasa-phase ito sa voltage ng tank circuit at nagbibigay ng energy na nawala.

Sa kabilang banda, ang voltage feedback sa transistor ay kinukuha sa capacitor C2, na ibig sabihin ang feedback signal ay out-of-phase sa voltage sa transistor ng 180o.

Ito ay dahil sa katotohanan na ang voltages na nabuo sa capacitors C1 at C2 ay kabaligtaran sa polarity dahil ang punto kung saan sila sumasama ay grounded.

Karagdagan pa, ang signal na ito ay binibigyan ng karagdagang phase-shift ng 180o ng transistor na nagresulta sa net phase-shift ng 360o sa paligid ng loop, na nasasatisfy ang phase-shift criterion ng Barkhausen principle.

Frequency ng Colpitts Oscillator

Sa stage na ito, ang circuit ay maaaring maging isang oscillator na lumilikha ng sustained oscillations sa pamamagitan ng maingat na pagsusuri sa feedback ratio na ibinibigay ng (C1 / C2). Ang frequency ng ganitong Colpitts Oscillator depende sa mga komponente sa kanyang tank circuit at ibinibigay ito ng

Kung saan ang Ceff ay ang effective capacitance ng capacitors na ipinapakita bilang