कोलपिट्स ओसिलेटर: यह क्या है? (सर्किट आरेख और कोलपिट्स ओसिलेटर की आवृत्ति कैसे गणना करें)

कोलपिट्स आवर्तक क्या है?

एक कोलपिट्स आवर्तक LC आवर्तक का एक प्रकार है। कोलपिट्स आवर्तक 1918 में अमेरिकी इंजीनियर एडविन एच. कोलपिट्स द्वारा आविष्कृत किया गया था। अन्य LC आवर्तकों की तरह, कोलपिट्स आवर्तक भी एक निश्चित आवृत्ति पर दोलन उत्पन्न करने के लिए इंडक्टर (L) और कैपेसिटर (C) का संयोजन उपयोग करता है। कोलपिट्स आवर्तक की विशिष्ट विशेषता यह है कि सक्रिय डिवाइस के लिए प्रतिक्रिया इंडक्टर पर श्रृंखला में दो कैपेसिटरों के वोल्टेज डिवाइडर से ली जाती है।

यह... थोड़ा गुंथा-फंटा लगता है।

तो चलिए एक कोलपिट्स आवर्तक परिपथ को देखें ताकि हम यह समझ सकें कि यह कैसे काम करता है।

कोलपिट्स आवर्तक परिपथ

आकृति 1 एक आम कोलपिट्स आवर्तक को दिखाती है जिसमें टैंक परिपथ है। एक इंडक्टर L, C₁ और C₂ (लाल बक्से द्वारा दिखाया गया) के श्रृंखला संयोजन के समानांतर जुड़ा है।

परिपथ में अन्य घटक सामान्य इमिटर (CE) के मामले में पाए जाने वाले वे ही हैं, जो वोल्टेज डिवाइडर नेटवर्क (R_C कलेक्टर रेझिस्टर, R_E एमिटर रेझिस्टर जो परिपथ को स्थिर करने के लिए उपयोग किया जाता है, और R₁ और R₂ वोल्टेज डिवाइडर बायस नेटवर्क बनाते हैं) का उपयोग करके बायस किया जाता है।

इसके अलावा, कैपेसिटर C_i और C_o इनपुट और आउटपुट डीकप्लिंग कैपेसिटर हैं, जबकि एमिटर कैपेसिटर C_E एक बायपास कैपेसिटर है जो एम्प्लीफाइड AC सिग्नलों को बायपास करने के लिए उपयोग किया जाता है।

यहाँ, जैसे ही पावर सप्लाई ऑन की जाती है, ट्रांजिस्टर चालू हो जाता है, जिससे कलेक्टर करंट I_C बढ़ता है, जिसके कारण C₁ और C₂ कैपेसिटर चार्ज होते हैं। अधिकतम चार्ज प्राप्त करने पर, वे इंडक्टर L के माध्यम से डिस्चार्ज होना शुरू कर देते हैं।

इस प्रक्रिया के दौरान, कैपेसिटर में संचित इलेक्ट्रोस्टैटिक ऊर्जा इंडक्टर में इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ऊर्जा के रूप में रूपांतरित हो जाती है।

अगले, इंडक्टर डिस्चार्ज शुरू करता है, जो फिर से कैपेसिटरों को चार्ज करता है। इस प्रकार, चक्र जारी रहता है, जो टैंक परिपथ में दोलन का उद्भव करता है।

आगे आकृति दिखाती है कि एम्प्लिफायर का आउटपुट C₁ पर दिखाई देता है और इस प्रकार टैंक परिपथ के वोल्टेज के साथ इन-फेज होता है और इससे नष्ट ऊर्जा को फिर से आपूर्ति करने में मदद मिलती है।

दूसरी ओर, ट्रांजिस्टर को वोल्टेज प्रतिक्रिया C₂ कैपेसिटर पर प्राप्त होती है, जिसका अर्थ है कि प्रतिक्रिया सिग्नल ट्रांजिस्टर पर वोल्टेज से 180° आउट-ऑफ-फेज होता है।

यह इसलिए है क्योंकि C₁ और C₂ कैपेसिटर पर विकसित वोल्टेज विपरीत ध्रुवीयता की होती है क्योंकि उनके जुड़ने वाला बिंदु ग्राउंड किया गया है।

इसके अलावा, यह सिग्नल ट्रांजिस्टर द्वारा 180° की अतिरिक्त फेज-शिफ्ट दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप लूप के चारों ओर 360° की नेट फेज-शिफ्ट होती है, जो बार्कहाउसन सिद्धांत के फेज-शिफ्ट मानदंड को संतुष्ट करती है।

कोलपिट्स आवर्तक की आवृत्ति

इस चरण पर, परिपथ एक आवर्तक के रूप में प्रभावी रूप से काम कर सकता है जो (C₁ / C₂) द्वारा दी गई प्रतिक्रिया अनुपात का ध्यानपूर्वक निगरानी करके स्थिर दोलन उत्पन्न करता है। ऐसे एक कोलपिट्स आवर्तक की आवृत्ति इसके टैंक परिपथ के घटकों पर निर्भर करती है और इस प्रकार दी जाती है

जहाँ C_eff कैपेसिटरों की प्रभावी क्षमता निम्न प्रकार व्यक्त की जाती है

इस परिणामस्वरूप, ये आवर्तक अपनी इंडक्टेंस या कैपेसिटेंस को बदलकर ट्यून किए जा सकते हैं। हालांकि, L की विभिन्नता एक निरंतर विभिन्नता नहीं देती है।