კოლპიტსის ოსცილატორი: რა არის? (სქემა და როგორ გამოითვალოთ კოლპიტსის ოსცილატორის სიხშირე)

რა არის Colpitts გენერატორი?

Colpitts გენერატორი არის LC გენერატორის ტიპი. Colpitts გენერატორები შექმნილი იყო ამერიკელი ინჟინერი Edwin H. Colpitts-ის მიერ 1918 წელს. სხვა LC გენერატორების მსგავსად, Colpitts გენერატორები იყენებენ ინდუქციის (L) და კაპაციტორების (C) კომბინაციას განსაზღვრული სიხშირით განახლების შესაქმნელად. Colpitts გენერატორის განსაკუთრებული თვისება არის ის, რომ აქტიური მოწყობილობის უკუმატაცია აიღება ორი კაპაციტორის სერიული კომბინაციიდან, რომლებიც ჩართულია ინდუქტორის პარალელურად.

ეს ჰგანია... რაღაც დაბრუნებული.

ასე რომ, შევხედოთ Colpitts გენერატორის სქემას იმის გასაგებად, როგორ იმუშავებს ეს სისტემა.

Colpitts გენერატორის სქემა

ფიგურა 1 აჩვენებს ტიპიურ Colpitts გენერატორს ტანკურ სქემას შესაძლებლობით. ინდუქტორი L არის დაკავშირებულ პარალელურად კაპაციტორების C1 და C2 სერიული კომბინაციის პარალელურად (წითელი ჩარჩოში ნიშნული).

სხვა ელემენტები სქემაში იდენტურია რაც ეხება საერთო ემიტერის (CE) შემთხვევას, რომელიც არის ბიაზირებული ვოლტის დივიზორის სეტით, ანუ, RC არის კოლექტორის რეზისტორი, RE არის ემიტერის რეზისტორი, რომელიც გამოიყენება სისტემის სტაბილიზებისთვის, ხოლო R1 და R2 ფორმირებენ ვოლტის დივიზორის ბიაზირების სეტს.

შემდეგ, Ci და Co კაპაციტორები არის შესაყვანი და გამოსაყვანი დეკუპლირების კაპაციტორები, ხოლო ემიტერის კაპაციტორი CE არის ბიპასირების კაპაციტორი, რომელიც გამოიყენება გამრავლებული AC სიგნალების ბიპასირებისთვის.

აქ, როდესაც გარემოს ენერგიის წყარო ჩართულია, ტრანზისტორი იწყებს დამუშავებას, რაც გამოიწვევს კოლექტორის დენი IC-ის ზრდას, რაც კაპაციტორები C1 და C2-ის შეტვირთებას გამოიწვევს. მაქსიმალური შეტვირთის შესაძლებლობის მიღწევით, ისინი იწყებენ დახურვას ინდუქტორით L-ით.

ამ პროცესში, კაპაციტორში შესანახი ელექტროსტატიკური ენერგია გადაიქცევა მაგნიტურ ფლაქსში, რომელიც შენახულია ინდუქტორში ელექტრომაგნიტური ენერგიის ფორმაში.

შემდეგ, ინდუქტორი იწყებს დახურვას, რაც კაპაციტორების შეტვირთას ხელს უწყობს კიდევ ერთხელ. ასევე, ციკლი განახლდება, რაც იწვევს ტანკურ სქემაში განახლებებს.

შემდეგ, ფიგურა აჩვენებს, რომ ამპლიფიკატორის გამომავალი არის C1-ზე და არის ფაზით ერთად ტანკურ სქემასთან და აღდგენს დაკარგულ ენერგიას ახალი ენერგიის მიწოდებით.

სხვა მხრივ, ტრანზისტორის უკუმატაცია იღება კაპაციტორის C2-ზე, რაც ნიშნავს, რომ უკუმატაციის სიგნალი არის 180° ფაზით გადახრილი ტრანზისტორის ვოლტის მიმართ.

ეს იმიტომ ხდება, რომ კაპაციტორები C1 და C2-ზე შექმნილი ვოლტები არის საპირისპირო პოლარობის, რადგან ისინი დაკავშირებულია დედამიწასთან ერთად.

შემდეგ, ეს სიგნალი იღებს დამატებით 180° ფაზის გადახრას ტრანზისტორის მიერ, რაც იწვევს 360° ფაზის გადახრას ლუპის გარშემო, რაც კითხვარის პრინციპის ფაზის კრიტერიუმს დაკმარებს.

Colpitts გენერატორის სიხშირე

ამ ეტაპზე, სქემა შეიძლება ეფექტურად იმუშაოს როგორც გენერატორი, რომელიც წარმოქმნის განახლებებს კარგად კონტროლირებული უკუმატაციის რაციით, რომელიც არის (C1 / C2). ასეთი Colpitts გენერატორის სიხშირე დამოკიდებულია ტანკურ სქემაში შესულ ელემენტებზე და გამოითვლება შემდეგი ფორმულით:

სადაც Ceff არის კაპაციტორების ეფექტური კაპაციტურობა, რომელიც გამოითვლება შემდეგი ფორმულით:

შესაბამისად, ამ გენერატორები შეიძლება იყოს ტიუნირებული ან ინდუქციის ან კაპაციტურობის ცვლილებით. თუმცა, L-ის ცვლილები არ იძლევა სწორ ცვლილებას.