Oscilator Colpitts: Apakah itu? (Rajah Litar & Cara Mengira Frekuensi Oscilator Colpitts)

Apakah Oskilator Colpitts?

Oskilator Colpitts adalah jenis oskilator LC. Oskilator Colpitts ditemui oleh jurutera Amerika, Edwin H. Colpitts pada tahun 1918. Seperti oskilator LC lain, oskilator Colpitts menggunakan kombinasi induktor (L) dan kapasitor (C) untuk menghasilkan osilasi pada frekuensi tertentu. Ciri utama oskilator Colpitts adalah umpan balik untuk peranti aktif diambil dari pembahagi voltan yang dibuat daripada dua kapasitor dalam siri melintasi induktor.

Itu kedengaran... agak membingungkan.

Jadi, mari kita lihat litar oskilator Colpitts untuk memahami bagaimana ia berfungsi.

Litar Oskilator Colpitts

Gambar 1 menunjukkan oskilator Colpitts biasa dengan litar tangki. Induktor L disambung selari dengan gabungan siri kapasitor C1 dan C2 (ditunjukkan oleh kawasan merah).

Komponen lain dalam litar adalah sama seperti yang ditemui dalam kes common-emitter CE, yang dipendarkan menggunakan jaringan pembahagi voltan, iaitu RC adalah resistor pengumpul, RE adalah resistor pengecor yang digunakan untuk menstabilkan litar, dan resistor R1 dan R2 membentuk jaringan pembahagi voltan.

Selanjutnya, kapasitor Ci dan Co adalah kapasitor dekupling input dan output manakala kapasitor pengecor CE digunakan untuk melewati isyarat AC yang diperamalkan.

Di sini, apabila bekalan kuasa dihidupkan, transistor mula mengalir, meningkatkan arus pengumpul IC yang menyebabkan kapasitor C1 dan C2 mendapat cas. Setelah mencapai cas maksimum yang mungkin, mereka mula bercarum melalui induktor L.

Semasa proses ini, tenaga elekrostatik yang disimpan dalam kapasitor ditukar menjadi fluks magnetik, yang disimpan dalam induktor dalam bentuk tenaga elektromagnetik.

Kemudian, induktor mula bercarum, yang mengcas kapasitor sekali lagi. Begitu juga, kitaran terus berlanjutan, yang memberikan timbulan osilasi dalam litar tangki.

Lebih lanjut, gambar menunjukkan bahawa output pemampli muncul di seberang C1 dan seterusnya sefasa dengan voltan litar tangki dan menyediakan semula tenaga yang hilang dengan mensupplynya semula.

Di sisi lain, voltan umpan balik ke transistor diperoleh di seberang kapasitor C2, yang bermaksud isyarat umpan balik adalah tidak sefasa dengan voltan pada transistor sebanyak 180o.

Ini disebabkan oleh fakta bahawa voltan yang terhasil di seberang kapasitor C1 dan C2 adalah bertentangan polariti kerana titik di mana mereka bergabung adalah ditegah.

Lebih lanjut, isyarat ini diberikan dengan pemindahan fasa tambahan 180o oleh transistor yang menghasilkan pemindahan fasa bersih 360o sekeliling gelung, memenuhi kriteria pemindahan fasa prinsip Barkhausen.

Frekuensi Oskilator Colpitts

Pada tahap ini, litar boleh bertindak sebagai oskilator yang menghasilkan osilasi berterusan dengan memantau nisbah umpan balik yang diberikan oleh (C1 / C2). Frekuensi Oskilator Colpitts bergantung pada komponen dalam litar tangkinya dan diberikan oleh

Di mana Ceff adalah kapasitansi efektif kapasitor yang diungkapkan sebagai