Colpittsoskillasjon: Hva er det? (Kretsdiagram & Hvordan beregne frekvensen til en colpittsoskillasjon)
Hva er en Colpitts oscillator?
En Colpitts oscillator er en type LC oscillator. Colpitts oscillatoren ble oppfunnet av den amerikanske ingeniøren Edwin H. Colpitts i 1918. Som andre LC-oscillatorer bruker Colpitts-oscillatoren en kombinasjon av spoler (L) og kondensatorer (C) for å produsere en svingning på en bestemt frekvens. Det unike ved Colpitts-oscillatoren er at tilbakekoblingen for det aktive komponentet tas fra en spenningdeler laget av to kondensatorer i serie over spolen.
Dette høres… litt forvirrende ut.
Så la oss se på et Colpitts-oscillator krets for å forstå hvordan dette fungerer.
Colpitts-oscillator krets
Figur 1 viser en typisk Colpitts-oscillator med en tankkrets. En spole L er koblet parallelt til den seriekombinasjonen av kondensatorer C1 og C2 (vist av den røde omslutningen).
Andre komponenter i kretsen er de samme som i tilfellet vanlig-emitter CE, som er forskyvet ved hjelp av en spenningdeler nettverk, altså RC er kollektor motstand, RE er emitter motstand som brukes til å stabilisere kretsen, og motstandene R1 og R2 danner spenningdeler bias nettverket.
Videre er kondensatorene Ci og Co inngang og utgangsdekoblingskondensatorer, mens emitterkondensatoren CE er bypass-kondensator som brukes til å bypassa forstørrede AC-signaler.
Her, når strømforsyningen slås på, begynner transistoren å lede, øker kollektorstrømmen IC som følge av hvilken kondensatorene C1 og C2 blir ladede. Når de har opptatt maksimal ladning, begynner de å løse seg gjennom spolen L.
Under denne prosessen blir den elektrostatiske energien lagret i kondensatoren konvertert til magnetisk fluks, som lagres innenfor spolen i form av elektromagnetisk energi.
Deretter begynner spolen å løse seg, som lader kondensatorene igjen. På samme måte fortsetter syklusen, som gir opphav til svingninger i tankkretsen.
Videre viser figuren at utgangen fra forsterkeren vises over C1 og er dermed i fase med tankkretsens spenning og erstatter den tapte energien ved å gjenopplade den.
På den andre siden, er spenning tilbakekoblingen til transistoren hentet over kondensatoren C2, som betyr at tilbakekoblingssignalet er ufasert med spenningen ved transistoren med 180°.
Dette skyldes at spenningene som utvikles over kondensatorene C1 og C2 er motsatt polaritet da punktet der de møtes er jordet.
Videre blir dette signalet gitt en ekstra faseskifte på 180° av transistoren, som resulterer i en nettofaseskifte på 360° rundt løkka, som tilfredsstiller faseskiftekriteriet i Barkhausens prinsipp.
Colpitts-oscillator frekvens
På dette stadiet kan kretsen effektivt fungere som en oscillator som produserer vedvarende svingninger ved nøye overvåking av tilbakekoblingsforholdet gitt av (C1 / C2). Frekvensen til en slik Colpitts-oscillator avhenger av komponentene i dens tankkrets og er gitt av
Der C
