Oscillator Colpitts: Ni nini? (Maelezo ya Circuit & Jinsi ya Kukagua Kasi ya Oscillator Colpitts)

Nini ni Oscillator wa Colpitts?

Oscillator wa Colpitts ni aina moja ya LC oscillator. Oscillators wa Colpitts zilengenezwa na mhandisi wa Marekani Edwin H. Colpitts mwaka 1918. Kama oscillators nyingine za LC, oscillators wa Colpitts hutumia uungo wa inductors (L) na capacitors (C) kutokoa osilishi kwa kiwango fulani cha frekuensi. Kitambulisho cha oscillator wa Colpitts ni kwamba feedback kwa kituzo chenye nguvu hutokea kutoka voltage divider unaojengwa na viwango vitatu vya capacitors vya series kwenye inductor.

Hii inaonekana… kama inachanganyiki.

Hivyo tuangalie mfumo wa oscillator wa Colpitts ili kuelewa jinsi hii hii inafanya kazi.

Mfumo wa Oscillator wa Colpitts

Fig. 1 inatafsiri oscillaor wa Colpitts wa kawaida na tank circuit. Inductor L unaunganishwa parallel na serial combination ya capacitors C1 na C2 (inatafsiriwa na enclojure ya red).

Vyanzo vingine katika mfumo ni sawa na hayo vinavyopatikana katika tukio la common-emitter CE, ambayo huwekewa bias kutumia voltage divider network, i.e., RC ni resistor wa collector, RE ni resistor wa emitter unayotumika kusakinisha mfumo, na resistors R1 na R2 wanajenga voltage divider bias network.

Zaidi, capacitors Ci na Co ni input na output decoupling capacitors, wakati capacitor wa emitter CE ni bypass capacitor unayotumika kubypass amplified AC signals.

Hapa, mara power supply imeanzishwa, transistor anastart kufanya current, kuongeza collector current IC kwa sababu capacitors C1 na C2 hujazwa. Mara yamejaza kwa maximum, wanaposhughulikia kuchoma kwa njia ya inductor L.

Katika hii process, energy ya electrostatic iliyohifadhiwa katika capacitor inabadilika kuwa magnetic flux, ambayo inahifadhiwa ndani ya inductor kama electromagnetic energy.

Sasa, inductor anastart kuchoma, ambayo charges capacitors tena. Vile vile, cycle hii inendelea, ambayo huundwa osilishi katika tank circuit.

Zaidi, fig. inatafsiriwa kwamba output ya amplifier inaonekana kwenye C1 na hivyo ina-phase na voltage ya tank circuit na kunifanya energy lost kupungua kwa kure-supply it.

Kila upande, voltage feedback kwa transistor unapata kutoka kwenye capacitor C2, ambayo ina maana signal ya feedback ina-phase out-of-phase na voltage ya transistor kwa 180o.

Hii ni kwa sababu voltages developed across capacitors C1 na C2 ni opposite polarity kwa sababu point wanaunganishwa ni grounded.

Zaidi, signal hii inapewe phase-shift additional ya 180o na transistor, ambayo inatoa net phase-shift ya 360o around the loop, satisfying the phase-shift criterion of Barkhausen principle.

Frekuensi ya Oscillator wa Colpitts

Katika hatua hii, mfumo unaweza kufanya kazi kama oscillator producing sustained oscillations kwa kudhibiti feedback ratio given by (C1 / C2). Frekuensi ya Oscillator wa Colpitts inategemea components katika tank circuit wake na inatafsiriwa

Ambapo Ceff ni effective capacitance ya capacitors expressed as

Tangu hii, oscillators hizi zinaweza kutunika kwa kubadilisha inductance zao au capacitance zao. Lakini, variation ya L haipate smooth variation.