Oscilador Colpitts: Ano ito? (Diagrama ng Sirkuito & Paano Kalkulahin ang P requency ng colpitts oscillator)

Ano ang Colpitts Oscillator?

Ang Colpitts Oscillator ay isang uri ng LC oscillator. Ang mga Colpitts oscillators ay inimbento ni Edwin H. Colpitts, isang American engineer, noong 1918. Tulad ng iba pang mga LC oscillators, ang mga Colpitts oscillators ay gumagamit ng kombinasyon ng inductors (L) at capacitors (C) upang makalikha ng isang pag-oscillate sa isang tiyak na frequency. Ang nagbibigay-pansin na katangian ng Colpitts oscillator ay ang feedback para sa aktibong device ay kinukuha mula sa voltage divider na gawa ng dalawang capacitors sa serye sa ibabaw ng inductor.

Narito ang tunog... medyo nakakalito.

Kaya titingnan natin ang isang circuit ng Colpitts oscillator upang maintindihan kung paano ito gumagana.

Circuit ng Colpitts Oscillator

Ipinalalaitala ang Figure 1 isang tipikal na Colpitts oscillator na may tank circuit. Ang isang inductor L ay konektado parallel sa serial combination ng capacitors C1 at C2 (ipinapakita ng red enclosure).

Ang iba pang komponente sa circuit ay pareho sa kasong common-emitter (CE), na biased gamit ang voltage divider network, i.e., RC ang collector resistor, RE ang emitter resistor na ginagamit upang istabilisahin ang circuit, at ang resistors R1 at R2 bumubuo ng voltage divider bias network.

Sa karagdagan, ang capacitors Ci at Co ay ang input at output decoupling capacitors habang ang emitter capacitor CE ang bypass capacitor na ginagamit upang bypassin ang amplified AC signals.

Dito, kapag naka-on ang power supply, ang transistor ay nagsisimulang mag-conduct, tumataas ang collector current IC dahil dito ang capacitors C1 at C2 ay nabababad. Pagkatapos makakuha ng maximum charge, sila ay nagsisimulang mag-discharge sa pamamagitan ng inductor L.

Sa prosesong ito, ang electrostatic energy na naka-imbak sa capacitor ay nai-convert sa magnetic flux, na naka-imbak sa loob ng inductor sa anyo ng electromagnetic energy.

Pagkatapos, ang inductor ay nagsisimulang mag-discharge, na nabababad muli ang capacitors. Gaya ng ganito, ang siklo ay patuloy, na nagreresulta sa mga oscillation sa tank circuit.

Sa karagdagan, ipinapakita ng figure na ang output ng amplifier ay lumilitaw sa C1 at kaya ay in-phase sa voltage ng tank circuit at binibigyan ito ng energy na nawala sa pamamagitan ng re-supply.

Sa kabilang banda, ang voltage feedback sa transistor ay kinukuha sa capacitor C2, na nangangahulugan ang feedback signal ay out-of-phase sa voltage sa transistor ng 180o.

Ito ay dahil sa kung saan ang voltages na nabuo sa capacitors C1 at C2 ay opposite sa polarity bilang ang punto kung saan sila sumasama ay grounded.

Sa karagdagan, ang signal na ito ay binibigyan ng additional phase-shift ng 180o ng transistor na nagreresulta sa net phase-shift ng 360o sa paligid ng loop, na nasasapat sa phase-shift criterion ng Barkhausen principle.

Frequency ng Colpitts Oscillator

Sa stage na ito, ang circuit ay maaaring maging isang oscillator na nagpapalabas ng sustained oscillations sa pamamagitan ng maingat na pag-monitor sa feedback ratio na ibinigay ng (C1 / C2). Ang frequency ng ganyang Colpitts Oscillator depende sa mga komponento sa kanyang tank circuit at ibinibigay ng

Kung saan ang Ceff ang effective capacitance ng capacitors na ipinapakita bilang