Oscilátor Clapp bol vyvinutý Davidom E. Clappom v 20. rokoch minulého storočia a dnes sa používa v rôznych priemyselných a nekomerčných aplikáciách. Vo všetkých nekomerčných aplikáciách, ktoré sa zaoberajú rádiovými signálmi, počítačmi a vedeckými experimentmi – dôvodom použitia tohto oscilátora je poskytnúť jemne riadený a stabilný signál, ktorý možno použiť na monitorovanie a riadenie čohokoľvek od malých motorov až po veľké priemyselné zariadenia. Technológia tohto oscilátora zostala nezmenená od jeho počiatku, ale v priebehu rokov boli vykonané nejaké drobné zmeny, ktoré viedli k určitému zlepšeniu výkonu. Poďme diskutovať viac o tom, čo je a Clappov oscilátor - práca s aplikáciami.
Čo je Clapp oscilátor?
Clappov oscilátor je an LC oscilátor ktorý používa induktor a tri kondenzátory na nastavenie frekvencie oscilátora. Je to jednoduchý, efektívny a efektívny obvod na vytváranie periodických výstupných signálov. Obvod je založený na princípe spätnej väzby a je to jedna z najbežnejších techník používaných inžiniermi na generovanie periodických výstupov. Je tiež známy ako Gourietov oscilátor. Tento oscilátor je pokročilou verziou oscilátora Colpitts, ktorý bol navrhnutý jednoduchým pridaním ďalšieho kondenzátora do Colpittov oscilátor .
Pridanie dodatočného kondenzátora poskytuje stabilnejší výstup v porovnaní s Colpitts oscilátorom. Sieť fázového posunu oscilátora Colpitts obsahuje jeden induktor a dva kondenzátory, zatiaľ čo oscilátor Clapp obsahuje jeden induktor a tri kondenzátory. V oscilátore Colpitts bude faktor spätnej väzby ovplyvnený rozdielom v kapacite dvoch kondenzátorov, ako sú C1 a C2. Takže to ovplyvňuje výstup obvodu oscilátora. Takže Clappov oscilátor je výhodnejší ako Colpittov oscilátor.
Bloková schéma
The bloková schéma Clappovho oscilátora je znázornené nižšie. Z tohto diagramu je veľmi jasné, že oscilátor klapky obsahuje jednostupňový zosilňovač a sieť fázového posunu, zatiaľ čo jednostupňový zosilňovač zahŕňa sieť deliča napätia.
Princíp činnosti oscilátora Clapp je; tento oscilátor používa zosilňovací obvod na poskytovanie zosilneného signálu pre sieť fázového posunu, takže generuje regeneratívnu spätnú väzbu do zosilňovacieho obvodu. V dôsledku toho sa generujú trvalé oscilácie, ktoré možno použiť na napájanie zosilňovača alebo iného obvodu. Výstupný signál sa bude meniť od úplne pozitívneho po úplne negatívny s periódou rovnajúcou sa polovici frekvencie vstupného signálu. Frekvencia tohto výstupného signálu môže byť nastavená výmenou kondenzátorov C1 a C2 v sérii medzi zem a v+.
Schéma obvodu Clappovho oscilátora
Schéma zapojenia oscilátora Clapp je uvedená nižšie. Tranzistor použitý v tomto obvode je napájaný zdrojom Vcc. Napájanie sa privádza do kolektorového terminálu tranzistora cez cievku RFC. Tu RFC cievka blokuje dostupný AC komponent v napájacom zdroji a dodáva jednosmerný prúd iba do tranzistorového obvodu.
Tranzistorový obvod dodáva energiu do siete fázového posunu cez oddeľovací kondenzátor CC2 (CC2), takže striedavá zložka energie je dodávaná len do siete fázového posunu. V sieti fázového posunu, ak sa zavedie akýkoľvek jednosmerný komponent, povedie to k zníženiu v rámci Q-faktora cievky.
Emitorový terminál tranzistora je pripojený cez odpor RE, ktorý zvyšuje silu obvodu deliča napätia. Tu je kondenzátor zapojený paralelne s emitorovým odporom, aby sa zabránilo striedavému prúdu v obvode.
Zosilnený výkon, ktorý je generovaný zosilňovačom, sa objaví cez kondenzátor C1 a regeneračná spätná väzba prechádzajúca do tranzistorového obvodu bude cez kondenzátor C2. Tu je tiež pozorované, že napätie na dvoch kondenzátoroch, ako sú C1 a C2, bude v reverznej fáze, pretože tieto kondenzátory sú uzemnené cez spoločnú svorku.
Napätie na kondenzátore C1 bude v podobnej fáze ako napätie generované obvodom zosilňovača a napätie na kondenzátore C2 je vo fáze úplne opačné ako napätie na obvode zosilňovača. Takže napätie v opačnej fáze môže byť privedené do obvodu zosilňovača, pretože tento obvod poskytuje 180 stupňov fázového posunu.
Preto spätnoväzbový signál, ktorý má už 180 stupňov fázového posunu, prechádza obvodom zosilňovača. Potom bude celkový fázový posun 360 stupňov, čo je nevyhnutná podmienka na to, aby obvod oscilátora poskytoval oscilácie.
Frekvencia Clappovho oscilátora
Frekvencia oscilátora Clapp sa dá vypočítať pomocou čistej kapacity siete fázového posunu. Činnosť obvodu oscilátora Clapp je podobná oscilátoru Colpitts. Frekvencia oscilátora klapky je daná nasledujúcim vzťahom.
fo = 1/2π√LC
Kde,
C = 1/1/C1 + 1/C2+1/C3
Vo všeobecnosti je hodnota C3 v porovnaní s C1 a C2 veľmi nižšia. Teda „C“ je približne ekvivalentné „C3“. Frekvencia oscilácie je teda;
fo = 1/2π√LC3
Z vyššie uvedených rovníc je veľmi jasné, že frekvencia oscilátora Clapp závisí hlavne od kapacity „C3“. Stáva sa to hlavne preto, že hodnoty kapacity C1 a C2 v oscilátore Clapp sú udržiavané napevno, zatiaľ čo hodnoty induktora a kondenzátora sa menia, aby vytvorili výslednú frekvenciu.
Tu je potrebné poznamenať, že hodnota kapacity C3 musí byť menšia v porovnaní s hodnotami kapacity C1 a C2, pretože ak je hodnota kapacity C3 menšia, potom bude veľkosť kondenzátora malá. Takže to vedie k použitiu veľkých induktorov. Takže rozptylová kapacita v obvode bude zanedbateľná kvôli C3.
Pri výbere kondenzátora C3 by ste však mali byť veľmi opatrní. Pretože, ak sa zvolí extrémne malý kondenzátor, potom sieť fázového posunu nemusí mať dostatočnú indukčnú reaktanciu na vytváranie trvalých oscilácií. Preto musí byť menšia v porovnaní s kapacitami C1 a C2. Takže musí postačovať mierna reaktancia, aby ponúkla osciláciu.
Výhody
Výhody oscilátora klapky zahŕňajú nasledujúce.
- V porovnaní s inými typmi oscilátorov má Clappov oscilátor vysokofrekvenčnú stabilitu. Okrem toho je vplyv parametrov tranzistora v rámci tohto oscilátora extrémne menší. Takže problém bludnej kapacity nie je v Clappovom oscilátore závažný.
- Stabilitu frekvencie možno v tomto oscilátore zvýšiť jednoduchým uzavretím obvodu oscilátora v oblasti stabilnej teploty.
- Tieto oscilátory sú mimoriadne preferované kvôli ich spoľahlivosti.
Aplikácie
The aplikácie oscilátora clap zahŕňajú nasledujúce.
- Clap oscilátor sa používa v programoch vždy, keď sú rôzne frekvencie nastavené tak, aby sa líšili, ako je ladenie frekvencie v rámci ladiacich obvodov prijímača.
- Používa sa hlavne pre obaly, kde sú pre fungovanie priaznivé spojité a netlmené oscilácie.
- Tento typ oscilátora sa používa v podmienkach, kde sa predpokladá, že často odoláva nízkym a vysokým teplotám.
Teda toto je prehľad Clappovho oscilátora - práca s aplikáciami. Tieto oscilátory sa používajú hlavne ako frekvenčné oscilátory v obvodoch ladenia prijímača. Tu je otázka pre vás, čo je to oscilátor Colpitts?
