A Clapp oszcillátort David E. Clapp fejlesztette ki az 1920-as években, és ma számos ipari és nem kereskedelmi alkalmazásban használják. Minden nem kereskedelmi alkalmazásban, amely rádiójelekkel, számítógépekkel és tudományos kísérletekkel foglalkozik – az oszcillátor használatának az az oka, hogy finoman szabályozott és stabil jelet biztosítson, amely a kis motoroktól a nagy ipari berendezésekig bármit felügyelhet és vezérelhet. Az oszcillátor mögött meghúzódó technológia változatlan maradt a kezdetek óta, de az évek során történt néhány apró változtatás, ami némileg javult a teljesítményen. Beszéljünk többet arról, hogy mi az a Clapp oszcillátor – alkalmazásokkal való munka.
Mi az a Clapp oszcillátor?
A Clapp oszcillátor egy LC oszcillátor amely induktort és hármat használ kondenzátorok az oszcillátor frekvenciájának beállításához. Ez egy egyszerű, hatékony és hatékony áramkör periodikus kimeneti jelek előállítására. Az áramkör a visszacsatolás elvén alapul, és a mérnökök által a periodikus kimenetek generálására használt egyik leggyakoribb technika. Gouriet oszcillátorként is ismert. Ez az oszcillátor a Colpitts oszcillátor továbbfejlesztett változata, amelyet úgy terveztek, hogy egyszerűen hozzáadtak egy extra kondenzátort a Colpitts oszcillátor .
Az extra kondenzátor hozzáadása stabilabb kimenetet biztosít a Colpitts oszcillátorhoz képest. A Colpitts oszcillátor fáziseltolásos hálózata egy induktort és két kondenzátort tartalmaz, míg a Clapp oszcillátor egy induktort és három kondenzátort tartalmaz. A Colpitts oszcillátorban a visszacsatolási tényező hatással lesz a két kondenzátor, például a C1 és a C2 kapacitásának különbsége miatt. Tehát ez befolyásolja az oszcillátor áramkör kimenetét. Tehát a Clapp oszcillátort előnyösebb használni a Colpitts oszcillátorral szemben.
Blokk diagramm
Az a Clapp oszcillátor blokkvázlata alább látható. Ebből a diagramból nagyon világos, hogy a tapsoló oszcillátor egyfokozatú erősítőt és fáziseltolásos hálózatot tartalmaz, míg az egyfokozatú erősítő tartalmazza a feszültségosztó hálózatot.
A Clapp oszcillátor működési elve a következő; ez az oszcillátor egy erősítő áramkört használ a felerősített jel biztosítására a fáziseltolásos hálózat számára, így az regeneratív visszacsatolást generál az erősítő áramkör számára. Következésképpen tartós rezgések keletkeznek, amelyek felhasználhatók egy erősítő vagy más áramkör táplálására. A kimeneti jel a teljes pozitívtól a teljes negatívig változik, a bemeneti jel frekvenciájának felével megegyező periódussal. Ennek a kimeneti jelnek a frekvenciája a C1 és C2 kondenzátorok test és v+ közötti sorba kapcsolásával állítható be.
Clapp oszcillátor áramköri diagramja
A Clapp oszcillátor kapcsolási rajza az alábbiakban látható. Az ebben az áramkörben használt tranzisztort a Vcc áramforrás táplálja. A tápellátást a tranzisztor kollektorkapcsa az RFC tekercsen keresztül kapja. Itt az RFC tekercs blokkolja a rendelkezésre álló váltakozó áramú komponenst az áramforráson belül, és csak a tranzisztor áramkört látja el egyenárammal.
A tranzisztor áramkör táplálja a fáziseltolásos hálózatot az egész CC2 leválasztó kondenzátoron (CC2), így a tápfeszültség AC komponense csak a fáziseltolásos hálózatot látja el. A fáziseltolásos hálózatban, ha bármilyen egyenáramú komponenst bevezetnek, az a tekercs Q-tényezőjén belüli csökkenéshez vezet.
A tranzisztor emitter terminálja egy RE ellenálláson keresztül csatlakozik, amely növeli a feszültségosztó áramkör erősségét. Itt a kondenzátor párhuzamosan van csatlakoztatva az emitter ellenállással, hogy elkerülje az AC áramkört.
Az erősítő által generált felerősített teljesítmény a C1 kondenzátoron keresztül jelenik meg, és a tranzisztoráramkör felé továbbított regeneratív visszacsatolás a C2 kondenzátorban lesz. Itt az is megfigyelhető, hogy a két kondenzátor, például a C1 és C2 feszültsége fordított fázisú lesz, mivel ezek a kondenzátorok a közös kapocsban földelve vannak.
A C1 kondenzátoron lévő feszültség hasonló fázisban lesz, mint az erősítő áramkör által generált feszültség, és a C2 kondenzátoron lévő feszültség fázisban teljesen ellentétes az erősítő áramkör feszültségével. Tehát az ellentétes fázisban lévő feszültség az erősítő áramkörébe juttatható, mert ez az áramkör 180 fokos fáziseltolást biztosít.
Ezért a visszacsatoló jel, amely már 180 fokos fáziseltolással rendelkezik, áthalad az erősítő áramkörön. Ezt követően a teljes fáziseltolódás 360 fokos lesz, ami a szükséges feltétele annak, hogy egy oszcillátor áramkör rezgéseket adjon.
Clapp oszcillátor frekvencia
A Clapp oszcillátor frekvenciája kiszámítható a fáziseltolásos hálózat nettó kapacitásával. A Clapp oszcillátor áramkör működése hasonló a Colpitts oszcillátorhoz. A tapsoló oszcillátor frekvenciáját a következő összefüggés adja meg.
fo = 1/2π√LC
Hol,
C = 1/1/C1 + 1/C2+1/C3
Általában a C3 érték nagyon kisebb a C1 és C2 értékhez képest. Így a „C” megközelítőleg egyenértékű a „C3”-mal. Tehát az oszcilláció frekvenciája:
fo = 1/2π√LC3
A fenti egyenletekből nagyon világos, hogy a Clapp oszcillátor frekvenciája elsősorban a „C3” kapacitástól függ. Tehát ez főleg azért történik, mert a Clapp oszcillátoron belüli C1 és C2 kapacitásértékek rögzítettek maradnak, míg az induktor és a kondenzátor értékei változnak az eredő frekvencia létrehozásához.
Itt meg kell jegyezni, hogy a C3 kapacitás értékének kisebbnek kell lennie a C1 és C2 kapacitásértékekhez képest, mert ha a C3 kapacitás kisebb, akkor a kondenzátor mérete kicsi lesz. Ez tehát nagy méretű induktorok használatához vezet. Tehát az áramkörön belüli szórt kapacitás jelentéktelen lesz a C3 miatt.
A C3 kondenzátor kiválasztásakor azonban rendkívül óvatosnak kell lenni. Ha ugyanis rendkívül kicsi kondenzátort választunk, akkor előfordulhat, hogy a fáziseltolásos hálózat nem rendelkezik elegendő induktív reaktanciával a tartós rezgések létrehozásához. Így kisebbnek kell lennie a C1 és C2 kapacitásokhoz képest. Tehát elegendőnek kell lennie egy mérsékelt reaktanciának az oszcilláció biztosításához.
Előnyök
A tapsoló oszcillátor előnyei a következők.
- Más típusú oszcillátorokhoz képest a Clapp oszcillátor nagyfrekvenciás stabilitással rendelkezik. Ezenkívül a tranzisztor paraméterek hatása ezen az oszcillátoron belül rendkívül kisebb. Tehát a szórt kapacitás probléma nem súlyos a Clapp oszcillátoron belül.
- A frekvenciastabilitás fokozható ebben az oszcillátorban, ha az oszcillátor áramkört egyszerűen egy stabil hőmérsékleti tartományba zárjuk.
- Ezek az oszcillátorok megbízhatóságuk miatt rendkívül előnyösek.
Alkalmazások
Az a taps oszcillátor alkalmazásai a következőket tartalmazzák.
- Clap oszcillátort használnak a programokon belül, ahol különböző frekvenciák vannak beállítva, mint például a frekvenciahangolás a vevő hangoló áramköreiben.
- Főleg olyan csomagokhoz használják, ahol a folyamatos és csillapítatlan rezgések kedvezőek a működéshez.
- Ezt a fajta oszcillátort olyan körülmények között használják, ahol feltételezhetően gyakran ellenáll az alacsony és magas hőmérsékleteknek.
Tehát ez az a Clapp oszcillátor áttekintése – alkalmazásokkal való munka. Ezeket az oszcillátorokat főként frekvenciaoszcillátorként használják a vevő hangoló áramkörökben. Itt egy kérdés, hogy mi az a Colpitts oszcillátor?
