Colpitts Oszillator
Ein Colpitts-Oszillator sieht genauso aus wie der Hartley-Oszillator, aber die Induktivitäten und Kondensatoren werden im Tankkreislauf durcheinander ersetzt. Die Konstruktionsdetails und die Funktionsweise eines Colpitts-Oszillators sind nachstehend erläutert.
Konstruktion
Schauen wir uns zunächst den Schaltplan eines Colpitts-Oszillators an.
Die Widerstände R 1 , R 2 und R e liefern die notwendige Vorspannungsbedingung für die Schaltung. Der Kondensator C e liefert Wechselstrommasse, wodurch jegliche Signaldegeneration bereitgestellt wird. Dies sorgt auch für eine Temperaturstabilisierung.
Die Kondensatoren C c und C b werden verwendet, um Gleichstrom zu blockieren und einen Wechselstrompfad bereitzustellen. Die Hochfrequenzdrossel (RFC) bietet eine sehr hohe Impedanz für hochfrequente Ströme, was bedeutet, dass sie für Gleichstrom kurzschließt und für Wechselstrom öffnet. Daher liefert sie eine Gleichstromlast für den Kollektor und hält Wechselströme von der Gleichstromversorgungsquelle fern.
Tankkreis
Das frequenzbestimmende Netzwerk ist ein Parallelschwingkreis, der aus variablen Kondensatoren C 1 und C 2 zusammen mit einem Induktor L besteht. Die Verbindungsstellen von C 1 und C 2 sind geerdet. Der Kondensator C 1 hat sein ein Ende über C c mit der Basis und das andere Ende über C e mit dem Emitter verbunden . Die an C 1 entwickelte Spannung liefert die regenerative Rückkopplung, die für die anhaltenden Schwingungen erforderlich ist.
Betrieb
Wenn die Kollektorversorgung gegeben ist, wird im Schwingungs- oder Tankkreis ein Übergangsstrom erzeugt. Der Oszillationsstrom im Tankkreis erzeugt eine Wechselspannung über C 1, die an den Basisemitterübergang angelegt wird und in verstärkter Form im Kollektorkreis erscheint und dem Tankkreis Verluste zuführt.
Wenn Klemme 1 zu irgendeinem Zeitpunkt in Bezug auf Klemme 3 auf positivem Potential liegt, liegt Klemme 2 zu diesem Zeitpunkt in Bezug auf 3 auf negativem Potential, da Klemme 3 geerdet ist. Daher sind die Punkte 1 und 2 um 180 ° phasenverschoben .
Da der CE - konfigurierten Transistor 180 liefert o Verschiebe - Phase, ist es 360 o Phasenverschiebung zwischen den Eingangs- und Ausgangsspannungen. Daher wird die Rückkopplung richtig phasengesteuert, um kontinuierliche ungedämpfte Schwingungen zu erzeugen. Wenn derloop gain |βA| of the amplifier is greater than one, oscillations are sustained in der Schaltung.
Frequenz
Die Gleichung für frequency of Colpitts oscillator ist gegeben als
$$ f = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC_T}} $$
C T ist die Gesamtkapazität von C 1 und C 2, die in Reihe geschaltet sind.
$$ \ frac {1} {C_T} = \ frac {1} {C_1} + \ frac {1} {C_2} $$
$$ C_T = \ frac {C_1 \ times C_2} {C_1 + C_2} $$
Vorteile
Die Vorteile des Colpitts-Oszillators sind folgende:
- Der Colpitts-Oszillator kann sinusförmige Signale mit sehr hohen Frequenzen erzeugen.
- Es hält hohen und niedrigen Temperaturen stand.
- Die Frequenzstabilität ist hoch.
- Die Frequenz kann mit beiden variablen Kondensatoren variiert werden.
- Eine geringere Anzahl von Komponenten ist ausreichend.
- Die Amplitude des Ausgangs bleibt über einen festen Frequenzbereich konstant.
Der Colpitts-Oszillator wurde entwickelt, um die Nachteile des Hartley-Oszillators zu beseitigen, und es ist bekannt, dass er keine spezifischen Nachteile aufweist. Daher gibt es viele Anwendungen eines Colpitts-Oszillators.
Anwendungen
Die Anwendungen des Colpitts-Oszillators sind wie folgt:
- Der Colpitts-Oszillator kann als Hochfrequenz-Sinuswellengenerator verwendet werden.
- Dies kann als Temperatursensor mit einigen zugehörigen Schaltkreisen verwendet werden.
- Wird hauptsächlich als lokaler Oszillator in Funkempfängern verwendet.
- Es wird auch als HF-Oszillator verwendet.
- Es wird auch in mobilen Anwendungen verwendet.
- Es hat viele andere kommerzielle Anwendungen.