Осциллятор Колпитца

Генератор Колпитца выглядит так же, как генератор Хартли, но катушки индуктивности и конденсаторы заменены друг на друга в контуре резервуара. Конструктивные детали и работа генератора Колпитца описаны ниже.

строительство

Давайте сначала взглянем на принципиальную схему генератора Колпитца.

Резисторы R 1 , R 2 и R e обеспечивают необходимое условие смещения для схемы. Конденсатор C e обеспечивает заземление переменного тока, тем самым обеспечивая любое вырождение сигнала. Это также обеспечивает стабилизацию температуры.

Конденсаторы C c и C b используются для блокировки постоянного тока и обеспечения пути переменного тока. Радиочастотный дроссель (RFC) обеспечивает очень высокий импеданс для высокочастотных токов, что означает, что он замыкается на постоянный ток и размыкается на переменный ток. Следовательно, он обеспечивает постоянную нагрузку на коллектор и удерживает переменные токи вне источника постоянного тока.

Контур резервуара

Сеть, определяющая частоту, представляет собой параллельный резонансный контур, который состоит из конденсаторов переменной емкости C 1 и C 2 вместе с катушкой индуктивности L. Соединение C 1 и C 2 заземлено. Конденсатор C 1 одним концом подключен к базе через C c, а другой - к эмиттеру через C e . напряжение, развиваемое на C 1, обеспечивает регенеративную обратную связь, необходимую для устойчивых колебаний.

Операция

Когда подается коллекторное питание, в колебательном или резервуарном контуре возникает переходный ток. Колебательный ток в цепи резервуара создает переменное напряжение на C 1, которое прикладывается к переходу база-эмиттер и проявляется в усиленной форме в цепи коллектора, обеспечивая потери в цепи резервуара.

Если клемма 1 имеет положительный потенциал по отношению к клемме 3 в любой момент, тогда клемма 2 будет иметь отрицательный потенциал по отношению к 3 в этот момент, потому что клемма 3 заземлена. Следовательно, точки 1 и 2 сдвинуты по фазе на 180 o .

Поскольку транзистор с конфигурацией CE обеспечивает сдвиг фазы на 180 o , он делает сдвиг фазы на 360 o между входным и выходным напряжениями. Следовательно, обратная связь правильно фазирована для создания непрерывных незатухающих колебаний. Когдаloop gain |βA| of the amplifier is greater than one, oscillations are sustained в цепи.

Частота

Уравнение для frequency of Colpitts oscillator дается как

$$ f = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC_T}} $$

C T - это общая емкость последовательно соединенных C 1 и C 2 .

$$ \ frac {1} {C_T} = \ frac {1} {C_1} + \ frac {1} {C_2} $$

$$ C_T = \ frac {C_1 \ times C_2} {C_1 + C_2} $$

Преимущества

Преимущества генератора Колпитца следующие:

  • Генератор Колпитца может генерировать синусоидальные сигналы очень высоких частот.
  • Он выдерживает высокие и низкие температуры.
  • Стабильность частоты высокая.
  • Частоту можно изменять, используя оба переменных конденсатора.
  • Достаточно меньшего количества компонентов.
  • Амплитуда выходного сигнала остается постоянной в фиксированном диапазоне частот.

Генератор Колпитса разработан для устранения недостатков генератора Хартли и, как известно, не имеет особых недостатков. Следовательно, есть много приложений осциллятора Колпитца.

Приложения

Применения осциллятора Колпитца следующие:

  • Генератор Колпитца может использоваться как высокочастотный генератор синусоидального сигнала.
  • Его можно использовать как датчик температуры с некоторыми связанными схемами.
  • В основном используется в качестве гетеродина в радиоприемниках.
  • Он также используется в качестве ВЧ-генератора.
  • Он также используется в мобильных приложениях.
  • У него есть много других коммерческих приложений.