Clappov oscilator je razvil David E. Clapp v dvajsetih letih prejšnjega stoletja in se danes uporablja v različnih industrijskih in nekomercialnih aplikacijah. V vseh nekomercialnih aplikacijah, ki se ukvarjajo z radijskimi signali, računalniki in znanstvenimi eksperimenti – razlogi za uporabo tega oscilatorja so zagotavljanje natančno nadzorovanega in stabilnega signala, ki se lahko uporablja za spremljanje in krmiljenje vsega, od majhnih motorjev do velike industrijske opreme. Tehnologija, ki stoji za tem oscilatorjem, je ostala nespremenjena od njegove ustanovitve, vendar je bilo v preteklih letih narejenih nekaj manjših sprememb, ki so privedle do nekaterih izboljšanih zmogljivosti. Razpravljajmo več o tem, kaj je a Clappov oscilator – delo z aplikacijami.
Kaj je Clappov oscilator?
Clappov oscilator je LC oscilator ki uporablja induktor in tri kondenzatorji za nastavitev frekvence oscilatorja. Je preprosto, učinkovito in učinkovito vezje za ustvarjanje periodičnih izhodnih signalov. Vezje temelji na načelu povratne informacije in je ena najpogostejših tehnik, ki jih inženirji uporabljajo za ustvarjanje periodičnih izhodov. Znan je tudi kot Gourietov oscilator. Ta oscilator je napredna različica Colpittsovega oscilatorja, ki je bil zasnovan s preprostim dodajanjem dodatnega kondenzatorja Colpittov oscilator .
Dodatek dodatnega kondenzatorja zagotavlja stabilnejši izhod v primerjavi s Colpittsovim oscilatorjem. Omrežje faznega zamika oscilatorja Colpitts vključuje eno tuljavo in dva kondenzatorja, medtem ko oscilator Clapp vključuje eno tuljavo in tri kondenzatorje. V Colpittsovem oscilatorju bo povratni faktor prizadet zaradi razlike v kapacitivnosti dveh kondenzatorjev, kot sta C1 in C2. Torej vpliva na izhod oscilatorskega vezja. Torej je Clappov oscilator bolj priporočljiv kot Colpittov oscilator.
Blokovni diagram
The blokovni diagram Clappovega oscilatorja je prikazano spodaj. Iz tega diagrama je zelo jasno razvidno, da oscilator ploskanja vključuje enostopenjski ojačevalnik in omrežje faznega zamika, medtem ko enostopenjski ojačevalnik vključuje omrežje delilnika napetosti.
Princip delovanja Clappovega oscilatorja je; ta oscilator uporablja ojačevalno vezje za zagotavljanje ojačenega signala za omrežje faznega zamika, tako da ustvari regenerativno povratno informacijo za ojačevalno vezje. Posledično se ustvarijo trajna nihanja, ki jih je mogoče uporabiti za napajanje ojačevalnika ali drugega vezja. Izhodni signal se spreminja od popolnoma pozitivnega do popolnoma negativnega s periodo, ki je enaka polovici frekvence vhodnega signala. Frekvenco tega izhodnega signala je mogoče prilagoditi s spreminjanjem kondenzatorjev C1 in C2 v seriji med maso in v+.
Shema vezja oscilatorja Clapp
Shema vezja Clappovega oscilatorja je prikazana spodaj. Tranzistor, uporabljen v tem vezju, se napaja z virom napajanja Vcc. Napajanje se na zbiralni terminal tranzistorja napaja preko tuljave RFC. Tukaj tuljava RFC blokira razpoložljivo AC komponento znotraj vira napajanja in dovaja enosmerno napajanje le tranzistorskemu vezju.
Tranzistorsko vezje napaja omrežje s faznim zamikom po celotnem ločilnem kondenzatorju CC2 (CC2), tako da se AC komponenta moči napaja samo v omrežje s faznim zamikom. Če je v omrežju s faznim zamikom uvedena katera koli komponenta enosmernega toka, bo to povzročilo zmanjšanje Q-faktorja tuljave.
Oddajni terminal tranzistorja je povezan prek upora RE, ki poveča moč vezja delilnika napetosti. Tu je kondenzator priključen vzporedno z oddajnim uporom, da se izognemo izmeničnemu tokokrogu.
Ojačana moč, ki jo generira ojačevalnik, se bo pojavila na kondenzatorju C1 in regenerativna povratna informacija, poslana proti tranzistorskemu vezju, bo potekala po celotnem kondenzatorju C2. Tukaj je tudi opaziti, da bo napetost na dveh kondenzatorjih, kot sta C1 in C2, v obratni fazi, ker so ti kondenzatorji ozemljeni skozi skupni terminal.
Napetost na kondenzatorju C1 bo v podobni fazi kot napetost, ki jo ustvari ojačevalno vezje, napetost na kondenzatorju C2 pa je v fazi povsem nasprotna napetosti na ojačevalnem vezju. Tako se napetost v nasprotni fazi lahko dovaja v ojačevalno vezje, ker to vezje zagotavlja 180 stopinj faznega premika.
Zato se povratni signal, ki ima že 180-stopinjski fazni zamik, prenese skozi ojačevalno vezje. Po tem bo skupni fazni zamik 360 stopinj, kar je nujen pogoj, da oscilatorsko vezje daje nihanje.
Frekvenca oscilatorja Clapp
Frekvenco Clappovega oscilatorja je mogoče izračunati z uporabo neto kapacitivnosti omrežja faznega zamika. Delovanje Clappovega oscilatorja je podobno Colpittsovemu oscilatorju. Frekvenca oscilatorja ploskanja je podana z naslednjim razmerjem.
fo = 1/2π√LC
Kje,
C = 1/1/C1 + 1/C2+1/C3
Na splošno je vrednost C3 zelo manjša v primerjavi s C1 in C2. Tako je 'C' približno enakovreden 'C3'. Torej je frekvenca nihanja;
fo = 1/2π√LC3
Iz zgornjih enačb je zelo jasno, da je frekvenca Clappovega oscilatorja v glavnem odvisna od kapacitivnosti 'C3'. To se zgodi predvsem zato, ker sta vrednosti kapacitivnosti C1 in C2 v Clappovem oscilatorju nespremenjeni, medtem ko se vrednosti induktorja in kondenzatorja spreminjajo, da proizvedejo posledično frekvenco.
Tukaj je treba opozoriti, da mora biti vrednost kapacitivnosti C3 manjša v primerjavi z vrednostmi kapacitivnosti C1 in C2, ker če je vrednost kapacitivnosti C3 manjša, bo velikost kondenzatorja majhna. To torej vodi do uporabe induktorjev velike velikosti. Torej bo blodeča kapacitivnost v tokokrogu nepomembna zaradi C3.
Vendar moramo biti pri izbiri kondenzatorja C3 zelo previdni. Ker, če je izbran izjemno majhen kondenzator, potem omrežje s faznim zamikom morda ne bo imelo dovolj induktivne reaktanse za ustvarjanje trajnih nihanj. Zato mora biti manjša v primerjavi s kapacitivnostma C1 in C2. Zato mora biti zadostna zmerna reaktanca, ki omogoča nihanje.
Prednosti
Prednosti oscilatorja ploskanja vključujejo naslednje.
- V primerjavi z drugimi vrstami oscilatorjev ima Clappov oscilator visokofrekvenčno stabilnost. Poleg tega je učinek parametrov tranzistorja znotraj tega oscilatorja izjemno manjši. Torej problem blodeče kapacitivnosti v Clappovem oscilatorju ni resen.
- Stabilnost frekvence je mogoče povečati v tem oscilatorju tako, da oscilatorsko vezje preprosto zaprete v stabilno temperaturno območje.
- Ti oscilatorji so izjemno priljubljeni zaradi svoje zanesljivosti.
Aplikacije
The aplikacije klapskega oscilatorja vključujejo naslednje.
- Clap oscilator se uporablja v programih, kjer so različne frekvence nastavljene tako, da se razlikujejo, kot je nastavitev frekvence v vezjih za uglaševanje sprejemnika.
- Uporablja se predvsem za pakete, kjer so neprekinjena in nedušena nihanja ugodna za delovanje.
- Ta vrsta oscilatorja se uporablja v pogojih, kjer naj bi bil pogosto odporen na nizke in visoke temperature.
Torej, to je pregled Clappovega oscilatorja – delo z aplikacijami. Ti oscilatorji se večinoma uporabljajo kot frekvenčni oscilatorji v vezjih za uravnavanje sprejemnikov. Tukaj je vprašanje za vas, kaj je Colpittsov oscilator?
