V tem prispevku bomo razumeli, kako delujejo LC oscilatorjska vezja, in zgradili bomo enega izmed priljubljenih LC oscilatorjev - Colpittsov oscilator.
Kaj so oscilatorji
Elektronski oscilatorji se uporabljajo v večini naših vsakdanjih elektronskih naprav, od digitalne ure do vrhunskega jedra i7. Oscilatorji so srce vseh digitalnih vezij, vendar ne samo oscilatorji zaposlenih v digitalnem vezju, temveč tudi analogna vezja uporabljajo nihajna vezja.
Za takojšnji AM, FM radio, kjer se visokofrekvenčna nihanja uporabljajo kot nosilni signal za prenos sporočila.
Obstaja veliko različnih oscilatorjev, kot so RC, LC, kristal itd. Vsak od njih ima svoje prednosti in slabosti. Torej ni ničesar, kar bi se imenovalo najboljši ali idealni oscilator, analizirati moramo okoliščine našega vezja in izbrati najboljšega, ki ustreza, zato najdemo široko paleto oscilatorjev v vsakdanjem pripomočku.
LC oscilatorji
Potopimo se v razlago LC oscilatorja.
LC oscilator je sestavljen iz induktorja in kondenzatorja, kot je prikazano na spodnji sliki.
Vrednost kondenzatorja in upora določa izhodno nihanje. Torej, kako ustvarjajo nihanje?
No, uporabiti moramo zunanjo energijo med L in C, to je napetostjo. Ko uporabimo napetost, se kondenzator napolni. Ko je dovod prekinjen, shranjena energija iz kondenzatorja teče do induktorja in induktor začne graditi magnetno polje okoli njega, dokler se kondenzator popolnoma ne izprazni.
Ko se kondenzator popolnoma izprazni, se magnetno polje okoli induktorja zruši in povzroči napetost in napolni kondenzator z nasprotno polarnostjo in cikel se ponovi.
Naboj in praznjenje med L in C povzročata nihanje in temu nihanju pravimo resonančna frekvenca. Vendar pa generacija frekvence ne bo trajala večno zaradi parazitske odpornosti, ki v obliki toplote odvaja energijo v nihajnem krogu.
Da bi ohranili nihanje in uporabili nihanje z razumno izhodno močjo, potrebujemo ojačevalnik z ničelnim faznim premikom in povratnimi informacijami.
Povratne informacije napajajo majhno količino iz ojačevalnika nazaj v LC omrežje, da kompenzirajo izgube zaradi parazitske odpornosti in ohranijo nihanje. Tako lahko ustvarimo enakomeren izhod sinusnega vala.
Aplikacijsko vezje:
Tu je vezje oscilatorja colpitts, ki lahko generira signal približno 30 MHz.
Prejšnja: Kako deluje blokirni oscilator Naprej: Uravnoteženo vezje mikrofonskega predojačevalnika
