Clapp-oskillaattorin kehitti David E. Clapp 1920-luvulla, ja sitä käytetään nykyään useissa teollisissa ja ei-kaupallisissa sovelluksissa. Kaikissa ei-kaupallisissa sovelluksissa, joissa käsitellään radiosignaaleja, tietokoneita ja tieteellisiä kokeita – tämän oskillaattorin käytön syynä on tarjota hienosti ohjattu ja vakaa signaali, jota voidaan käyttää valvomaan ja ohjaamaan mitä tahansa pienistä moottoreista suuriin teollisuuslaitteisiin. Tämän oskillaattorin taustalla oleva tekniikka on pysynyt muuttumattomana sen perustamisesta lähtien, mutta vuosien aikana on tehty joitain pieniä muutoksia, jotka ovat johtaneet jonkin verran parantuneeseen suorituskykyyn. Keskustellaan lisää siitä, mikä on a Clapp-oskillaattori – sovellusten parissa työskenteleminen.
Mikä on Clapp Oscillator?
Clapp-oskillaattori on LC-oskillaattori joka käyttää kelaa ja kolmea kondensaattorit oskillaattorin taajuuden asettamiseen. Se on yksinkertainen, tehokas ja tehokas piiri jaksollisten lähtösignaalien tuottamiseksi. Piiri perustuu takaisinkytkentäperiaatteeseen ja se on yksi yleisimmistä tekniikoista, joita insinöörit käyttävät jaksollisten ulostulojen luomiseen. Se tunnetaan myös nimellä Gouriet-oskillaattori. Tämä oskillaattori on edistynyt versio Colpitts-oskillaattorista, joka on suunniteltu lisäämällä yksinkertaisesti ylimääräinen kondensaattori Colpitts oskillaattori .
Ylimääräisen kondensaattorin lisääminen tarjoaa vakaamman ulostulon verrattuna Colpitts-oskillaattoriin. Colpitts-oskillaattorin vaihesiirtoverkko sisältää yhden induktorin ja kaksi kondensaattoria, kun taas Clapp-oskillaattori sisältää yhden induktorin ja kolme kondensaattoria. Colpitts-oskillaattorissa takaisinkytkentäkerroin vaikuttaa kahden kondensaattorin, kuten C1 ja C2, kapasitanssien erojen vuoksi. Joten se vaikuttaa oskillaattoripiirin lähtöön. Joten Clapp-oskillaattoria käytetään edullisemmin kuin Colpitts-oskillaattoria.
Lohkokaavio
The Clapp-oskillaattorin lohkokaavio näkyy alla. Tästä kaaviosta on erittäin selvää, että taputusoskillaattori sisältää yksivaiheisen vahvistimen ja vaihesiirtoverkon, kun taas yksivaiheinen vahvistin sisältää jännitteenjakajaverkon.
Clapp-oskillaattorin toimintaperiaate on; tämä oskillaattori käyttää vahvistinpiiriä tuottamaan vahvistetun signaalin vaihesiirtoverkkoon siten, että se tuottaa regeneratiivisen takaisinkytkennän vahvistinpiirille. Tämän seurauksena syntyy jatkuvia värähtelyjä, joita voidaan käyttää vahvistimen tai muun piirin tehon syöttämiseen. Lähtösignaali vaihtelee täysin positiivisesta täysin negatiiviseen ajanjaksolla, joka on yhtä suuri kuin puolet tulosignaalin taajuudesta. Tämän lähtösignaalin taajuutta voidaan säätää vaihtamalla kondensaattoreita C1 ja C2 sarjaan maan ja v+ välillä.
Clapp-oskillaattorin piirikaavio
Clapp-oskillaattorin piirikaavio on esitetty alla. Tässä piirissä käytetty transistori syötetään Vcc-virtalähteestä. Virtalähde annetaan transistorin kollektoriliittimeen RFC-käämin kautta. Tässä RFC-käämi estää käytettävissä olevan vaihtovirtakomponentin virtalähteessä ja syöttää tasavirtaa vain transistoripiiriin.
Transistoripiiri syöttää tehoa vaihesiirtoverkkoon koko CC2-erotuskondensaattorin (CC2) läpi siten, että tehon AC-komponentti syötetään vain vaihesiirtoverkkoon. Vaihesiirtoverkossa, jos jokin DC-komponentti otetaan käyttöön, se johtaa käämin Q-kertoimen pienenemiseen.
Transistorin emitteriliitin on kytketty RE-vastuksen kautta, mikä parantaa jännitteenjakajapiirin vahvuutta. Tässä kondensaattori on kytketty rinnan emitterivastuksen kanssa AC:n välttämiseksi piirissä.
Vahvistimen tuottama vahvistettu teho näkyy kondensaattorin C1 poikki ja transistoripiiriin välitetty regeneratiivinen takaisinkytkentä on koko C2-kondensaattorissa. Tässä on myös havaittu, että jännite kahden kondensaattorin, kuten C1 ja C2, välillä on käänteisvaiheinen, koska nämä kondensaattorit on maadoitettu kaikkialla yhteisessä liittimessä.
C1-kondensaattorin yli oleva jännite on samanlaisessa vaiheessa kuin vahvistinpiirin tuottama jännite, ja C2-kondensaattorin yli oleva jännite on vaiheittain aivan päinvastainen kuin vahvistinpiirin jännite. Vastakkaisen vaiheen jännite voidaan siis syöttää vahvistinpiiriin, koska tämä piiri tarjoaa 180 asteen vaihesiirron.
Siksi takaisinkytkentäsignaali, jolla on jo 180 asteen vaihesiirto, johdetaan vahvistinpiirin läpi. Sen jälkeen kokonaisvaihesiirto on 360 astetta, mikä on välttämätön ehto oskillaattoripiirin värähtelyille.
Clapp-oskillaattorin taajuus
Clapp-oskillaattorin taajuus voidaan laskea vaihesiirtoverkon nettokapasitanssilla. Clapp-oskillaattoripiirin toiminta on samanlainen kuin Colpitts-oskillaattori. Clap-oskillaattorin taajuus saadaan seuraavasta suhteesta.
fo = 1/2π√LC
Missä,
C = 1/1/C1 + 1/C2+1/C3
Yleensä C3-arvo on hyvin pienempi verrattuna sekä C1:een että C2:een. Siten 'C' on suunnilleen yhtä suuri kuin 'C3'. Joten värähtelytaajuus on;
fo = 1/2π√LC3
Yllä olevista yhtälöistä on erittäin selvää, että Clapp-oskillaattorin taajuus riippuu pääasiassa 'C3' kapasitanssista. Joten tämä tapahtuu pääasiassa siksi, että Clapp-oskillaattorin C1- ja C2-kapasitanssiarvot pidetään kiinteinä, kun taas kelan ja kondensaattorin arvot vaihtelevat tuloksena olevan taajuuden tuottamiseksi.
Tässä on huomattava, että C3-kapasitanssiarvon on oltava pienempi verrattuna C1- ja C2-kapasitanssiarvoihin, koska jos C3-kapasitanssiarvo on pienempi, kondensaattorin koko on pieni. Tämä johtaa siis suurten induktorien käyttöön. Joten piirin hajakapasitanssi on merkityksetön C3:n takia.
C3-kondensaattoria valittaessa tulee kuitenkin olla erittäin varovainen. Koska jos valitaan erittäin pieni kondensaattori, vaihesiirtoverkolla ei välttämättä ole tarpeeksi induktiivista reaktanssia tuottamaan jatkuvia värähtelyjä. Siksi sen on oltava pienempi verrattuna C1- ja C2-kapasitanssiin. Joten kohtuullisen reaktanssin on oltava riittävä värähtelyn aikaansaamiseksi.
Edut
Clap-oskillaattorin etuja ovat seuraavat.
- Verrattuna muihin oskillaattorityyppeihin Clapp-oskillaattorilla on korkeataajuinen vakaus. Lisäksi transistorin parametrien vaikutus tässä oskillaattorissa on erittäin pienempi. Joten hajakapasitanssiongelma ei ole vakava Clapp-oskillaattorissa.
- Taajuusstabiilisuutta voidaan parantaa tässä oskillaattorissa yksinkertaisesti sulkemalla oskillaattoripiiri stabiilin lämpötila-alueen sisään.
- Nämä oskillaattorit ovat erittäin edullisia luotettavuutensa vuoksi.
Sovellukset
The taputusoskillaattorin sovelluksia Sisällytä seuraavat.
- Clap-oskillaattoria käytetään ohjelmissa aina, kun eri taajuudet on asetettu erilaisiksi, kuten taajuuden viritys vastaanottimen virityspiireissä.
- Sitä käytetään pääasiassa pakkauksissa, joissa jatkuvat ja vaimentamattomat värähtelyt ovat suotuisat toiminnalle.
- Tämän tyyppistä oskillaattoria käytetään olosuhteissa, joissa sen oletetaan kestävän usein alhaisia ja korkeita lämpötiloja.
Näin ollen tämä on yleiskatsaus Clapp-oskillaattorista – sovellusten parissa työskenteleminen. Näitä oskillaattoreita käytetään pääasiassa taajuusoskillaattorien tavoin vastaanottimen virityspiireissä. Tässä on kysymys sinulle, mikä on Colpitts-oskillaattori?
