Clapp-oscillatoren blev udviklet af David E. Clapp i 1920'erne og bruges i dag i en række industrielle og ikke-kommercielle applikationer. I alle ikke-kommercielle applikationer, der beskæftiger sig med radiosignaler, computere og videnskabelige eksperimenter - grundene til at bruge denne oscillator er at levere et fint kontrolleret og stabilt signal, der kan bruges til at overvåge og styre alt fra små motorer til stort industrielt udstyr. Teknologien bag denne oscillator er forblevet uændret siden dens start, men gennem årene er der foretaget nogle små ændringer, som har ført til en vis forbedret ydeevne. Lad os diskutere mere om, hvad der er en Klap oscillator – arbejde med applikationer.
Hvad er Clapp Oscillator?
Clapp-oscillatoren er en LC oscillator der bruger en induktor & tre kondensatorer til indstilling af oscillatorens frekvens. Det er et enkelt, effektivt og effektivt kredsløb til at producere periodiske udgangssignaler. Kredsløbet er baseret på feedback-princippet, og det er en af de mest almindelige teknikker, der bruges af ingeniører til at generere periodiske output. Den er også kendt som Gouriet-oscillatoren. Denne oscillator er en avanceret version af Colpitts oscillatoren, som blev designet ved blot at tilføje en ekstra kondensator til Colpitts oscillator .
Tilføjelsen af ekstra kondensator giver mere stabil output sammenlignet med Colpitts Oscillator. Colpitts-oscillatorens faseforskydningsnetværk inkluderer en induktor og to kondensatorer, mens Clapp-oscillatoren inkluderer en induktor og tre kondensatorer. I Colpitts-oscillatoren vil feedbackfaktoren blive påvirket på grund af forskellen i kapacitansen på to kondensatorer som C1 og C2. Så det påvirker oscillatorkredsløbets output. Så en Clapp-oscillator foretrækkes mere frem for Colpitts-oscillator.
Blokdiagram
Det blokdiagram af Clapp-oscillatoren er vist nedenfor. Fra dette diagram er det meget tydeligt, at klaposcillatoren inkluderer en enkelttrinsforstærker og et faseforskydningsnetværk, mens enkelttrinsforstærkeren inkluderer spændingsdelernetværket.
Arbejdsprincippet for Clapp-oscillatoren er; denne oscillator bruger et forstærkerkredsløb til at levere det forstærkede signal til faseforskydningsnetværket, så det genererer regenerativ feedback til forstærkerkredsløbet. Som følge heraf genereres vedvarende svingninger, som kan bruges til at drive en forstærker eller andet kredsløb. Udgangssignalet vil variere fra fuldt positivt til fuldt negativt med en periode svarende til halvdelen af indgangssignalets frekvens. Frekvensen af dette udgangssignal kan justeres ved at ændre kondensatorerne C1 og C2 i serie mellem jord og v+.
Clapp Oscillator kredsløbsdiagram
Clapp-oscillatorkredsløbsdiagrammet er vist nedenfor. Transistoren, der bruges i dette kredsløb, forsynes af Vcc-strømkilden. Strømforsyningen gives til transistorens kollektorterminal gennem RFC-spolen. Her blokerer RFC-spolen den tilgængelige AC-komponent i strømkilden og leverer kun DC-strøm til transistorkredsløbet.
Transistorkredsløbet leverer strømmen til faseforskydningsnetværket gennem hele CC2-afkoblingskondensatoren (CC2), således at AC-komponenten af strømmen kun leveres til faseforskydningsnetværket. I faseforskydningsnetværket, hvis der indføres en DC-komponent, vil det føre til reduktionen inden for spolens Q-faktor.
Transistorens emitterterminal er forbundet gennem en RE-modstand, som øger styrken af spændingsdelerkredsløbet. Her er kondensatoren forbundet parallelt med emittermodstanden for at undgå AC i kredsløbet.
Den forstærkede effekt, som genereres af en forstærker, vil fremkomme på tværs af kondensatoren C1, og den regenerative feedback, der sendes til transistorkredsløbet, vil være i hele C2-kondensatoren. Her er det også observeret, at spændingen over de to kondensatorer som C1 & C2 vil være i omvendt fase, fordi disse kondensatorer er jordet i hele den fælles terminal.
Spændingen over C1-kondensatoren vil være i samme fase som den genererede spænding af forstærkerkredsløbet, og spændingen over C2-kondensatoren er helt modsat i fase af spændingen over forstærkerkredsløbet. Så spændingen i den modsatte fase kan leveres til forstærkerkredsløbet, fordi dette kredsløb giver 180 graders faseforskydning.
Derfor sendes tilbagekoblingssignalet, som allerede har 180 graders faseforskydning, gennem forstærkerkredsløbet. Herefter vil den samlede faseforskydning være 360 grader, hvilket er den nødvendige betingelse for, at et oscillatorkredsløb kan give svingninger.
Klap Oscillator Frekvens
Clapp-oscillatorfrekvensen kan beregnes ved hjælp af faseforskydningsnetværkets nettokapacitans. Clapp-oscillatorkredsløbets funktion ligner Colpitts-oscillatoren. Klapscillatorfrekvensen er givet af følgende relation.
fo = 1/2π√LC
Hvor,
C = 1/1/C1 + 1/C2+1/C3
Generelt er C3-værdien meget mindre sammenlignet med både C1 og C2. Således svarer 'C' omtrent til 'C3'. Så frekvensen af oscillation er;
fo = 1/2π√LC3
Fra ovenstående ligninger er det meget tydeligt, at Clapp-oscillatorens frekvens hovedsageligt afhænger af 'C3'-kapacitansen. Så dette sker hovedsageligt, fordi C1 & C2 kapacitansværdierne i Clapp-oscillatoren holdes faste, mens induktor- og kondensatorværdierne varierer for at producere den resulterende frekvens.
Her skal det bemærkes, at C3 kapacitansværdien skal være mindre sammenlignet med C1 & C2 kapacitansværdierne, fordi hvis C3 kapacitansværdien er mindre, så vil kondensatorstørrelsen være lille. Så dette fører til brug af store induktorer. Så den omstrejfende kapacitans i kredsløbet vil være ubetydelig på grund af C3.
Man skal dog være yderst forsigtig, når man vælger C3-kondensatoren. Fordi, hvis der vælges en ekstremt lille kondensator, så har faseforskydningsnetværket muligvis ikke nok induktiv reaktans til at frembringe vedvarende oscillationer. Den skal således være mindre sammenlignet med C1 & C2-kapaciteterne. Så det må være tilstrækkeligt at have en moderat reaktans for at tilbyde oscillation.
Fordele
Fordelene ved en klaposcillator omfatter følgende.
- Sammenlignet med andre typer oscillatorer har en Clapp-oscillator højfrekvent stabilitet. Derudover er effekten af transistorparametre i denne oscillator ekstremt mindre. Så problemet med omstrejfende kapacitans er ikke alvorligt i Clapp-oscillatoren.
- Frekvensstabiliteten kan forbedres i denne oscillator ved blot at omslutte oscillatorkredsløbet i et stabilt temperaturområde.
- Disse oscillatorer er yderst foretrukne på grund af deres pålidelighed.
Ansøgninger
Det anvendelser af klaposcillatoren omfatte følgende.
- En klaposcillator bruges i programmer, hvor forskellige frekvenser er indstillet til at afvige, ligesom frekvensjusteringen i modtagerens indstillingskredsløb.
- Det bruges hovedsageligt til pakker, hvor kontinuerlige og udæmpede svingninger er gunstige for funktion.
- Denne type oscillator bruges under forhold, hvor den formodes at kunne modstå lave og høje temperaturer ofte.
Således er dette en oversigt over Clapp-oscillatoren – arbejde med applikationer. Disse oscillatorer bruges hovedsageligt som frekvensoscillatorer i modtagertuningkredsløb. Her er et spørgsmål til dig, hvad er en Colpitts oscillator?
