Clappov oscilator razvio je David E. Clapp 1920-ih i danas se koristi u raznim industrijskim i nekomercijalnim primjenama. U svim nekomercijalnim primjenama koje se bave radijskim signalima, računalima i znanstvenim eksperimentima – razlozi za korištenje ovog oscilatora su da se osigura fino kontroliran i stabilan signal koji se može koristiti za praćenje i kontrolu bilo čega, od malih motora do velike industrijske opreme. Tehnologija iza ovog oscilatora ostala je nepromijenjena od njegovog početka, ali tijekom godina napravljene su neke male izmjene koje su dovele do nekih poboljšanih performansi. Raspravljajmo više o tome što je a Clappov oscilator – rad s aplikacijama.
Što je Clappov oscilator?
Clappov oscilator je LC oscilator koji koristi induktor i tri kondenzatori za podešavanje frekvencije oscilatora. To je jednostavan, učinkovit i djelotvoran sklop za proizvodnju periodičnih izlaznih signala. Krug se temelji na principu povratne sprege i jedna je od najčešćih tehnika koje koriste inženjeri za generiranje periodičnih izlaza. Također je poznat kao Gourietov oscilator. Ovaj oscilator je napredna verzija Colpittsovog oscilatora koji je dizajniran jednostavnim dodavanjem dodatnog kondenzatora u Colpittsov oscilator .
Dodavanje dodatnog kondenzatora daje stabilniji izlaz u usporedbi s Colpittsovim oscilatorom. Mreža faznog pomaka Colpittsovog oscilatora uključuje jednu zavojnicu i dva kondenzatora, dok Clappov oscilator uključuje jednu zavojnicu i tri kondenzatora. U Colpittsovom oscilatoru, faktor povratne sprege će biti pogođen zbog razlike u kapacitetu dvaju kondenzatora kao što su C1 i C2. Dakle, to utječe na izlaz oscilatora. Stoga je bolje koristiti Clappov oscilator u odnosu na Colpittsov oscilator.
Blok dijagram
The blok dijagram Clappovog oscilatora prikazan je u nastavku. Iz ovog dijagrama vrlo je jasno da klap oscilator uključuje jednostupanjsko pojačalo i mrežu faznog pomaka, dok jednostupanjsko pojačalo uključuje mrežu razdjelnika napona.
Princip rada Clappovog oscilatora je; ovaj oscilator koristi krug pojačala za osiguravanje pojačanog signala za mrežu faznog pomaka tako da generira regenerativnu povratnu spregu krugu pojačala. Posljedično, generiraju se trajne oscilacije koje se mogu koristiti za napajanje pojačala ili drugog sklopa. Izlazni signal će varirati od potpuno pozitivnog do potpuno negativnog s periodom jednakom polovici frekvencije ulaznog signala. Frekvencija ovog izlaznog signala može se podesiti promjenom kondenzatora C1 i C2 u seriji između mase i v+.
Dijagram strujnog kruga Clappovog oscilatora
Dijagram strujnog kruga Clappovog oscilatora prikazan je dolje. Tranzistor koji se koristi u ovom krugu napaja se iz Vcc izvora napajanja. Napajanje se dovodi do terminala kolektora tranzistora preko RFC zavojnice. Ovdje RFC zavojnica blokira dostupnu izmjeničnu komponentu unutar izvora napajanja i opskrbljuje istosmjernom strujom samo krug tranzistora.
Tranzistorski krug napaja mrežu faznog pomaka kroz CC2 kondenzator za odvajanje (CC2) tako da se AC komponenta napajanja dovodi samo u mrežu faznog pomaka. U mreži faznog pomaka, ako se uvede bilo koja istosmjerna komponenta, to će dovesti do smanjenja unutar Q-faktora zavojnice.
Terminal emitera tranzistora spojen je preko RE otpornika koji povećava snagu kruga razdjelnika napona. Ovdje je kondenzator spojen paralelno s otpornikom emitera kako bi se izbjegla izmjenična struja unutar kruga.
Pojačana snaga koju generira pojačalo pojavit će se na kondenzatoru C1, a regenerativna povratna informacija propuštena prema krugu tranzistora bit će u cijelom C2 kondenzatoru. Ovdje je također uočeno da će napon na dva kondenzatora kao što su C1 i C2 biti u obrnutoj fazi jer su ti kondenzatori uzemljeni kroz zajednički terminal.
Napon na kondenzatoru C1 bit će u fazi sličnoj naponu koji generira krug pojačala, a napon na kondenzatoru C2 sasvim je suprotan u fazi naponu na krugu pojačala. Dakle, napon u suprotnoj fazi može se dostaviti krugu pojačala jer ovaj krug osigurava fazni pomak od 180 stupnjeva.
Stoga, povratni signal koji već ima fazni pomak od 180 stupnjeva prolazi kroz krug pojačala. Nakon toga će ukupni fazni pomak biti 360 stupnjeva što je nužan uvjet da oscilatorski krug daje oscilacije.
Frekvencija Clappovog oscilatora
Frekvencija Clappovog oscilatora može se izračunati korištenjem neto kapacitivnosti mreže faznog pomaka. Rad Clappovog oscilatora sličan je Colpittsovom oscilatoru. Frekvencija klap oscilatora dana je sljedećom relacijom.
fo = 1/2π√LC
Gdje,
C = 1/1/C1 + 1/C2+1/C3
Općenito, vrijednost C3 je vrlo manja u usporedbi s C1 i C2. Dakle, 'C' je približno ekvivalentan 'C3'. Dakle, frekvencija osciliranja je;
fo = 1/2π√LC3
Iz gornjih jednadžbi vrlo je jasno da frekvencija Clappovog oscilatora uglavnom ovisi o kapacitetu 'C3'. Dakle, to se uglavnom događa jer su vrijednosti C1 i C2 kapaciteta unutar Clappovog oscilatora fiksne dok vrijednosti induktora i kondenzatora variraju kako bi proizvele rezultantnu frekvenciju.
Ovdje treba napomenuti da vrijednost kapaciteta C3 mora biti manja u usporedbi s vrijednostima kapaciteta C1 i C2 jer, ako je vrijednost kapaciteta C3 manja, tada će veličina kondenzatora biti mala. To dovodi do korištenja induktora velike veličine. Dakle, lutajući kapacitet unutar kruga bit će beznačajan zbog C3.
Međutim, treba biti vrlo oprezan pri odabiru C3 kondenzatora. Jer, ako se odabere izuzetno mali kondenzator, tada mreža faznog pomaka možda neće imati dovoljno induktivne reaktancije da proizvede kontinuirane oscilacije. Stoga mora biti manji u usporedbi s C1 i C2 kapacitetima. Dakle, mora biti dovoljno imati umjerenu reaktanciju za osciliranje.
Prednosti
Prednosti klap oscilatora uključuju sljedeće.
- U usporedbi s drugim vrstama oscilatora, Clappov oscilator posjeduje visokofrekventnu stabilnost. Osim toga, učinak parametara tranzistora unutar ovog oscilatora je izrazito manji. Dakle, problem lutajućeg kapaciteta nije ozbiljan unutar Clappovog oscilatora.
- Stabilnost frekvencije može se poboljšati u ovom oscilatoru jednostavnim zatvaranjem kruga oscilatora unutar stabilnog temperaturnog područja.
- Ovi oscilatori su iznimno poželjni zbog svoje pouzdanosti.
Prijave
The primjene klapskog oscilatora uključuju sljedeće.
- Clap oscilator se koristi unutar programa gdje god su različite frekvencije postavljene tako da se razlikuju poput ugađanja frekvencije unutar krugova za ugađanje prijemnika.
- Koristi se uglavnom za pakete gdje su kontinuirane i neprigušene oscilacije povoljne za rad.
- Ova vrsta oscilatora se koristi u uvjetima u kojima se očekuje da će često biti otporan na niske i visoke temperature.
Dakle, ovo je pregled Clappovog oscilatora – rad s aplikacijama. Ovi se oscilatori uglavnom koriste kao frekvencijski oscilatori unutar sklopova za ugađanje prijemnika. Evo pitanja za vas, što je Colpittsov oscilator?
