Clapp-oscillatoren ble utviklet av David E. Clapp på 1920-tallet og brukes i dag i en rekke industrielle og ikke-kommersielle applikasjoner. I alle ikke-kommersielle applikasjoner som omhandler radiosignaler, datamaskiner og vitenskapelige eksperimenter – grunnen til å bruke denne oscillatoren er å gi et fint kontrollert og stabilt signal som kan brukes til å overvåke og kontrollere alt fra små motorer til stort industrielt utstyr. Teknologien bak denne oscillatoren har vært uendret siden starten, men i løpet av årene har det blitt gjort noen små endringer som har ført til en viss forbedret ytelse. La oss diskutere mer om hva som er en Klapp oscillator – jobbe med applikasjoner.
Hva er Clapp Oscillator?
Clapp-oscillatoren er en LC oscillator som bruker en induktor og tre kondensatorer for å stille inn frekvensen til oscillatoren. Det er en enkel, effektiv og effektiv krets for å produsere periodiske utgangssignaler. Kretsen er basert på tilbakemeldingsprinsippet og det er en av de vanligste teknikkene som brukes av ingeniører for å generere periodiske utdata. Den er også kjent som Gouriet-oscillatoren. Denne oscillatoren er en avansert versjon av Colpitts oscillatoren som ble designet ved ganske enkelt å legge til en ekstra kondensator til Colpitts oscillator .
Tillegget av ekstra kondensator gir mer stabil utgang sammenlignet med Colpitts Oscillator. Colpitts-oscillatorens faseforskyvningsnettverk inkluderer en induktor og to kondensatorer, mens Clapp-oscillatoren inkluderer en induktor og tre kondensatorer. I Colpitts-oscillatoren vil tilbakekoblingsfaktoren bli påvirket på grunn av forskjellen i kapasitansen til to kondensatorer som C1 og C2. Så det påvirker oscillatorkretsens utgang. Så, en Clapp oscillator er mer foretrukket brukt fremfor Colpitts oscillator.
Blokkdiagram
De blokkdiagram av Clapp-oscillatoren er vist nedenfor. Fra dette diagrammet er det veldig tydelig at klapposcillatoren inkluderer en ett-trinns forsterker og et faseforskyvningsnettverk, mens entrinnsforsterkeren inkluderer spenningsdelernettverket.
Arbeidsprinsippet til Clapp-oscillatoren er; denne oscillatoren bruker en forsterkerkrets for å gi det forsterkede signalet for faseforskyvningsnettverket slik at den genererer regenerativ tilbakemelding til forsterkerkretsen. Følgelig genereres vedvarende oscillasjoner som kan brukes til å drive en forsterker eller andre kretser. Utgangssignalet vil variere fra fullt positivt til fullt negativt med en periode lik halvparten av frekvensen til inngangssignalet. Frekvensen til dette utgangssignalet kan justeres ved å endre kondensatorene C1 og C2 i serie mellom jord og v+.
Clapp Oscillator kretsdiagram
Clapp-oscillatorkretsdiagrammet er vist nedenfor. Transistoren som brukes i denne kretsen forsynes av Vcc-strømkilden. Strømforsyningen gis til transistorens kollektorterminal gjennom RFC-spolen. Her blokkerer RFC-spolen den tilgjengelige AC-komponenten i strømkilden og leverer likestrøm kun til transistorkretsen.
Transistorkretsen leverer kraften til faseforskyvningsnettverket gjennom hele CC2-avkoblingskondensatoren (CC2) slik at vekselstrømskomponenten til kraften kun tilføres faseforskyvningsnettverket. I faseforskyvningsnettverket, hvis en DC-komponent introduseres, vil det føre til reduksjon innenfor Q-faktoren til spolen.
Transistorens emitterterminal er koblet gjennom en RE-motstand som øker styrken til spenningsdelerkretsen. Her er kondensatoren koblet parallelt med emittermotstanden for å unngå AC i kretsen.
Den forsterkede effekten som genereres av en forsterker vil vises over kondensatoren C1 og den regenerative tilbakemeldingen som sendes mot transistorkretsen vil være gjennom C2-kondensatoren. Her er det også observert at spenningen over de to kondensatorene som C1 og C2 vil være i omvendt fase fordi disse kondensatorene er jordet gjennom den felles terminalen.
Spenningen over C1-kondensatoren vil være i samme fase som den genererte spenningen av forsterkerkretsen og spenningen over C2-kondensatoren er helt motsatt i fase av spenningen over forsterkerkretsen. Så spenningen i motsatt fase kan tilføres forsterkerkretsen fordi denne kretsen gir 180 graders faseforskyvning.
Derfor sendes tilbakemeldingssignalet som allerede har 180 graders faseforskyvning gjennom forsterkerkretsen. Etter det vil den totale faseforskyvningen være 360 grader som er den nødvendige betingelsen for at en oscillatorkrets skal gi svingninger.
Klappeoscillatorfrekvens
Clapp-oscillatorfrekvensen kan beregnes ved å bruke faseskiftnettverkets netto kapasitans. Clapp-oscillatorkretsoperasjonen ligner på Colpitts-oscillatoren. Klappeoscillatorfrekvensen er gitt av følgende relasjon.
fo = 1/2π√LC
Hvor,
C = 1/1/C1 + 1/C2+1/C3
Generelt er C3-verdien veldig mindre sammenlignet med både C1 og C2. Dermed er 'C' omtrent ekvivalent med 'C3'. Så, frekvensen av oscillasjon er;
fo = 1/2π√LC3
Fra ligningene ovenfor er det veldig tydelig at Clapp-oscillatorens frekvens hovedsakelig avhenger av 'C3'-kapasitansen. Så dette skjer hovedsakelig fordi C1- og C2-kapasitansverdiene i Clapp-oscillatoren holdes faste mens induktor- og kondensatorverdiene varierer for å produsere den resulterende frekvensen.
Her skal det bemerkes at C3-kapasitansverdien må være mindre sammenlignet med C1- og C2-kapasitansverdiene, fordi hvis C3-kapasitansverdien er mindre, vil kondensatorstørrelsen være liten. Så dette fører til bruk av store induktorer. Så strøkapasitansen i kretsen vil være ubetydelig på grunn av C3.
Imidlertid bør man være ekstremt forsiktig når man velger C3-kondensatoren. Fordi hvis en ekstremt liten kondensator velges, kan det hende at faseforskyvningsnettverket ikke har nok induktiv reaktans til å produsere vedvarende oscillasjoner. Dermed må den være mindre sammenlignet med C1- og C2-kapasitansene. Så det må være tilstrekkelig å ha en moderat reaktans for å tilby oscillasjon.
Fordeler
Fordelene med en klapposcillator inkluderer følgende.
- Sammenlignet med andre typer oscillatorer, har en Clapp-oscillator høyfrekvent stabilitet. I tillegg er transistorparametereffekten i denne oscillatoren ekstremt mindre. Så, strøkapasitansproblemet er ikke alvorlig i Clapp-oscillatoren.
- Frekvensstabiliteten kan forbedres i denne oscillatoren ved ganske enkelt å omslutte oscillatorkretsen i et stabilt temperaturområde.
- Disse oscillatorene er ekstremt foretrukne på grunn av deres pålitelighet.
applikasjoner
De anvendelser av klapposcillatoren Inkluder følgende.
- En klapposcillator brukes i programmer der forskjellige frekvenser er satt til å variere som frekvensinnstillingen i mottakerens innstillingskretser.
- Den brukes hovedsakelig til pakker der kontinuerlige og udempede svingninger er gunstige for funksjon.
- Denne typen oscillator brukes under forhold der den langt på vei er ment å motstå lave og høye temperaturer ofte.
Dermed er dette en oversikt over Clapp-oscillatoren – jobbe med applikasjoner. Disse oscillatorene brukes hovedsakelig som frekvensoscillatorer i mottakerinnstillingskretser. Her er et spørsmål til deg, hva er en Colpitts-oscillator?
