Colpitts Osilatör

Colpitts osilatör tarafından icat, Edwin H. Colpitts , muhtemel birçok biri elektronik osilatör konfigürasyonları . Başlıca güçlü yönleri, sağlamlığının yanı sıra montaj kolaylığıdır.

Colpitts osilatörü, Hartley osilatörünün ikilidir . Colpitts'in konfigürasyonunda, salınım frekansı iki kapasitör ve bir indüktör tarafından belirlenirken, Hartley'de frekans iki indüktör ve bir kapasitör tarafından belirlenir.

Montaj örneği

Aşağıdaki düzeneği bir dayanmaktadır NPN transistör ortak tabanı tarafından kutuplaşma monte. Frekansı 58 MHz civarındadır .

İki kutuplu bir transistörün kullanımı bir örnektir, yeterli bant genişliğine sahip olması koşuluyla bir JFET veya MOSFET uygun olabilir. Güç kaynağının + ve - kutupları arasına, LC rezonatör devresini kapatacak bir dekuplaj kondansatörü eklemeyi unutmayın (aksi takdirde güç kaynağının iç direnci ve güç kaynağını bağlayan tüm kablo döngünün bir parçası olacaktır. , bu işlemi tamamen bozacaktır).

Formüller

İdeal salınım frekansı aşağıdaki formülle verilmiştir: $f_0 = {1 \ over 2 \ pi \ sqrt {L_1 \ cdot \ left ({C_1 \ cdot C_2 \ over C_1 + C_2} \ sağ)}}$

Veya basitleştirilmiş: $f_0 = {0.159 \ over \ sqrt {L_1 \ cdot C}}$

veya $C = {C_1 \ cdot C_2 \ over C_1 + C_2}$

Analiz

Osilatör analizinin bir yöntemi, tüm reaktif bileşenleri ihmal eden bir giriş portunun giriş empedansını belirlemektir. Empedans negatif direnç sınırını bildirirse, salınım mümkündür. Bu yöntem, burada salınım koşullarını ve salınım sıklığını belirlemek için kullanılacaktır. Bu konfigürasyon, yukarıdaki bölümdeki ortak kollektör devresini modeller. İlk analiz için, eleman gürültüsü ve cihaz doğrusal olmayanlıkları dikkate alınmayacaktır. Bu sınırlar daha sonra daha titiz bir analize dahil edilebilir. Bu yaklaşımlarla bile, deneysel sonuçlarla kabul edilebilir bir karşılaştırma yapmak mümkündür.

Bobini göz ardı ederek, giriş empedansı şu şekilde yazılabilir: Bu örnekte, giriş voltajı ve giriş akımıdır. Gerilim verilir $Z_ {in} = \ frac {v_1} {i_1}$ $v_ {1}$ $i_ {1}$ $v_ {2}$ $v_2 = i_2 Z_2$

Empedansı nerede . Tarafından alınan akım IS iki akımın toplamıdır: $Z_ {2}$ $C_2$ $C_2$ $i_ {2}$ $i_2 = i_1 + i_s$

Transistör tarafından alınan akım nerede . aşağıdakiler tarafından belirlenen bağımlı bir akımdır: $dır-dir$ $dır-dir$ $i_s = g_m \ left (v_1 - v_2 \ sağ)$

Nerede olduğunu iletkenliği transistörün. Giriş akımı şu şekilde verilir: $g_ {m}$ $i_ {1}$ $i_1 = \ frac {v_1 - v_2} {Z_1}$

Empedansı nerede . $Z_ {1}$ $C_1$ $Z_ {inç} = Z_1 + Z_2 + g_m Z_1 Z_2$

Giriş empedansı , iki empedansın çarpımı ile orantılı olan ilginç bir sınırla seri halde iki kapasitör olarak görünür : $R_ {in}$ $R_ {inç} = g_m Z_1 Z_2$

Eğer ve karmaşıktır ve aynı sembolü var, bir olacaktır negatif direnç . Empedans için ve ikame edilirse , $Z_ {1}$ $Z_ {2}$ $R_ {in}$ $Z_ {1}$ $Z_ {2}$ $R_ {in}$ $R_ {in} = \ frac {-g_m} {\ omega ^ 2 C_1 C_2}$

Girişe bir kapasitör bağlanırsa, negatif direncin büyüklüğü kapasitörün ve herhangi bir parazitik elemanın empedansından büyükse devre salınacaktır. Salınımın frekansı önceki bölümde gösterildiği gibidir.

Bu makale, İngilizce wikipedia makalesinin kısmi bir çevirisidir .

İlgili Makaleler

Notlar ve referanslar