Clapp Oscillator : Κύκλωμα, Μπλοκ διάγραμμα, Εργασία και οι εφαρμογές του

Ο ταλαντωτής Clapp αναπτύχθηκε από τον David E. Clapp τη δεκαετία του 1920 και χρησιμοποιείται σήμερα σε μια ποικιλία βιομηχανικών και μη εμπορικών εφαρμογών. Σε όλες τις μη εμπορικές εφαρμογές που ασχολούνται με ραδιοσήματα, υπολογιστές και επιστημονικά πειράματα – οι λόγοι για τη χρήση αυτού του ταλαντωτή είναι η παροχή ενός καλά ελεγχόμενου και σταθερού σήματος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση και τον έλεγχο οτιδήποτε, από μικρούς κινητήρες έως μεγάλο βιομηχανικό εξοπλισμό. Η τεχνολογία πίσω από αυτόν τον ταλαντωτή παρέμεινε αμετάβλητη από την έναρξή του, αλλά με την πάροδο των ετών έχουν γίνει κάποιες μικρές αλλαγές που οδήγησαν σε κάποια βελτιωμένη απόδοση. Ας συζητήσουμε περισσότερα για το τι είναι α Ταλαντωτής Clapp – εργασία με εφαρμογές.

Τι είναι ο Clapp Oscillator;

Ο ταλαντωτής Clapp είναι ένα Ταλαντωτής LC που χρησιμοποιεί πηνίο & τρία πυκνωτές για τη ρύθμιση της συχνότητας του ταλαντωτή. Είναι ένα απλό, αποτελεσματικό και αποδοτικό κύκλωμα για την παραγωγή περιοδικών σημάτων εξόδου. Το κύκλωμα βασίζεται στην αρχή της ανάδρασης και είναι μια από τις πιο κοινές τεχνικές που χρησιμοποιούν οι μηχανικοί για τη δημιουργία περιοδικών εξόδων. Είναι επίσης γνωστός ως ταλαντωτής Gouriet. Αυτός ο ταλαντωτής είναι μια προηγμένη έκδοση του ταλαντωτή Colpitts που σχεδιάστηκε με την απλή προσθήκη ενός επιπλέον πυκνωτή στο Ταλαντωτής Colpitts .

Η προσθήκη επιπλέον πυκνωτή παρέχει πιο σταθερή έξοδο σε σύγκριση με τον ταλαντωτή Colpitts. Το δίκτυο μετατόπισης φάσης του ταλαντωτή Colpitts περιλαμβάνει έναν επαγωγέα και δύο πυκνωτές, ενώ ο ταλαντωτής Clapp περιλαμβάνει έναν επαγωγέα και τρεις πυκνωτές. Στον ταλαντωτή Colpitts, ο παράγοντας ανάδρασης θα επηρεαστεί λόγω της διαφοράς στην χωρητικότητα δύο πυκνωτών όπως ο C1 και ο C2. Έτσι επηρεάζει την έξοδο του κυκλώματος ταλαντωτή. Έτσι, ένας ταλαντωτής Clapp προτιμάται περισσότερο από τον ταλαντωτή Colpitts.

Μπλοκ διάγραμμα

ο μπλοκ διάγραμμα του ταλαντωτή Clapp φαίνεται παρακάτω. Από αυτό το διάγραμμα, είναι πολύ σαφές ότι ο ταλαντωτής clap περιλαμβάνει έναν ενισχυτή μονοβάθμιας & ένα δίκτυο μετατόπισης φάσης, ενώ ο ενισχυτής μονοβάθμιας περιλαμβάνει το δίκτυο διαιρέτη τάσης.

Η αρχή λειτουργίας του ταλαντωτή Clapp είναι: αυτός ο ταλαντωτής χρησιμοποιεί ένα κύκλωμα ενισχυτή για να παρέχει το ενισχυμένο σήμα για το δίκτυο μετατόπισης φάσης, έτσι ώστε να δημιουργεί αναγεννητική ανάδραση στο κύκλωμα του ενισχυτή. Κατά συνέπεια, δημιουργούνται συνεχείς ταλαντώσεις που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την τροφοδοσία ενός ενισχυτή ή άλλου κυκλώματος. Το σήμα εξόδου θα ποικίλλει από πλήρως θετικό σε πλήρως αρνητικό με περίοδο ίση με τη μισή συχνότητα του σήματος εισόδου. Η συχνότητα αυτού του σήματος εξόδου μπορεί να ρυθμιστεί αλλάζοντας τους πυκνωτές C1 και C2 σε σειρά μεταξύ γείωσης και v+.

Διάγραμμα κυκλώματος ταλαντωτή Clapp

Το διάγραμμα κυκλώματος ταλαντωτή Clapp φαίνεται παρακάτω. Το τρανζίστορ που χρησιμοποιείται σε αυτό το κύκλωμα τροφοδοτείται από την πηγή ισχύος Vcc. Η παροχή ρεύματος παρέχεται στον ακροδέκτη συλλέκτη του τρανζίστορ μέσω του πηνίου RFC. Εδώ, το πηνίο RFC μπλοκάρει το διαθέσιμο εξάρτημα εναλλασσόμενου ρεύματος εντός της πηγής ισχύος και παρέχει συνεχές ρεύμα μόνο στο κύκλωμα του τρανζίστορ.

Το κύκλωμα τρανζίστορ παρέχει την ισχύ στο δίκτυο μετατόπισης φάσης σε όλο τον πυκνωτή αποσύνδεσης CC2 (CC2) έτσι ώστε το στοιχείο AC της τροφοδοσίας να τροφοδοτείται μόνο στο δίκτυο μετατόπισης φάσης. Στο δίκτυο μετατόπισης φάσης, εάν εισαχθεί οποιοδήποτε στοιχείο DC τότε θα οδηγήσει στη μείωση εντός του παράγοντα Q του πηνίου.

Ο ακροδέκτης εκπομπού του τρανζίστορ συνδέεται μέσω μιας αντίστασης RE που ενισχύει την ισχύ του κυκλώματος διαιρέτη τάσης. Εδώ, ο πυκνωτής συνδέεται παράλληλα με την αντίσταση του εκπομπού για να αποφευχθεί το AC μέσα στο κύκλωμα.

Η ενισχυμένη ισχύς που παράγεται από έναν ενισχυτή θα εμφανίζεται στον πυκνωτή C1 και η ανατροφοδότηση αναγέννησης που περνά προς το κύκλωμα του τρανζίστορ θα είναι σε όλο τον πυκνωτή C2. Εδώ, παρατηρείται επίσης ότι η τάση στους δύο πυκνωτές όπως οι C1 & C2 θα είναι σε αντίστροφη φάση επειδή αυτοί οι πυκνωτές είναι γειωμένοι σε όλο τον κοινό ακροδέκτη.

Η τάση κατά μήκος του πυκνωτή C1 θα είναι σε παρόμοια φάση με την τάση που δημιουργείται από το κύκλωμα του ενισχυτή και η τάση στον πυκνωτή C2 είναι αρκετά αντίθετη σε φάση από την τάση στο κύκλωμα του ενισχυτή. Έτσι, η τάση στην αντίθετη φάση μπορεί να τροφοδοτηθεί στο κύκλωμα του ενισχυτή επειδή αυτό το κύκλωμα παρέχει 180 μοίρες μετατόπισης φάσης.

Επομένως, το σήμα ανάδρασης που έχει ήδη 180 μοίρες μετατόπιση φάσης περνά μέσα από το κύκλωμα του ενισχυτή. Μετά από αυτό, η συνολική μετατόπιση φάσης θα είναι 360 μοίρες που είναι η απαραίτητη προϋπόθεση για να δώσει ταλαντώσεις ένα κύκλωμα ταλαντωτή.

Συχνότητα ταλαντωτή Clapp

Η συχνότητα ταλαντωτή Clapp μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την καθαρή χωρητικότητα του δικτύου μετατόπισης φάσης. Η λειτουργία του κυκλώματος ταλαντωτή Clapp είναι παρόμοια με τον ταλαντωτή Colpitts. Η συχνότητα του ταλαντωτή clap δίνεται από την ακόλουθη σχέση.

fo = 1/2π√LC

Που,

C = 1/1/C1 + 1/C2+1/C3

Γενικά, η τιμή C3 είναι πολύ μικρότερη σε σύγκριση με το C1 και το C2. Έτσι, το «C» είναι περίπου ισοδύναμο με το «C3». Άρα, η συχνότητα της ταλάντωσης είναι?

fo = 1/2π√LC3

Από τις παραπάνω εξισώσεις, είναι πολύ σαφές ότι η συχνότητα του ταλαντωτή Clapp εξαρτάται κυρίως από την χωρητικότητα «C3». Αυτό συμβαίνει κυρίως επειδή οι τιμές χωρητικότητας C1 & C2 στον ταλαντωτή Clapp διατηρούνται σταθερές, ενώ οι τιμές του επαγωγέα και του πυκνωτή ποικίλλουν για να παράγουν την προκύπτουσα συχνότητα.

Εδώ πρέπει να σημειωθεί ότι η τιμή χωρητικότητας C3 πρέπει να είναι μικρότερη σε σύγκριση με τις τιμές χωρητικότητας C1 & C2 γιατί, εάν η τιμή χωρητικότητας C3 είναι μικρότερη, τότε το μέγεθος του πυκνωτή θα είναι μικρό. Έτσι, αυτό οδηγεί στη χρήση επαγωγέων μεγάλου μεγέθους. Έτσι, η αδέσποτη χωρητικότητα εντός του κυκλώματος θα είναι ασήμαντη λόγω του C3.

Ωστόσο, πρέπει να είστε εξαιρετικά προσεκτικοί κατά την επιλογή του πυκνωτή C3. Επειδή, εάν επιλεγεί ένας εξαιρετικά μικρός πυκνωτής, τότε το δίκτυο μετατόπισης φάσης μπορεί να μην έχει αρκετή επαγωγική αντίδραση για να παράγει συνεχείς ταλαντώσεις. Επομένως, πρέπει να είναι μικρότερο σε σύγκριση με τις χωρητικότητες C1 & C2. Επομένως, πρέπει να αρκεί να έχουμε μια μέτρια αντίδραση για να προσφέρει ταλάντωση.

Πλεονεκτήματα

Τα πλεονεκτήματα ενός ταλαντωτή clap περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Σε σύγκριση με άλλους τύπους ταλαντωτών, ένας ταλαντωτής Clapp διαθέτει σταθερότητα υψηλής συχνότητας. Επιπλέον, η επίδραση των παραμέτρων του τρανζίστορ σε αυτόν τον ταλαντωτή είναι εξαιρετικά μικρότερη. Έτσι, το πρόβλημα της αδέσποτης χωρητικότητας δεν είναι σοβαρό στον ταλαντωτή Clapp.
• Η σταθερότητα της συχνότητας μπορεί να βελτιωθεί σε αυτόν τον ταλαντωτή απλώς περικλείοντας το κύκλωμα του ταλαντωτή μέσα σε μια περιοχή σταθερής θερμοκρασίας.
• Αυτοί οι ταλαντωτές προτιμώνται εξαιρετικά λόγω της αξιοπιστίας τους.

Εφαρμογές

ο εφαρμογές του ταλαντωτή clap περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Ένας ταλαντωτής clap χρησιμοποιείται στα προγράμματα όπου οι διαφορετικές συχνότητες έχουν ρυθμιστεί να διαφέρουν όπως ο συντονισμός συχνότητας στα κυκλώματα συντονισμού του δέκτη.
• Χρησιμοποιείται κυρίως για πακέτα όπου οι συνεχείς και μη αποσβεσμένες ταλαντώσεις είναι ευνοϊκές για λειτουργία.
• Αυτός ο τύπος ταλαντωτή χρησιμοποιείται σε συνθήκες όπου υποτίθεται ότι αντέχει συχνά σε χαμηλές και υψηλές θερμοκρασίες.

Έτσι, αυτό είναι μια επισκόπηση του ταλαντωτή Clapp – εργασία με εφαρμογές. Αυτοί οι ταλαντωτές χρησιμοποιούνται κυρίως σαν ταλαντωτές συχνότητας μέσα σε κυκλώματα συντονισμού δέκτη. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, τι είναι ένας ταλαντωτής Colpitts;