L'oscillatore Clapp è stato sviluppato da David E. Clapp negli anni '20 ed è utilizzato oggi in una varietà di applicazioni industriali e non commerciali. In tutte le applicazioni non commerciali che si occupano di segnali radio, computer ed esperimenti scientifici, il motivo per utilizzare questo oscillatore è fornire un segnale finemente controllato e stabile che può essere utilizzato per monitorare e controllare qualsiasi cosa, dai piccoli motori alle grandi apparecchiature industriali. La tecnologia alla base di questo oscillatore è rimasta invariata sin dal suo inizio, ma nel corso degli anni sono state apportate alcune lievi modifiche che hanno portato a prestazioni migliorate. Consente di discutere di più su ciò che è a Oscillatore Clapp – lavorare con le applicazioni.
Cos'è l'oscillatore Clapp?
L'oscillatore Clapp è un Oscillatore LC che utilizza un induttore e tre condensatori per impostare la frequenza dell'oscillatore. È un circuito semplice, efficace ed efficiente per produrre segnali di uscita periodici. Il circuito si basa sul principio del feedback ed è una delle tecniche più comuni utilizzate dagli ingegneri per generare uscite periodiche. È anche conosciuto come l'oscillatore Gouriet. Questo oscillatore è una versione avanzata dell'oscillatore Colpitts che è stato progettato semplicemente aggiungendo un condensatore extra al Oscillatore di Colpitt .
L'aggiunta di un condensatore extra fornisce un'uscita più stabile rispetto all'oscillatore Colpitts. La rete di sfasamento dell'oscillatore Colpitts include un induttore e due condensatori, mentre l'oscillatore Clapp include un induttore e tre condensatori. Nell'oscillatore Colpitts, il fattore di feedback verrà influenzato a causa della differenza nella capacità di due condensatori come C1 e C2. Quindi influisce sull'uscita del circuito dell'oscillatore. Quindi, un oscillatore Clapp è più preferito rispetto all'oscillatore Colpitts.
Diagramma a blocchi
Il schema a blocchi dell'oscillatore di Clapp è mostrato di seguito. Da questo diagramma, è molto chiaro che l'oscillatore clap include un amplificatore a stadio singolo e una rete di sfasamento mentre l'amplificatore a stadio singolo include la rete del partitore di tensione.
Il principio di funzionamento dell'oscillatore Clapp è; questo oscillatore utilizza un circuito amplificatore per fornire il segnale amplificato per la rete di sfasamento in modo che generi un feedback rigenerativo al circuito amplificatore. Di conseguenza, vengono generate oscillazioni sostenute che possono essere utilizzate per alimentare un amplificatore o altri circuiti. Il segnale di uscita varierà da completamente positivo a completamente negativo con un periodo pari alla metà della frequenza del segnale di ingresso. La frequenza di questo segnale di uscita può essere regolata cambiando i condensatori C1 e C2 in serie tra massa e v+.
Schema elettrico dell'oscillatore Clapp
Di seguito è mostrato lo schema del circuito dell'oscillatore Clapp. Il transistor utilizzato in questo circuito è alimentato dalla sorgente di alimentazione Vcc. L'alimentazione viene fornita al terminale del collettore del transistor attraverso la bobina RFC. Qui, la bobina RFC blocca il componente CA disponibile all'interno della fonte di alimentazione e fornisce alimentazione CC solo al circuito del transistor.
Il circuito a transistor fornisce l'alimentazione alla rete di sfasamento attraverso il condensatore di disaccoppiamento CC2 (CC2) in modo che la componente CA dell'alimentazione venga fornita solo alla rete di sfasamento. Nella rete di sfasamento, se viene introdotto un componente CC, ciò porterà alla riduzione all'interno del fattore Q della bobina.
Il terminale di emettitore del transistor è collegato tramite un resistore RE che aumenta la forza del circuito divisore di tensione. Qui, il condensatore è collegato in parallelo con il resistore dell'emettitore per evitare l'AC all'interno del circuito.
La potenza amplificata generata da un amplificatore apparirà attraverso il condensatore C1 e il feedback rigenerativo passato verso il circuito del transistor sarà attraverso il condensatore C2. Qui, si osserva anche che la tensione attraverso i due condensatori come C1 e C2 sarà in fase inversa perché questi condensatori sono collegati a terra attraverso il terminale comune.
La tensione ai capi del condensatore C1 sarà in una fase simile alla tensione generata dal circuito dell'amplificatore e la tensione ai capi del condensatore C2 è del tutto opposta in fase rispetto alla tensione ai capi del circuito dell'amplificatore. Quindi la tensione nella fase opposta può essere fornita al circuito dell'amplificatore perché questo circuito fornisce uno sfasamento di 180 gradi.
Pertanto, il segnale di retroazione che ha già uno sfasamento di 180 gradi viene fatto passare attraverso il circuito dell'amplificatore. Successivamente, lo sfasamento totale sarà di 360 gradi, che è la condizione necessaria affinché un circuito oscillatore dia oscillazioni.
Frequenza dell'oscillatore Clapp
La frequenza dell'oscillatore Clapp può essere calcolata utilizzando la capacità netta della rete di sfasamento. Il funzionamento del circuito dell'oscillatore Clapp è simile all'oscillatore Colpitts. La frequenza dell'oscillatore clap è data dalla seguente relazione.
fo = 1/2π√LC
Dove,
DO = 1/1/DO1 + 1/DO2+1/DO3
Generalmente, il valore C3 è molto più piccolo rispetto a C1 e C2. Pertanto, 'C' è approssimativamente equivalente a 'C3'. Quindi, la frequenza di oscillazione è;
fo = 1/2π√LC3
Dalle equazioni di cui sopra, è molto chiaro che la frequenza dell'oscillatore Clapp dipende principalmente dalla capacità 'C3'. Quindi questo accade principalmente perché i valori di capacità C1 e C2 all'interno dell'oscillatore Clapp sono mantenuti fissi mentre i valori dell'induttore e del condensatore variano per produrre la frequenza risultante.
Qui va notato che il valore della capacità C3 deve essere inferiore rispetto ai valori della capacità C1 e C2 perché, se il valore della capacità C3 è inferiore, la dimensione del condensatore sarà piccola. Quindi questo porta all'utilizzo di induttori di grandi dimensioni. Quindi, la capacità parassita all'interno del circuito sarà insignificante a causa di C3.
Tuttavia si dovrebbe essere estremamente cauti nella scelta del condensatore C3. Perché, se viene scelto un condensatore estremamente piccolo, la rete di sfasamento potrebbe non possedere una reattanza induttiva sufficiente per produrre oscillazioni sostenute. Pertanto, deve essere più piccolo rispetto alle capacità C1 e C2. Quindi deve essere sufficiente avere una reattanza moderata per offrire l'oscillazione.
Vantaggi
I vantaggi di un oscillatore clap includono quanto segue.
- Rispetto ad altri tipi di oscillatori, un oscillatore Clapp possiede stabilità ad alta frequenza. Inoltre, l'effetto dei parametri del transistor all'interno di questo oscillatore è estremamente ridotto. Quindi, il problema della capacità parassita non è grave all'interno dell'oscillatore di Clapp.
- La stabilità della frequenza può essere migliorata in questo oscillatore semplicemente racchiudendo il circuito dell'oscillatore all'interno di una regione di temperatura stabile.
- Questi oscillatori sono estremamente preferiti per la loro affidabilità.
Applicazioni
Il applicazioni dell'oscillatore clap include il seguente.
- Un oscillatore clap viene utilizzato all'interno di programmi in cui diverse frequenze sono impostate per differire come la sintonizzazione della frequenza all'interno dei circuiti di sintonizzazione del ricevitore.
- Viene utilizzato principalmente per i pacchetti in cui le oscillazioni continue e non smorzate sono favorevoli al funzionamento.
- Questo tipo di oscillatore viene utilizzato in condizioni in cui si suppone che resista frequentemente a basse e alte temperature.
Così, questo è una panoramica dell'oscillatore di Clapp – lavorare con le applicazioni. Questi oscillatori sono principalmente utilizzati come oscillatori di frequenza all'interno dei circuiti di sintonizzazione del ricevitore. Ecco una domanda per te, cos'è un oscillatore Colpitts?
