ออสซิลเลเตอร์ Clapp ได้รับการพัฒนาโดย David E. Clapp ในปี ค.ศ. 1920 และปัจจุบันมีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมและที่ไม่ใช่เชิงพาณิชย์ ในการใช้งานที่ไม่ใช่เชิงพาณิชย์ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับสัญญาณวิทยุ คอมพิวเตอร์ และการทดลองทางวิทยาศาสตร์ เหตุผลในการใช้ออสซิลเลเตอร์นี้คือเพื่อให้สัญญาณที่ควบคุมอย่างละเอียดและเสถียร ซึ่งสามารถใช้ตรวจสอบและควบคุมอะไรก็ได้ตั้งแต่มอเตอร์ขนาดเล็กไปจนถึงอุปกรณ์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลังออสซิลเลเตอร์นี้ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง แต่ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยซึ่งนำไปสู่ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น ให้หารือเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่เป็น คลอปป์ออสซิลเลเตอร์ - การทำงานกับแอพพลิเคชั่น
คลอปป์ ออสซิลเลเตอร์ คืออะไร?
คลอปป์ออสซิลเลเตอร์คือ LC ออสซิลเลเตอร์ ที่ใช้ตัวเหนี่ยวนำ & สาม ตัวเก็บประจุ สำหรับตั้งความถี่ของออสซิลเลเตอร์ เป็นวงจรที่ง่าย มีประสิทธิภาพ และสร้างสัญญาณเอาท์พุตเป็นระยะ วงจรนี้ใช้หลักการป้อนกลับและเป็นหนึ่งในเทคนิคทั่วไปที่วิศวกรใช้เพื่อสร้างเอาต์พุตเป็นระยะ เป็นที่รู้จักกันว่า Gouriet oscillator ออสซิลเลเตอร์นี้เป็นเวอร์ชันขั้นสูงของออสซิลเลเตอร์ Colpitts ซึ่งได้รับการออกแบบโดยการเพิ่มตัวเก็บประจุพิเศษลงใน Colpitt ออสซิลเลเตอร์ .
การเพิ่มตัวเก็บประจุพิเศษให้เอาต์พุตที่เสถียรกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ Colpitts Oscillator เครือข่ายการเปลี่ยนเฟสของ Colpitts oscillator ประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำหนึ่งตัวและตัวเก็บประจุสองตัว ในขณะที่ Clapp oscillator มีตัวเหนี่ยวนำหนึ่งตัวและตัวเก็บประจุสามตัว ในออสซิลเลเตอร์ Colpitts ปัจจัยป้อนกลับจะได้รับผลกระทบเนื่องจากความแตกต่างของความจุของตัวเก็บประจุสองตัว เช่น C1 และ C2 ดังนั้นจึงส่งผลต่อเอาต์พุตของวงจรออสซิลเลเตอร์ ดังนั้น Clapp oscillator จึงเป็นที่นิยมใช้มากกว่า Colpitts oscillator
“วิธีทำไฟแฟลช ”
บล็อกไดอะแกรม
เดอะ บล็อกไดอะแกรมของ Clapp oscillator แสดงไว้ด้านล่าง จากแผนภาพนี้เป็นที่ชัดเจนมากว่า clap oscillator มีแอมพลิฟายเออร์แบบขั้นตอนเดียวและเครือข่ายการเปลี่ยนเฟส ในขณะที่แอมพลิฟายเออร์แบบขั้นตอนเดียวมีเครือข่ายตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า
หลักการทำงานของ Clapp oscillator คือ ออสซิลเลเตอร์นี้ใช้วงจรแอมพลิฟายเออร์เพื่อให้สัญญาณที่ขยายสำหรับเครือข่ายการเลื่อนเฟส เพื่อสร้างการป้อนกลับเชิงปฏิรูปไปยังวงจรแอมพลิฟายเออร์ ด้วยเหตุนี้จึงเกิดการสั่นแบบต่อเนื่องซึ่งสามารถใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับแอมพลิฟายเออร์หรือวงจรอื่นๆ สัญญาณเอาท์พุตจะแปรผันตั้งแต่ค่าบวกเต็มไปจนถึงค่าลบเต็ม โดยมีระยะเวลาเท่ากับครึ่งหนึ่งของความถี่ของสัญญาณอินพุต ความถี่ของสัญญาณเอาต์พุตนี้สามารถปรับได้โดยการเปลี่ยนตัวเก็บประจุ C1 และ C2 แบบอนุกรมระหว่างกราวด์และ v+
แผนภาพวงจร Clapp Oscillator
แผนภาพวงจรออสซิลเลเตอร์ของ Clapp แสดงไว้ด้านล่าง ทรานซิสเตอร์ที่ใช้ในวงจรนี้มาจากแหล่งพลังงาน Vcc แหล่งจ่ายไฟจะถูกส่งไปยังขั้วตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ผ่านขดลวด RFC ที่นี่ คอยล์ RFC จะบล็อกส่วนประกอบ AC ที่มีอยู่ภายในแหล่งพลังงานและจ่ายไฟ DC ไปยังวงจรทรานซิสเตอร์เท่านั้น
วงจรทรานซิสเตอร์จ่ายพลังงานให้กับเครือข่ายการเลื่อนเฟสทั่วทั้งตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน CC2 (CC2) เพื่อให้ส่วนประกอบไฟฟ้ากระแสสลับจ่ายให้กับเครือข่ายการเลื่อนเฟสเท่านั้น ในเครือข่ายการเลื่อนเฟส หากมีการแนะนำส่วนประกอบ DC ใด ๆ ก็จะนำไปสู่การลดลงภายใน Q-factor ของขดลวด
ขั้วอิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์เชื่อมต่อผ่านตัวต้านทาน RE ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงของวงจรแบ่งแรงดัน ที่นี่ตัวเก็บประจุเชื่อมต่อแบบขนานกับตัวต้านทานอิมิตเตอร์เพื่อหลีกเลี่ยงไฟฟ้ากระแสสลับภายในวงจร
กำลังขยายที่สร้างขึ้นโดยแอมพลิฟายเออร์จะปรากฏทั่วทั้งตัวเก็บประจุ C1 และข้อเสนอแนะเชิงปฏิรูปที่ส่งผ่านไปยังวงจรทรานซิสเตอร์จะกระจายไปทั่วตัวเก็บประจุ C2 นอกจากนี้ยังสังเกตได้ว่าแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมตัวเก็บประจุสองตัว เช่น C1 และ C2 จะอยู่ในเฟสย้อนกลับ เนื่องจากตัวเก็บประจุเหล่านี้มีการต่อลงดินทั่วทั้งขั้วต่อร่วม
แรงดันคร่อมตัวเก็บประจุ C1 จะอยู่ในเฟสเดียวกันกับแรงดันที่วงจรเครื่องขยายเสียงสร้างขึ้น และแรงดันคร่อมตัวเก็บประจุ C2 นั้นค่อนข้างจะตรงกันข้ามในเฟสโดยแรงดันคร่อมวงจรแอมพลิฟายเออร์ ดังนั้นจึงสามารถจ่ายแรงดันไฟในเฟสตรงข้ามให้กับวงจรขยายเสียงได้ เนื่องจากวงจรนี้มีการเปลี่ยนเฟส 180 องศา
ดังนั้นสัญญาณป้อนกลับที่มีการเลื่อนเฟสไปแล้ว 180 องศาจะถูกส่งผ่านวงจรขยาย หลังจากนั้นการเลื่อนเฟสทั้งหมดจะเป็น 360 องศาซึ่งเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับวงจรออสซิลเลเตอร์เพื่อให้เกิดการสั่น
ความถี่ออสซิลเลเตอร์ของคลอปป์
ความถี่ออสซิลเลเตอร์ของ Clapp สามารถคำนวณได้โดยใช้ความจุสุทธิของเครือข่ายการเลื่อนเฟส การทำงานของวงจร Clapp oscillator คล้ายกับ Colpitts oscillator ความถี่ออสซิลเลเตอร์ปรบมือถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์ต่อไปนี้
โฟ = 1/2π√LC
ที่ไหน,
C = 1/1/C1 + 1/C2+1/C3
โดยทั่วไป ค่า C3 จะน้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับทั้ง C1 และ C2 ดังนั้น 'C' จึงเทียบเท่ากับ 'C3' โดยประมาณ ดังนั้น ความถี่ของการแกว่งคือ
โฟ = 1/2π√LC3
จากสมการข้างต้น เป็นที่ชัดเจนว่าความถี่ของ Clapp oscillator ขึ้นอยู่กับความจุ 'C3' เป็นหลัก สิ่งนี้ส่วนใหญ่เกิดขึ้นเนื่องจากค่าความจุ C1 & C2 ภายในออสซิลเลเตอร์ Clapp นั้นคงที่ในขณะที่ค่าตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุแตกต่างกันไปเพื่อสร้างความถี่ผลลัพธ์
โปรดทราบว่าค่าความจุ C3 จะต้องน้อยกว่าเมื่อเทียบกับค่าความจุ C1 & C2 เพราะถ้าค่าความจุ C3 น้อยกว่า ขนาดตัวเก็บประจุก็จะเล็ก สิ่งนี้นำไปสู่การใช้ตัวเหนี่ยวนำขนาดใหญ่ ดังนั้นความจุจรจัดภายในวงจรจะไม่มีนัยสำคัญเนื่องจาก C3
อย่างไรก็ตาม คุณควรระมัดระวังเป็นอย่างยิ่งในการเลือกตัวเก็บประจุ C3 เนื่องจากหากเลือกตัวเก็บประจุขนาดเล็กมาก เครือข่ายการเลื่อนเฟสอาจมีรีแอกแตนซ์อุปนัยไม่เพียงพอที่จะทำให้เกิดการสั่นอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นจึงต้องมีขนาดเล็กลงเมื่อเทียบกับความจุ C1 & C2 ดังนั้นจึงต้องเพียงพอที่จะมีรีแอกแตนซ์ปานกลางเพื่อให้เกิดการสั่น
ข้อดี
ข้อดีของการสั่นแบบตบมือมีดังต่อไปนี้
- เมื่อเทียบกับออสซิลเลเตอร์ประเภทอื่น ออสซิลเลเตอร์ Clapp มีความเสถียรของความถี่สูง นอกจากนี้ ผลกระทบของพารามิเตอร์ทรานซิสเตอร์ภายในออสซิลเลเตอร์นี้ยังน้อยมาก ดังนั้น ปัญหาความจุจรจัดจึงไม่รุนแรงภายใน Clapp oscillator
- สามารถเพิ่มความเสถียรของความถี่ในออสซิลเลเตอร์นี้ได้โดยเพียงแค่ปิดวงจรออสซิลเลเตอร์ภายในบริเวณอุณหภูมิที่คงที่
- ออสซิลเลเตอร์เหล่านี้เป็นที่ต้องการอย่างมากเนื่องจากความน่าเชื่อถือ
แอพพลิเคชั่น
เดอะ การประยุกต์ใช้ oscillator ตบมือ รวมสิ่งต่อไปนี้
- มีการใช้ออสซิลเลเตอร์แบบตบมือภายในโปรแกรมที่ความถี่ต่างๆ ถูกตั้งค่าให้แตกต่างกัน เช่น การปรับความถี่ภายในวงจรการปรับจูนเครื่องรับ
- ใช้เป็นหลักสำหรับบรรจุภัณฑ์ที่การสั่นแบบต่อเนื่องและไม่ติดขัดเอื้อต่อการทำงาน
- ออสซิลเลเตอร์ประเภทนี้ใช้ในสภาวะที่ควรต้านทานอุณหภูมิต่ำและสูงบ่อยครั้ง
ดังนั้นนี่คือ ภาพรวมของคลอปป์ออสซิลเลเตอร์ - การทำงานกับแอพพลิเคชั่น ออสซิลเลเตอร์เหล่านี้ส่วนใหญ่จะใช้เช่นออสซิลเลเตอร์ความถี่ภายในวงจรปรับแต่งเครื่องรับ นี่คือคำถามสำหรับคุณ Colpitts oscillator คืออะไร?
