Ang electronic circuit na gumagawa ng pana-panahong oscillating electronic signal tulad ng sine wave, square wave o anumang iba pang alon ay tinatawag na Electronic Oscillator. Ang mga oscillator ay maaaring maiuri sa iba't ibang uri sa pangkalahatan batay sa kanilang dalas ng output. Ang mga electronic oscillator ay maaaring tinatawag na boltahe na kinokontrol oscillator dahil ang kanilang dalas ng mga oscillation ay maaaring kontrolado ng kanilang boltahe ng pag-input. Ang pangunahing elektroniko na kinokontrol na mga oscillator ay maaaring isaalang-alang bilang dalawang uri katulad ng: Linear Oscillator at Nonlinear Oscillator.

Electronic Oscillator

Ginagamit ang mga nonlinear oscillator upang makabuo ng mga di-sinusoidal na output ng alon. Ang mga linear oscillator ay ginagamit upang makabuo ng mga format ng output ng sinusoidal output at higit na naiuri sa maraming uri, tulad ng oscillator ng feed back, oscillator ng Negatibong resistensya, osipilador ng Colpitts, oscillator ng Hartley, Oscillator ng Armstrong, oscillator ng Phase shift, oscillator ng Clapp, Delay line oscillator, oscevator ng Pierce, Wien bridge oscillator, Robinson oscillator, at iba pa. Sa partikular na artikulong ito, tinatalakay namin ang tungkol sa isa sa maraming uri ng mga linear oscillator circuit na siyang Colpitts Oscillator.

Colpitts Oscillator

Ang Oscillator ay isang amplifier na may positibong feedback at binago nito ang DC input signal sa AC output waveform na may tiyak variable drive ng dalas at ilang mga hugis ng output waveform (tulad ng sine wave o square wave, atbp) sa pamamagitan ng paggamit ng positibong feedback sa halip na input signal. Ang mga oscillator na gumagamit ng inductor L at capacitor C sa kanilang circuit ay tinatawag na LC oscillator na isang uri ng linear oscillator.

Colpitts Oscillator

Ang LC oscillator ay maaaring idisenyo sa pamamagitan ng paggamit ng iba't ibang mga pamamaraan. Ang kilalang oscillator ng LC ay ang Hartley oscillator at Colpitts oscillator. Kabilang sa dalawang ito, ang madalas na ginagamit na disenyo ay ang Colpitts Oscillator na dinisenyo ni at pinangalanan pagkatapos ng isang American Engineer na si Edwin H Colpitts noong 1918.

Teoryang Colpitts Oscillator

Binubuo ito ng isang circuit ng tanke na kung saan ay isang LC resonance sub circuit na gawa sa dalawang mga capacitor ng serye na konektado kahanay sa isang inductor at dalas ng mga oscillation ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng paggamit ng mga halaga ng mga capacitor at inductor na circuit ng tank.

Ang oscillator na ito ay halos kapareho ng Hartley oscillator sa lahat ng aspeto samakatuwid, ito ay tinatawag na electrical dual ng Hartley oscillator at idinisenyo para sa pagbuo ng high frequency sinusoidal oscillations na may mga frequency ng radyo na karaniwang mula 10 KHz hanggang 300MHz. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng dalawang oscillator na ito ay gumagamit ng tapped capacitance, samantalang ang Hartley oscillator ay gumagamit ng tapped inductance.

Colpitts Oscillator Circuit

Ang bawat iba pang circuit ng oscillator na bumubuo ng sinusoidal waveforms ay gumagamit ng LC resonant circuit maliban sa ilang mga electronic circuit tulad ng RC oscillator, Wien-Robinson oscillator at ilang mga kristal oscillator na hindi nangangailangan ng karagdagang mga inductance para sa hangaring ito.

Circuit Diagram ng Colpitts Oscillator

Maaari itong mapagtanto sa pamamagitan ng paggamit ng makakuha ng aparato tulad ng Bipolar Junction Transistor (BJT) , pagpapatakbo amplifier at patlang na epekto transistor (FET) tulad ng katulad sa iba pang mga oscillator ng LC din. Ang capacitors C1 & C2 ay bumubuo ng potensyal na divider at ang naka-tap na capacitance sa tank circuit ay maaaring magamit bilang mapagkukunan para sa feedback at ang setup na ito ay maaaring magamit upang magbigay ng mas mahusay na katatagan ng dalas kumpara sa Hartley oscillator kung saan ginagamit ang tapped inductance para sa pag-setup ng feedback.

Ang resistor sa itaas na circuit ay nagbibigay ng pagpapapanatag para sa circuit laban sa mga pagkakaiba-iba sa temperatura. Ang capacitor Ce ay konektado sa circuit na kung saan ay parallel sa Re, ay nagbibigay ng mababang reaktibo na landas sa amplified AC signal na kumikilos bilang Bypass capacitor . Ang Ang mga resistors R1 at R2 form voltage divider para sa circuit at nagbibigay ng bias sa transistor. Ang circuit ay binubuo ng a Kaisa ng amplifier ng RC na may karaniwang transistor ng emitter config. Ang capacitor ng pagkabit ng Coutblocks DC sa pamamagitan ng pagbibigay ng AC path mula sa kolektor patungo sa circuit ng tank.

Gumagana ang Colpitts Oscillator

Tuwing nakabukas ang suplay ng kuryente, ang mga capacitor C1 at C2 na ipinapakita sa itaas na circuit ay nagsisimulang singilin at pagkatapos na ganap na masingil ang mga capacitor, nagsisimulang magpalabas ang mga capacitor sa pamamagitan ng inductor L1 sa circuit na sanhi ng damp na harmonic oscillations sa tank circuit.

Tank Circuit na may mga Capacitor at Inductor

Samakatuwid, ang isang boltahe ng AC ay ginawa sa kabuuan ng C1 & C2 ng kasalukuyang oscillatory sa circuit ng tank. Habang ang mga capacitor na ito ay ganap na natapos, ang enerhiya na electrostatic na nakaimbak sa mga capacitor ay naililipat sa anyo ng magnetic flux sa inductor at sa gayon ang inductor ay nasingil.

Katulad nito, kapag ang inductor ay nagsimulang maglabas, ang mga capacitor ay nagsimulang muling singilin at ang prosesong ito ng pag-charge ng enerhiya at paglabas ng mga capacitor at inductor ay nagpapatuloy na nagiging sanhi ng pagbuo ng mga oscillation at ang dalas ng mga oscillation na ito ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng paggamit ng resonant frequency ng tank circuit na binubuo ng inductor at capacitors. Ang tank circuit na ito ay itinuturing na reservoir ng enerhiya o imbakan ng enerhiya. Dahil ito sa madalas na pagsingil ng enerhiya at paglabas ng inductor, mga capacitor na bahagi ng LC network na bumubuo sa circuit ng tank.

Ang tuluy-tuloy na hindi naka-oscillation ay maaaring makuha mula sa crarkion ng Barkhausen. Para sa mga matagal na pag-oscillation, ang kabuuang phase shift ay dapat na 3600 o 00. Sa circuit sa itaas dahil ang dalawang capacitor C1 & C2 ay gitapik at na-grounded, ang boltahe sa capacitor C2 (feedback voltage) ay 1800 na may boltahe sa kabuuan ng capacitor C1 (output voltage ). Ang karaniwang emitter transistor ay gumagawa ng 1800 phase shift sa pagitan ng input at output boltahe. Sa gayon, mula sa criterion ng Barkhausen maaari tayong makakuha ng hindi naka-undak na tuluy-tuloy na mga oscillation.
Ang dalas ng resonant ay ibinibigay ng

=r = 1 / (2Par (L1 * C))

“halimbawa ng isang closed loop system ”

Kung saan ang isr ay ang resonant frequency

Ang C ay ang katumbas na capacitance ng serye na kumbinasyon ng C1 at C2 ng tank ng circuit

Ito ay ibinigay bilang

C = (C1 * C2) / ((C1 + C2))

Ang L1 ay kumakatawan sa self inductance ng coil.

Mga aplikasyon ng Colpitts Oscillator

Ginagamit ito para sa pagbuo ng mga signal ng output ng sinusoidal na may napakataas na frequency.
Ang ospillator ng Colpitts na gumagamit ng SAW aparato ay maaaring magamit bilang iba uri ng mga sensor tulad ng temperatura sensor . Tulad ng aparatong ginamit sa circuit na ito ay lubos na sensitibo sa mga pagkaligalig, derekta itong nakakaramdam mula sa ibabaw nito.
Ito ay madalas na ginagamit para sa mga application kung saan ang malawak na saklaw ng mga frequency ay kasangkot.
Ginamit para sa mga application kung saan ang undamp at tuluy-tuloy na mga oscillation ay ninanais para sa paggana.
Ang oscillator na ito ay ginustong sa mga sitwasyon kung saan ito ay inilaan upang makatiis ng mataas at mababang temperatura ng madalas.
Ang kombinasyon ng oscillator na ito sa ilang mga aparato (sa halip na tank circuit) ay maaaring magamit upang makamit ang mahusay na katatagan ng temperatura at mataas na dalas.
Ginagamit ito para sa pagpapaunlad ng mobile at mga komunikasyon sa radyo .
Marami itong mga application na ginagamit para sa mga layuning pang-komersyo.

Samakatuwid, ang artikulong ito ay tinalakay nang maikling tungkol sa Colpitts oscillator, teorya, pagtatrabaho at mga aplikasyon ng Colpitts oscillator kasama ang tank circuit nito ay ginagamit sa libreng elektronikong mga kit ng proyekto . Para sa karagdagang impormasyon tungkol sa ospillator ng Colpitts, mangyaring i-post ang iyong mga query sa pamamagitan ng pagkomento sa ibaba.

Mga Kredito sa Larawan: