Colpitts振荡器:它是什么?(电路图和如何计算Colpitts振荡器的频率)

什么是Colpitts振荡器

什么是colpitts振荡器?

一种Colpitts振荡器是一种LC振荡器.科尔皮茨振荡器是由美国工程师埃德温h科尔皮茨在1918年发明的。像其他LC振荡器,科尔皮茨振荡器使用组合电感器(左)和电容器(C)以一定频率产生振荡。科尔皮茨振荡器的特点是有源器件的反馈来自于分压器由串联的两个电容器制成,横跨电感器。

这听起来很困惑。

让我们看看科尔皮茨振荡器电路来理解它是如何工作的。

Colpitts振荡器电路

图1显示了一个典型的带槽电路的科尔皮茨振荡器。一个电感器l平行连接到串行组合电容器C1和C2(由红色外壳显示)。
科耳皮兹振荡器

电路中的其他组件与如此相同的组件共发射极ce,它被偏见使用分压器网络,即,rC是收集电阻,rE.发射极电阻器是用来稳定电路的,而发射极电阻器电阻R.1和R2形成分压器偏置网络。

此外,电容器C一世和CO.输入和输出是去耦电容,而发射极电容CE.是用于绕过放大的AC信号的旁路电容。

在这里,随着电源接通,晶体管开始进行,增加收集器电流iC由于电容C1和C2收取费用。在获取最大电荷可行的情况下,它们开始通过电感器L放电。

在这个过程中,储存在电容器中的静电能量被转化为磁通量,以电磁能的形式储存在电感器内。

接下来,感应器开始放电为电容器充电再来一次。同样,循环继续,这导致罐电路中的振荡。

此图,该图表明放大器的输出显示在C上1因此,通过罐电路的电压同时,通过重新供应它而损失的能量来组成。

另一方面,电压在电容器C上获得对晶体管的反馈2,这意味着反馈信号与晶体管处的电压不相位,180O.

这是由于电容器上产生的电压C1和C2它们在极性上是相反的,因为它们连接的地方是接地的。

此外,该信号具有180的另外的相移O.由这件事晶体管哪个结果是360的净相移O.围绕循环,满足Barkhausen原理的相移标准。

Colpitts振荡器频率

在这一阶段,电路可以有效地作为一个振荡器通过仔细监测由(C)给出的反馈比率产生持续的振荡1/ C2)。这样一个频率Colpitts振荡器取决于其罐电路中的组件,并由

在Ceff是表示为的电容器的有效电容

结果,可以通过改变它们来调整这些振荡器电感或者是电容.但是,L的变化并不会产生平滑的变化。

因此,它们通常通过改变一般鼓风的电容来调谐,因为它们中的任何一个都改变了它们的变化。然而,该过程繁琐,需要特殊的大值电容器。

因此,Colpitts振荡器在其中频率变化但由于其简单的设计而变化而是更受固定频率振荡器的应用中,Colpitts振荡器很少优选。

此外,它们提供了更好的稳定性哈特利振荡器因为他们被豁免了互感在后一种情况的两个电感器之间存在的效果。
使用opamp的Colpitts振荡器
除了BJT.基于Colpitts振荡器所示,它们也可实现使用阀门或场效应晶体管(场效应晶体管)或OP-AMP。

图2显示了这样一个Colpitts振荡器它使用一个op-amp.在变速器中的反相配置中。同时,在图1的情况下,罐电路保持类似。

这种电路几乎类似于前面解释的电路。但是,这里可以通过使用反馈电阻器r单独调整振荡器的增益F,作为增益反相放大器等于-RF/ R.1

由此可以看出,在这种情况下,电路的增益对水箱电路的电路元件的依赖性较小。

一般情况下,工作频率为Colpitts振荡器范围从20 kHz到300 MHz。然而,它们甚至可以用于微波应用,因为它们的电容为高频信号提供低电抗路径。

这导致更好的频率稳定性以及更好的正弦输出波形。此外,它们也广泛地用作表面声波(SAW)谐振器,传感器在移动和通信系统中也是如此。

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