Oscilatorul Colpitts baza comuna

[Mondan]

Am sa scriu intr-o prima instanta doar un "preludiu" si sper sa continui ulterior.

 

Despre oscilatrul Colpitts s-au scris si se vor scrie:

http://en.wikipedia.org/wiki/Colpitts_oscillator

Dar eu incerc sa fac o legatura cu ceea ce s-a scris mai sus despre condensator, rezistenta,...

 

Daca de tranzistor am vorbit, si orice se "joaca" cu tensiuna BE, avand in vedere ca in colector se afla un bec cu incendescenta stie cam ce face un ttranzistor, amplificarea.

 

Acum se pune problema creerii unor oscilatii, un proces care sa se repete el asa de nebun.

 

Sa luam cazul digital (On/Off) cum am putea face uun circuit sa se inchida/ deschida repetat la intervale stabilite de timp.

 

O prima idee ar fi incarcarea unui condensator printr-o rezistenta, un proces care depinde de timp.

 

Spre exemplu cu o poarta logica NOT avem:

 

Aste sa zicem daca iesirea portii este pe 1 logic (=5V) condensatorul se incarca (el este echivalentul unei rezistente foarte mici) si punctul dintre ele, intrarea este pe 0 logic (0V).

Dupa ce condensatorul s-a incarcat (e ca si cum s-ar intrerupe in acel loc circuitul) intrarea portii NOT va fi 1 logic (+5V) iar iesirea 0 logic. Acum urmeaza ciclul de descarcare al condensatorului.

 

In cat timp se incarca un condensator printr-o rezistenta ?

Daca pun in serie un R, un C si o baterie de 5 V scriem egalitatea tensiunilor:

5V=Urezistenta+Ucondensator

5V=iR(ohm)+1/C*Integraladt

Am notatat cu i intensitatea momentana a curentului. Intensitatea i este sarcina transportata in unitatea de timp (i=dq/dt). Condensatorul acumuland sarcina creste tensiunea pe el.

De aici se obtine cunoscuta formula.

 

LC rezonant

 

Daca un condensator incarcat va fi pus in serie cu o bobina, ansamblul va oscila un timp. Va fi oscilatie sinusoidala sau rectangula ? De ce sinus ?

 

In cazul LC paralal avem:

Ubobina=Ucondensator

sa fie mai simplu scriem:

Ubobina-Ucondensator=0

deci :

Ldi/dt+1/C Integraladt=0

mai deriva o data si aveam:

i''L+1/C=0

Dracia asta de ecuatie diferentiala nu prea aveam cum sa o rezolvam decat asociind-i o ecuata:

x^2*L+1/C=0

delta=.....

x1,2=...

bine, asa cum se rezolva ecuatiile diferentiala euler, iar rezultatul in e^(i...) se exprima in functie de sin si cos

 

Tensiunea pe bobina Ldi/dt : se inlocuieste L cu definitia lui si se ajunge la o formula cunoscuta

Tensiunea pe condensator: 1/C Integraladt este

Ucond=1/C Intagrala (sarcina transportata/timp)dt =>

Ucond=1/C * sarcina acumulata

Ucond=1/C*Q =>

C=U/Q formula cunoscuta

 

Oscilatrul Colpitts baza comuna

 

La un serach cu "simple FM transmitter" sunt o gramada de scheme de acest gen. Una dinttre ele este:

 

Circuitul oscilant se identifica usor in imagine. Este singura bobina care apare in poza confectiona din litza 4-5 spire, bobina formata pe un creion. Din condensatorul variabil se ajusteaza usor frecventa. Brut ea se ajusteaza prin labartarea bobinei.

Va trebuie un frecventzmetu la realizarea nontajului sa stiti "pe unde sunteti".

 

Baza este polarizata prin rezistenta de 47K pentru a se lucrar intr-un punct optim de functionare al tranzistorului. (polariizarea este (se refera) in curent continuu)

 

Insa pentru a lucra baza comuna. baza trebuie pusa la masa. Ea este pusa prin condensatorul de 120pF la masa adica la -. Poate fi considerat masa atat - cat si +, deci acest condensator putea duce la borba + a bateriei. Valoarea lui nu este critica. Poate fi mai mare dar din acelasi material (tot ceramic de ex).

 

Oscilatia care ia nastere in circuitul LC este intretinuta de catre tranzistor care este comandat in acest caz in emitor prin 5.6pF. Acest condesator BE este reactia. Adica avem un amplificator caruia i-am pus o recactie. Intrarea este E, iar iesirea este C.

 

Astfel prin acesta recatia daca tranzistorul vrea sa se deschida este comandat "inchis !" iar daca vrea sa se inchida este comandat "deschis". Prin asta vreau sa spun ceea ce se rezuma la faptul ca reactia trebuie sa defazeze.

La joasa frecventa defazarea intrare-iesire este stricata, trebuie sa fie exact pe dos, si se pun mai multe unitati RC care-si aduna defazarile, la frecvente mari merge ca in poza.

 

In fara conditie de oscilatie care este stabilita de condensatorul BE (5.6pF), mai avem conditia de intrare in oscitie - el trebuie sa se amorseze singur.

[gica70]

E o mica confuzie acolo, acel condensator e de 1000pf (1nF) nu 102pf si nici 120pf (nu ca n-ar merge).La fel si cel de 223pF e defapt 22nF.