מתנד Clapp פותח על ידי David E. Clapp בשנות ה-20 ומשמש כיום במגוון יישומים תעשייתיים ולא מסחריים. בכל היישומים הלא מסחריים העוסקים באותות רדיו, מחשבים וניסויים מדעיים - הסיבות לשימוש במתנד זה הן לספק אות מבוקר ויציב שניתן להשתמש בו כדי לנטר ולבקר כל דבר, החל מנועים קטנים ועד לציוד תעשייתי גדול. הטכנולוגיה מאחורי מתנד זה נותרה ללא שינוי מאז הקמתו, אך במהלך השנים בוצעו כמה שינויים קלים שהובילו לשיפור מסוים בביצועים. בואו נדון יותר על מה זה א מתנד קלאפ - עבודה עם אפליקציות.
מה זה Clapp Oscillator?
מתנד ה-Clapp הוא מתנד LC שמשתמש במשרן ושלושה קבלים להגדרת התדר של המתנד. זהו מעגל פשוט, יעיל ויעיל להפקת אותות פלט תקופתיים. המעגל מבוסס על עקרון המשוב וזו אחת הטכניקות הנפוצות ביותר המשמשות מהנדסים ליצירת תפוקות תקופתיות. זה ידוע גם בתור מתנד Gouriet. מתנד זה הוא גרסה מתקדמת של מתנד Colpits אשר תוכנן על ידי הוספת קבל נוסף ל- מתנד קולפיטס .
התוספת של קבלים נוספים מספקת פלט יציב יותר בהשוואה לאסילטור Colpitts. רשת העברת הפאזה של מתנד Colpitts כוללת משרן אחד ושני קבלים ואילו מתנד Clapp כולל משרן אחד ושלושה קבלים. במתנד Colpits, גורם המשוב יושפע בגלל ההבדל בקיבול של שני קבלים כמו C1 ו-C2. אז זה משפיע על הפלט של מעגל המתנד. אז, מתנד Clapp עדיף להשתמש יותר על פני מתנד Colpitts.
תרשים בלוקים
ה דיאגרמת בלוקים של מתנד Clapp מוצג להלן. מהתרשים הזה, ברור מאוד שמתנד הקלאפ כולל מגבר חד-שלבי ורשת משמרת פאזה ואילו המגבר החד-שלבי כולל את רשת מחלק המתח.
עקרון העבודה של מתנד Clapp הוא; מתנד זה משתמש במעגל מגבר כדי לספק את האות המוגבר עבור רשת שינוי הפאזה כך שהוא יוצר משוב רגנרטיבי למעגל המגבר. כתוצאה מכך, נוצרות תנודות מתמשכות שניתן להשתמש בהן כדי להפעיל מגבר או מעגלים אחרים. אות המוצא ישתנה בין חיובי מלא לשלילי מלא עם תקופה השווה למחצית התדר של אות הכניסה. ניתן לכוונן את התדר של אות פלט זה על ידי שינוי הקבלים C1 ו-C2 בסדרה בין הארקה ל-v+.
תרשים מעגל מתנד קלאפ
תרשים מעגל מתנד Clapp מוצג להלן. הטרנזיסטור המשמש במעגל זה מסופק על ידי מקור הכוח Vcc. אספקת החשמל ניתנת למסוף האספן של הטרנזיסטור דרך סליל ה-RFC. כאן, סליל ה-RFC חוסם את רכיב ה-AC הזמין בתוך מקור הכוח ומספק מתח DC רק למעגל הטרנזיסטור.
מעגל הטרנזיסטור מספק את הכוח לרשת משמרת הפאזה בכל קבל הניתוק CC2 (CC2) כך שרכיב ה-AC של הכוח מסופק רק לרשת משמרת הפאזה. ברשת משמרת הפאזה, אם יוכנס רכיב DC כלשהו, זה יוביל להפחתה בתוך גורם ה-Q של הסליל.
מסוף הפולט של הטרנזיסטור מחובר באמצעות נגד RE אשר משפר את חוזק מעגל מחלק המתח. כאן, הקבל מחובר במקביל לנגד הפולט כדי למנוע AC בתוך המעגל.
ההספק המוגבר שנוצר על ידי מגבר יופיע על פני הקבל C1 והמשוב הרנרטיבי המועבר למעגל הטרנזיסטור יהיה בכל הקבל C2. כאן, נצפה גם שהמתח על פני שני הקבלים כמו C1 ו-C2 יהיה בפאזה הפוכה מכיוון שקבלים אלה מוארקים לאורך המסוף המשותף.
המתח על פני הקבל C1 יהיה בפאזה דומה למתח שנוצר על ידי מעגל המגבר והמתח על פני הקבל C2 הוא הפוך לגמרי בפאזה מהמתח על פני מעגל המגבר. אז ניתן לספק את המתח בפאזה הנגדית למעגל המגבר מכיוון שמעגל זה מספק 180 מעלות של הסטת פאזה.
לכן, אות המשוב שיש לו 180 מעלות של הסטת פאזה כבר מועבר דרך מעגל המגבר. לאחר מכן, הסטת הפאזה הכוללת תהיה 360 מעלות שזה התנאי ההכרחי למעגל מתנד לתת תנודות.
תדר מתנד קלאפ
ניתן לחשב את תדר מתנד ה-Clapp באמצעות הקיבול הנטו של רשת הסבת הפאזה. פעולת מעגל המתנד Clapp דומה למתנד Colpits. תדר מתנד המחאה ניתן על ידי היחס הבא.
fo = 1/2π√LC
איפה,
C = 1/1/C1 + 1/C2+1/C3
בדרך כלל, ערך C3 קטן מאוד בהשוואה ל-C1 וגם ל-C2. לפיכך, 'C' שווה בערך ל'C3'. אז, תדירות התנודה היא;
fo = 1/2π√LC3
מהמשוואות לעיל, ברור מאוד שהתדר של מתנד ה-Clapp תלוי בעיקר בקיבול 'C3'. אז זה קורה בעיקר בגלל שערכי הקיבול C1 ו-C2 בתוך מתנד Clapp נשמרים קבועים בעוד ערכי המשרן והקבלים משתנים כדי לייצר את התדר המתקבל.
כאן יש לציין שערך הקיבול C3 חייב להיות קטן יותר בהשוואה לערכי הקיבול C1 ו-C2 מכיוון שאם ערך הקיבול C3 קטן יותר, אז גודל הקבל יהיה קטן. אז זה מוביל לשימוש במשרנים בגודל גדול. אז הקיבול התועה בתוך המעגל יהיה לא משמעותי בגלל C3.
עם זאת יש להיות זהירים ביותר בעת בחירת הקבל C3. מכיוון שאם נבחר קבל קטן במיוחד, ייתכן שלרשת משמרת הפאזה אין מספיק תגובה אינדוקטיבית כדי לייצר תנודות מתמשכות. לפיכך, הוא חייב להיות קטן יותר בהשוואה לקיבוליות C1 ו-C2. אז זה חייב להיות מספיק עם תגובה מתונה כדי להציע תנודה.
יתרונות
היתרונות של מתנד כפיים כוללים את הדברים הבאים.
- בהשוואה לסוגים אחרים של מתנדים, מתנד Clapp בעל יציבות בתדר גבוה. בנוסף, השפעת פרמטרי הטרנזיסטור בתוך מתנד זה פחותה במיוחד. לכן, בעיית הקיבול התועה אינה חמורה בתוך מתנד ה-Clapp.
- ניתן לשפר את יציבות התדר במתנד זה פשוט על ידי סגירת מעגל המתנד בתוך אזור טמפרטורה יציב.
- מתנדים אלו מועדפים ביותר בשל אמינותם.
יישומים
ה יישומים של מתנד הקלאפ כלול את הבאים.
- מתנד מחאה משמש בתוך תוכניות בכל מקום שבו תדרים שונים מוגדרים להיות שונים כמו כוונון התדרים בתוך מעגלי כוונון המקלט.
- הוא משמש בעיקר עבור חבילות שבהן תנודות מתמשכות ובלתי משוקעות טובות לתפקוד.
- סוג זה של מתנד משמש בתנאים שבהם הוא אמור להתנגד בטמפרטורות נמוכות וגבוהות לעתים קרובות.
לפיכך, זהו סקירה כללית של מתנד Clapp - עבודה עם אפליקציות. מתנדים אלה משמשים בעיקר כמו מתנדים בתדר בתוך מעגלי כוונון מקלט. הנה שאלה בשבילך, מהו מתנד Colpits?
