Osilator Colpitts:Aplikasi Rangkaian dan Kelebihannya
Osilator Colpitts adalah osilator linier dan hanya satu di antara banyak osilator LC. Yang penting, osilator ini menggunakan kesatuan fungsi kapasitor(C) dan induktor(L), sehingga dinamakan osilator LC.
Artikel ini akan membahas osilator Colpitts, kelebihannya, aplikasinya, dll. Selain itu, artikel ini akan membantu Anda mempelajari dan menemukan koneksi osilator Colpitts yang tepat untuk kebutuhan Anda!
1. Apa itu osilator Colpitts?
Colpitts adalah osilator elektronik. Yang penting, osilator ini menggunakan induktor dan kapasitor, yang berkontribusi pada rangkaian LC.
Fungsi osilator ini melibatkan penggunaan transistor, op-amp, Transistor Efek Medan, dan katup. Juga, ini adalah osilator harmonik listrik dengan banyak aplikasi dan keuntungan.
Desain osilator khusus ini mirip dengan osilator Hartley. Namun, faktor pembedanya adalah osilator Colpitts berisi sirkuit tangki sedangkan Hartley tidak memiliki sirkuit.
Catatan;
Khususnya, ada dua osilator; osilator non-linier dan osilator linier. Osilator non-linier menghasilkan bentuk gelombang keluaran non-sinusoidal (non-linier). Sedangkan osilator linier, seperti osilator Colpitts, membuat gelombang linier atau sinusoidal.
(teknologi osilator dengan motherboard.)
2. Rangkaian osilator Colpitts dasar dan cara kerjanya?
Teori osilator ini adalah bahwa ia memiliki kapasitor ganda secara seri yang terhubung ke induktor secara paralel. Khususnya, susunan komponen listrik ini membentuk rangkaian tangki resonansi. Kombinasi kapasitor dan induktor menjadikannya rangkaian resonansi LC paralel. Selain itu, nilai yang diperoleh dari kapasitor dan induktor ini membantu menentukan frekuensi osilasi.
Penemuan Colpitts adalah karena kebutuhan untuk menghasilkan frekuensi osilasi linier tinggi menggunakan frekuensi radio.
Kiat Tambahan
Karena osilator Colpitts memiliki desain yang mirip dengan Hartley, osilator ini kadang-kadang disebut dual listrik dari osilator Hartley. Namun, keberadaan rangkaian tangki adalah satu-satunya fitur diferensial dalam dua desain osilator. Jika tidak, perbedaan fungsinya adalah ketika Hartley menggunakan induktansi yang disadap, Colpitts menggunakan kapasitansi yang disadap.
(rangkaian osilator LC.)
- Sirkuit osilator Colpitts
(diagram rangkaian osilator Colpitts)
Sama seperti rangkaian osilator yang menghasilkan gelombang linier, keberadaan resonansi LC di rangkaian adalah wajib. Namun, pengecualian adalah osilator RC yang tidak memerlukan resonansi LC dalam perjalanannya.
Selain itu, menggunakan perangkat penguatan seperti Transistor Persimpangan Bipolar, penguat operasional atau Transistor Efek Medan mencapai fungsi osilator. Yang penting, kapasitor C1 dan C2 membuat pembagi potensial. Akibatnya, stabilitas frekuensi pada Colpitts berasal dari kapasitansi yang disadap. Kapasitansi yang disadap yang ada di sirkuit tangki ini adalah sumber umpan balik.
Namun, mencapai sirkuit yang stabil bahkan di lingkungan dengan perubahan suhu tidaklah mudah. Oleh karena itu, menempatkan resistor (Re) di jalur itu penting. Resistor membantu menjaga sirkuit tetap stabil dan mencegahnya dari kerusakan.
Juga, ada kapasitor (Ce) sejajar dengan Re. Kapasitor Ce bertindak sebagai kapasitor bypass yang menghasilkan jalur reaktif rendah ke sinyal yang diperkuat AC. Selain itu, pembagi tegangan yang dibentuk oleh R1 dan R2 menciptakan bias transistor yang mengontrol aliran arus.
Khususnya, dari diagram rangkaian, penguat digabungkan RC memiliki transistor emitor umum. Kapasitor kopling AC keluaran memblokir DC. Akibatnya, ia memberikan jalur AC dari kolektor ke sirkuit tangki.
(sirkuit listrik osilator LC.)
Osilator Colpitts bekerja
Setelah catu daya menyala, Kapasitor C1 dan C2 mulai mengisi daya. Segera kapasitor ini terisi penuh, mereka mulai melepaskan sebagian dayanya melalui induktor L1. Akibatnya, proses pengosongan menyebabkan sirkuit tangki memiliki osilasi harmonik teredam.
Sekali lagi arus osilasi menghasilkan tegangan AC melintasi C1 dan C2. Selama proses pengosongan, terdapat energi elektrostatis pada kapasitor. Energi ini akan bergerak dalam fluks magnet ke induktor, mengisi induktor.
Demikian pula, ketika induktor mulai dikosongkan, kapasitor mulai mengisi lagi. Akibatnya, proses pengisian dan pengosongan yang terus menerus ini menghasilkan osilasi. Untuk menentukan frekuensi osilasi ini, gunakan frekuensi resonansi rangkaian.
(PCB dengan osilator terpasang)
Sirkuit tangki terutama berfungsi sebagai area penyimpanan energi dari sirkuit yang disebabkan oleh pengisian dan pengosongan yang konstan. Juga, pembentukan sirkuit elektronik tangki berasal dari pengisian dan pengosongan kapasitor dan induktor yang terus menerus. Proses ini mengarah pada perpisahan jaringan LC.
Selain itu, kriteria stabilitas Barkhausen membantu menghitung osilasi tak teredam kontinu. Namun, untuk osilasi berkelanjutan, pergeseran fasa lengkap harus 00 atau 3600.
Perhitungan Rumus Sirkuit
Dari rangkaian, kedua kapasitor menjadi ground atau center-tapped. Jadi tegangan umpan balik, tegangan melintasi C2, dibaca 1800, menggabungkan tegangan keluaran, yang merupakan tegangan melintasi C1. Khususnya, antara tegangan input dan tegangan output, transistor common-emitter menghasilkan pergeseran fasa 1800.
Yang penting, frekuensi resonansi dihitung dari rumus;
ƒr=1/(2П√(L1*C))
di mana f adalah frekuensi resonansi. C=kapasitansi ekivalen dari C1 + C2, dan L1 adalah induktansi diri kumparan.
Dan perhitungan C dari rumus
C=(C1*C2)/((C1+C2))
(sebuah osilator di dalam motherboard joystick.)
3. Diagram osilator Colpitts
(osilator Colpitts menggunakan op-amp.)
Susunan op-amp dalam mode pembalik di mana R1 adalah resistor input, dan RF adalah resistor umpan balik. Khususnya, pengaturan individu RF dan R1 dari penguatan osilator op-amp memiliki keuntungan besar. Yang penting, persamaan A =-Rf/R1 menghitung penguatan penguat pembalik.
Namun, ingat bahwa elemen penting seperti kapasitor kopling dan rangkaian tangki tidak mempengaruhi penguatan penguat op-amp. Namun, dalam versi berbasis transistor, setiap komponen mempengaruhi penguatan, terutama rangkaian elektronik tangki.
Perhatikan bahwa persamaan frekuensi, prinsip kerja, dan teori operasional osilator op-amp sama dengan versi transistor.
4. Aplikasi osilator Colpitts
- Pertama, osilator dapat menghasilkan sinyal keluaran sinusoidal frekuensi tinggi.
- Kedua, osilator Colpitts dapat membantu dalam pengembangan seluler dan radio.
- Ketiga, gunakan dalam aplikasi yang memerlukan perubahan rentang frekuensi yang luas.
- Selain itu, ini juga berfungsi dengan baik dalam aplikasi yang sering mengalami perubahan suhu tinggi dan rendah.
- Terakhir, Colpitts bekerja dengan baik dalam penyiapan yang memerlukan osilasi tak teredam dan berkelanjutan.
(foto kristal osilator.)
5. Keuntungan
- A Colpitts menghasilkan gelombang linier dengan frekuensi osilasi yang tinggi.
- Perangkat osilator dapat menangani suhu rendah dan tinggi.
- Selain itu, jika Anda menggunakan kapasitor variabel, Anda dapat mencapai frekuensi yang bervariasi.
- Ini menawarkan banyak komponen untuk digunakan dalam rangkaian osilator Colpitts.
- Selain itu, Colpitts memiliki frekuensi osilasi yang sangat stabil.
- Amplitudo osilasi output tetap sama jika perangkat berada dalam rentang frekuensi yang konstan.
(beberapa kristal osilator.)
Ringkasan
Osilator Colpitts memberikan karakteristik luar biasa yang menjadikannya komponen elektronik yang mudah digunakan dan andal. Jika Anda tertarik untuk mempelajari lebih lanjut tentang proyek osilator terkait Anda, hubungi kami! Tim kami selalu dengan senang hati menjawab pertanyaan apa pun dari Anda.
