تم تطوير مذبذب Clapp بواسطة David E. Clapp في عشرينيات القرن الماضي ويستخدم اليوم في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية وغير التجارية. في جميع التطبيقات غير التجارية التي تتعامل مع إشارات الراديو وأجهزة الكمبيوتر والتجارب العلمية - تكمن أسباب استخدام هذا المذبذب في توفير إشارة محكمة ومستقرة يمكن استخدامها لمراقبة أي شيء والتحكم فيه من المحركات الصغيرة إلى المعدات الصناعية الكبيرة. ظلت التقنية الكامنة وراء هذا المذبذب دون تغيير منذ إنشائها ولكن على مر السنين تم إجراء بعض التعديلات الطفيفة التي أدت إلى بعض الأداء المحسن. دعونا نناقش المزيد حول ما هو ملف مذبذب كلاب - العمل مع التطبيقات.
ما هو Clapp Oscillator؟
مذبذب Clapp هو مذبذب LC التي تستخدم مغو وثلاثة المكثفات لضبط تردد المذبذب. إنها دائرة بسيطة وفعالة وفعالة لإنتاج إشارات خرج دورية. تعتمد الدائرة على مبدأ التغذية الراجعة وهي واحدة من أكثر التقنيات شيوعًا التي يستخدمها المهندسون لتوليد مخرجات دورية. يُعرف أيضًا باسم مذبذب Gouriet. هذا المذبذب هو نسخة متقدمة من مذبذب Colpitts الذي تم تصميمه ببساطة عن طريق إضافة مكثف إضافي إلى مذبذب Colpitts .
توفر إضافة مكثف إضافي خرجًا أكثر استقرارًا عند مقارنته بمذبذب Colpitts. تشتمل شبكة إزاحة الطور لمذبذب Colpitts على محث واحد ومكثفين بينما يشتمل مذبذب Clapp على محث واحد وثلاثة مكثفات. في مذبذب Colpitts ، سيتأثر عامل التغذية المرتدة بسبب الاختلاف في سعة مكثفين مثل C1 و C2. لذلك فهو يؤثر على خرج دائرة المذبذب. لذلك ، يفضل استخدام مذبذب Clapp على مذبذب Colpitts.
مخطط كتلة
ال رسم تخطيطي لمذبذب كلاب هو مبين أدناه. من هذا الرسم البياني ، من الواضح جدًا أن مذبذب التصفيق يشتمل على مضخم أحادي المرحلة وشبكة تحول طور بينما يشتمل مكبر الصوت أحادي المرحلة على شبكة مقسم الجهد.
مبدأ عمل مذبذب Clapp هو ؛ يستخدم هذا المذبذب دائرة مكبر للصوت لتوفير إشارة مضخمة لشبكة إزاحة الطور بحيث تولد ردود فعل متجددة لدائرة مكبر الصوت. وبالتالي ، يتم إنشاء التذبذبات المستمرة والتي يمكن استخدامها لتشغيل مكبر للصوت أو دوائر أخرى. سوف تختلف إشارة الخرج من موجب كامل إلى سلبي كامل مع فترة تساوي نصف تردد إشارة الإدخال. يمكن ضبط تردد إشارة الخرج هذه عن طريق تغيير المكثفات C1 و C2 على التوالي بين الأرض و v +.
مخطط دائرة كلاب المذبذب
يظهر الرسم التخطيطي لدائرة مذبذب Clapp أدناه. يتم توفير الترانزستور المستخدم في هذه الدائرة بواسطة مصدر طاقة Vcc. يتم توفير مصدر الطاقة لمحطة تجميع الترانزستور من خلال ملف RFC. هنا ، يقوم ملف RFC بحظر مكون التيار المتردد المتاح داخل مصدر الطاقة ويزود طاقة التيار المستمر فقط بدائرة الترانزستور.
توفر دائرة الترانزستور الطاقة لشبكة إزاحة الطور عبر مكثف الفصل CC2 (CC2) بحيث يتم توفير مكون التيار المتردد للطاقة لشبكة إزاحة الطور فقط. في شبكة تحويل الطور ، إذا تم إدخال أي مكون من مكونات التيار المستمر ، فسيؤدي ذلك إلى تقليل عامل Q للملف.
يتم توصيل محطة باعث الترانزستور من خلال المقاوم RE الذي يعزز قوة دائرة مقسم الجهد. هنا ، يتم توصيل المكثف بالتوازي مع المقاوم الباعث لتجنب التيار المتردد داخل الدائرة.
ستظهر الطاقة المضخمة التي يولدها مكبر الصوت عبر المكثف C1 وستكون ردود الفعل التجديدية التي يتم تمريرها نحو دائرة الترانزستور في جميع أنحاء مكثف C2. هنا ، يُلاحظ أيضًا أن الجهد عبر المكثفين مثل C1 و C2 سيكون في طور عكسي لأن هذه المكثفات مؤرضة في جميع أنحاء الطرف المشترك.
سيكون الجهد عبر مكثف C1 في مرحلة مماثلة للجهد المتولد بواسطة دائرة مكبر الصوت والجهد عبر مكثف C2 يكون معاكسًا تمامًا في الطور بواسطة الجهد عبر دائرة مكبر الصوت. لذلك يمكن توفير الجهد في الطور المعاكس لدائرة مكبر الصوت لأن هذه الدائرة توفر 180 درجة من انزياح الطور.
لذلك ، فإن إشارة التغذية المرتدة التي تحتوي على 180 درجة من تحول الطور يتم تمريرها بالفعل عبر دائرة مكبر الصوت. بعد ذلك ، سيكون التحول الكلي للطور 360 درجة وهو الشرط الضروري لدائرة مذبذب لإعطاء التذبذبات.
تردد كلاب المذبذب
يمكن حساب تردد مذبذب Clapp باستخدام السعة الصافية لشبكة إزاحة الطور. تشبه عملية دائرة Clapp المذبذب مذبذب Colpitts. يتم إعطاء تردد مذبذب التصفيق بالعلاقة التالية.
fo = 1/2 درجة مئوية
أين،
C = 1/1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3
بشكل عام ، تكون قيمة C3 أصغر جدًا مقارنة بكل من C1 و C2. وبالتالي ، فإن 'C' تعادل 'C3' تقريبًا. لذا ، فإن تواتر التذبذب هو ؛
fo = 1/2 L3
من المعادلات أعلاه ، من الواضح جدًا أن تردد مذبذب كلاب يعتمد بشكل أساسي على السعة 'C3'. يحدث هذا بشكل أساسي لأن قيم السعة C1 و C2 داخل مذبذب Clapp تظل ثابتة بينما تختلف قيم المحرِّض والمكثف لإنتاج التردد الناتج.
وتجدر الإشارة هنا إلى أن قيمة السعة C3 يجب أن تكون أصغر مقارنة بقيم السعة C1 و C2 لأنه إذا كانت قيمة السعة C3 أصغر ، فسيكون حجم المكثف صغيرًا. لذلك هذا يؤدي إلى استخدام محاثات كبيرة الحجم. لذا ، فإن السعة الشاردة داخل الدائرة ستكون ضئيلة بسبب C3.
ومع ذلك ، يجب توخي الحذر الشديد عند اختيار مكثف C3. لأنه إذا تم اختيار مكثف صغير للغاية ، فقد لا تمتلك شبكة إزاحة الطور ما يكفي من التفاعل الحثي لإنتاج تذبذبات مستمرة. وبالتالي ، يجب أن تكون أصغر مقارنة بالسعتين C1 و C2. لذلك يجب أن يكون كافيًا أن يكون لديك مفاعلة معتدلة لتقديم التذبذب.
مزايا
تشمل مزايا مذبذب التصفيق ما يلي.
- بالمقارنة مع الأنواع الأخرى من المذبذبات ، يمتلك مذبذب Clapp ثباتًا عالي التردد. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تأثير معلمات الترانزستور داخل هذا المذبذب أقل للغاية. لذا ، فإن مشكلة السعة الشاردة ليست خطيرة داخل مذبذب كلاب.
- يمكن تحسين استقرار التردد في هذا المذبذب ببساطة عن طريق إحاطة دائرة المذبذب داخل منطقة درجة حرارة ثابتة.
- هذه المذبذبات مفضلة للغاية بسبب موثوقيتها.
التطبيقات
ال تطبيقات مذبذب التصفيق تشمل ما يلي.
- يتم استخدام مذبذب التصفيق داخل البرامج حيث يتم تعيين ترددات مختلفة لتختلف مثل ضبط التردد داخل دوائر ضبط المستقبل.
- يتم استخدامه بشكل أساسي للحزم حيث تكون التذبذبات المستمرة وغير المثبطة مواتية للعمل.
- يستخدم هذا النوع من المذبذبات في الظروف التي من المفترض أن تقاوم فيها درجات الحرارة المنخفضة والعالية بشكل متكرر.
وهكذا ، هذا هو نظرة عامة على مذبذب كلاب - العمل مع التطبيقات. تُستخدم هذه المذبذبات بشكل أساسي مثل مذبذبات التردد داخل دوائر ضبط المستقبل. إليك سؤال لك ، ما هو مذبذب Colpitts؟
