Генератор Клэппа был разработан Дэвидом Э. Клэппом в 1920-х годах и сегодня используется в различных промышленных и некоммерческих приложениях. Во всех некоммерческих приложениях, связанных с радиосигналами, компьютерами и научными экспериментами, причина использования этого генератора состоит в том, чтобы обеспечить точно контролируемый и стабильный сигнал, который можно использовать для контроля и управления всем, от небольших двигателей до крупного промышленного оборудования. Технология, лежащая в основе этого генератора, оставалась неизменной с момента его создания, но за прошедшие годы были внесены некоторые небольшие изменения, которые привели к некоторому улучшению характеристик. Давайте обсудим больше о том, что такое Осциллятор Клэппа – работа с приложениями.
Что такое осциллятор Клэппа?
Осциллятор Клэппа представляет собой LC-генератор который использует индуктор и три конденсаторы для установки частоты генератора. Это простая, эффективная и действенная схема для создания периодических выходных сигналов. Схема основана на принципе обратной связи и является одним из наиболее распространенных методов, используемых инженерами для генерации периодических выходных сигналов. Он также известен как осциллятор Гурье. Этот генератор является усовершенствованной версией генератора Колпитца, который был разработан путем простого добавления дополнительного конденсатора к генератору. Осциллятор Колпитца .
Добавление дополнительного конденсатора обеспечивает более стабильный выходной сигнал по сравнению с генератором Колпитца. Сеть фазовращателя генератора Колпитца включает в себя одну катушку индуктивности и два конденсатора, тогда как генератор Клаппа включает одну катушку индуктивности и три конденсатора. В генераторе Колпитца на коэффициент обратной связи повлияет разница в емкости двух конденсаторов, таких как C1 и C2. Таким образом, это влияет на выход схемы генератора. Таким образом, осциллятор Клаппа предпочтительнее использовать осциллятор Колпитца.
Блок-схема
блок-схема генератора Клаппа показано ниже. Из этой схемы очень ясно, что генератор хлопка включает в себя однокаскадный усилитель и схему фазового сдвига, тогда как однокаскадный усилитель включает в себя цепь делителя напряжения.
Принцип работы генератора Клаппа таков; этот генератор использует схему усилителя, чтобы обеспечить усиленный сигнал для схемы фазового сдвига, так что он генерирует рекуперативную обратную связь со схемой усилителя. Следовательно, генерируются устойчивые колебания, которые можно использовать для питания усилителя или других схем. Выходной сигнал будет изменяться от полностью положительного до полностью отрицательного с периодом, равным половине частоты входного сигнала. Частоту этого выходного сигнала можно отрегулировать, заменив конденсаторы C1 и C2 последовательно между землей и v+.
Принципиальная схема генератора Клэппа
Принципиальная схема генератора Клаппа показана ниже. Транзистор, используемый в этой схеме, питается от источника питания Vcc. Питание подается на вывод коллектора транзистора через катушку RFC. Здесь катушка RFC блокирует доступную составляющую переменного тока в источнике питания и подает питание постоянного тока только на транзисторную схему.
Транзисторная схема подает питание в сеть с фазовым сдвигом через развязывающий конденсатор CC2 (CC2), так что переменная составляющая мощности подается только в сеть с фазовым сдвигом. В сети с фазовым сдвигом, если ввести какую-либо постоянную составляющую, это приведет к уменьшению добротности катушки.
Эмиттерный вывод транзистора подключен через резистор RE, который увеличивает мощность схемы делителя напряжения. Здесь конденсатор подключен параллельно эмиттерному резистору, чтобы избежать переменного тока в цепи.
Усиленная мощность, генерируемая усилителем, появится на конденсаторе C1, а рекуперативная обратная связь, переданная в транзисторную схему, будет проходить через конденсатор C2. Здесь также наблюдается, что напряжение на двух конденсаторах, таких как C1 и C2, будет иметь обратную фазу, потому что эти конденсаторы заземлены через общий вывод.
Напряжение на конденсаторе C1 будет находиться в той же фазе, что и напряжение, генерируемое схемой усилителя, а напряжение на конденсаторе C2 совершенно противоположно по фазе напряжению на схеме усилителя. Таким образом, напряжение в противофазе может быть подано на схему усилителя, поскольку эта схема обеспечивает фазовый сдвиг на 180 градусов.
Следовательно, сигнал обратной связи, который уже имеет фазовый сдвиг на 180 градусов, проходит через схему усилителя. После этого полный фазовый сдвиг составит 360 градусов, что является необходимым условием для того, чтобы колебательный контур давал колебания.
Частота генератора Клэппа
Частоту генератора Клэппа можно рассчитать, используя чистую емкость фазовращателя. Принцип действия генератора Клаппа аналогичен генератору Колпитца. Частота генератора хлопков определяется следующим соотношением.
fo = 1/2π√LC
Где,
С = 1/1/С1 + 1/С2+1/С3
Как правило, значение C3 очень меньше по сравнению с C1 и C2. Таким образом, «C» приблизительно эквивалентен «C3». Итак, частота колебаний равна;
fo = 1/2π√LC3
Из приведенных выше уравнений очень ясно, что частота генератора Клаппа в основном зависит от емкости «C3». Таким образом, это в основном происходит потому, что значения емкости C1 и C2 в генераторе Клаппа остаются фиксированными, в то время как значения индуктора и конденсатора изменяются для получения результирующей частоты.
Здесь следует отметить, что значение емкости C3 должно быть меньше по сравнению со значениями емкости C1 и C2, потому что, если значение емкости C3 меньше, размер конденсатора будет небольшим. Таким образом, это приводит к использованию катушек индуктивности больших размеров. Таким образом, паразитная емкость в цепи будет незначительной из-за C3.
Однако следует быть предельно осторожным при выборе конденсатора С3. Потому что, если выбран очень маленький конденсатор, то схема со сдвигом фазы может не обладать достаточным индуктивным сопротивлением для создания незатухающих колебаний. Таким образом, она должна быть меньше по сравнению с емкостями C1 и C2. Таким образом, должно быть достаточно иметь умеренное реактивное сопротивление, чтобы обеспечить колебание.
Преимущества
К преимуществам генератора хлопков относятся следующие.
- По сравнению с другими типами генераторов генератор Клэппа обладает стабильностью на высоких частотах. Кроме того, влияние параметров транзистора в этом генераторе чрезвычайно меньше. Таким образом, проблема паразитной емкости генератора Клэппа не является серьезной.
- Стабильность частоты в этом генераторе можно повысить, просто поместив схему генератора в область стабильной температуры.
- Эти генераторы чрезвычайно предпочтительны из-за их надежности.
Приложения
применение генератора хлопков включая следующее.
- Генератор хлопков используется в программах, где разные частоты настроены так, чтобы они отличались друг от друга, например, настройка частоты в схемах настройки приемника.
- Он используется в основном для установок, для работы которых благоприятны непрерывные и незатухающие колебания.
- Этот тип генератора используется в условиях, когда предполагается, что он часто выдерживает низкие и высокие температуры.
Таким образом, это обзор генератора Клэппа – работа с приложениями. Эти генераторы в основном используются как генераторы частоты в схемах настройки приемника. Вот вопрос к вам, что такое осциллятор Колпитца?
