Oscilador Clapp: circuito, diagrama de blocos, trabalho e suas aplicações

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O oscilador Clapp foi desenvolvido por David E. Clapp na década de 1920 e é usado hoje em uma variedade de aplicações industriais e não comerciais. Em todas as aplicações não comerciais que lidam com sinais de rádio, computadores e experimentos científicos - as razões para usar este oscilador é fornecer um sinal estável e finamente controlado que pode ser usado para monitorar e controlar qualquer coisa, desde pequenos motores até grandes equipamentos industriais. A tecnologia por trás deste oscilador permaneceu inalterada desde a sua criação, mas ao longo dos anos foram feitas algumas pequenas alterações que levaram a um melhor desempenho. Vamos discutir mais sobre o que é um Clapp oscilador – trabalhando com aplicativos.


O que é o Oscilador Clapp?

O oscilador de Clapp é um oscilador LC que usa um indutor e três capacitores para definir a frequência do oscilador. É um circuito simples, eficaz e eficiente para produzir sinais de saída periódicos. O circuito é baseado no princípio de feedback e é uma das técnicas mais comuns usadas por engenheiros para gerar saídas periódicas. Também é conhecido como oscilador Gouriet. Este oscilador é uma versão avançada do oscilador Colpitts que foi projetado simplesmente adicionando um capacitor extra ao oscilador Colpitts .



A adição de capacitor extra fornece uma saída mais estável quando comparada ao oscilador Colpitts. A rede de deslocamento de fase do oscilador Colpitts inclui um indutor e dois capacitores, enquanto o oscilador Clapp inclui um indutor e três capacitores. No oscilador Colpitts, o fator de feedback será afetado por causa da diferença na capacitância de dois capacitores como C1 e C2. Portanto, afeta a saída do circuito do oscilador. Assim, um oscilador Clapp é mais preferido usado em relação ao oscilador Colpitts.

Diagrama de bloco

o diagrama de blocos do oscilador Clapp é mostrado abaixo. A partir deste diagrama, fica muito claro que o oscilador clap inclui um amplificador de estágio único e uma rede de deslocamento de fase, enquanto o amplificador de estágio único inclui a rede do divisor de tensão.



  Diagrama de blocos do oscilador Clapp
Diagrama de blocos do oscilador Clapp

O princípio de funcionamento do oscilador Clapp é; este oscilador usa um circuito amplificador para fornecer o sinal amplificado para a rede de deslocamento de fase, de modo que gere realimentação regenerativa para o circuito amplificador. Consequentemente, são geradas oscilações sustentadas que podem ser usadas para alimentar um amplificador ou outro circuito. O sinal de saída variará de totalmente positivo a totalmente negativo com um período igual à metade da frequência do sinal de entrada. A frequência deste sinal de saída pode ser ajustada trocando os capacitores C1 e C2 em série entre terra e v+.

Diagrama de Circuito do Oscilador Clapp

O diagrama do circuito do oscilador Clapp é mostrado abaixo. O transistor usado neste circuito é alimentado pela fonte de alimentação Vcc. A alimentação é fornecida ao terminal coletor do transistor através da bobina RFC. Aqui, a bobina RFC bloqueia o componente CA disponível na fonte de alimentação e fornece energia CC apenas ao circuito do transistor.

  PCBWay   Circuito Oscilador Clapp
Circuito Oscilador Clapp

O circuito do transistor fornece energia para a rede de deslocamento de fase através do capacitor de desacoplamento CC2 (CC2), de modo que o componente CA da energia seja fornecido apenas para a rede de deslocamento de fase. Na rede de deslocamento de fase, se qualquer componente DC for introduzido, isso levará à redução no fator Q da bobina.

O terminal emissor do transistor é conectado através de um resistor RE que aumenta a força do circuito divisor de tensão. Aqui, o capacitor é conectado em paralelo com o resistor do emissor para evitar a CA dentro do circuito.

A potência amplificada gerada por um amplificador aparecerá no capacitor C1 e o feedback regenerativo passado para o circuito do transistor estará no capacitor C2. Aqui, também é observado que a tensão nos dois capacitores como C1 e C2 estará em fase reversa porque esses capacitores são aterrados em todo o terminal comum.

A tensão no capacitor C1 estará em uma fase semelhante à tensão gerada pelo circuito amplificador e a tensão no capacitor C2 é bastante oposta em fase pela tensão no circuito amplificador. Portanto, a tensão na fase oposta pode ser fornecida ao circuito do amplificador porque esse circuito fornece 180 graus de deslocamento de fase.

Portanto, o sinal de feedback que tem 180 graus de deslocamento de fase já passa pelo circuito do amplificador. Depois disso, o deslocamento de fase total será de 360 ​​graus, que é a condição necessária para que um circuito oscilador dê oscilações.

Frequência do Oscilador de Clapp

A frequência do oscilador Clapp pode ser calculada usando a capacitância líquida da rede de deslocamento de fase. A operação do circuito do oscilador Clapp é semelhante à do oscilador Colpitts. A frequência do oscilador clap é dada pela seguinte relação.

fo = 1/2π√LC

Onde,

C = 1/1/C1 + 1/C2+1/C3

Geralmente, o valor C3 é muito menor em comparação com C1 e C2. Assim, ‘C’ é aproximadamente equivalente a ‘C3’. Assim, a frequência de oscilação é;

fo = 1/2π√LC3

A partir das equações acima, fica muito claro que a frequência do oscilador de Clapp depende principalmente da capacitância 'C3'. Então, isso acontece principalmente porque os valores de capacitância C1 e C2 dentro do oscilador Clapp são mantidos fixos enquanto os valores do indutor e do capacitor variam para produzir a frequência resultante.

Aqui, deve-se notar que o valor da capacitância C3 deve ser menor em comparação com os valores de capacitância C1 e C2 porque, se o valor da capacitância C3 for menor, o tamanho do capacitor será pequeno. Portanto, isso leva à utilização de indutores de tamanho grande. Portanto, a capacitância parasita dentro do circuito será insignificante por causa de C3.

No entanto, deve-se ser extremamente cauteloso ao escolher o capacitor C3. Porque, se um capacitor extremamente pequeno for escolhido, a rede de deslocamento de fase pode não possuir reatância indutiva suficiente para produzir oscilações sustentadas. Assim, deve ser menor em comparação com as capacitâncias C1 e C2. Portanto, deve ser suficiente ter uma reatância moderada para oferecer oscilação.

Vantagens

As vantagens de um oscilador clap incluem o seguinte.

  • Em comparação com outros tipos de osciladores, um oscilador Clapp possui estabilidade de alta frequência. Além disso, o efeito dos parâmetros do transistor dentro deste oscilador é extremamente menor. Portanto, o problema de capacitância parasita não é grave no oscilador Clapp.
  • A estabilidade de frequência pode ser aprimorada neste oscilador simplesmente colocando o circuito do oscilador dentro de uma região de temperatura estável.
  • Esses osciladores são extremamente preferidos devido à sua confiabilidade.

Formulários

o aplicações do oscilador clap inclui o seguinte.

  • Um oscilador clap é usado em programas sempre que frequências diferentes são definidas para diferir, como a sintonia de frequência nos circuitos de sintonia do receptor.
  • É usado principalmente para pacotes onde oscilações contínuas e não amortecidas são favoráveis ​​para o funcionamento.
  • Este tipo de oscilador é usado em condições em que é suposto resistir a temperaturas baixas e altas com frequência.

Assim, este é uma visão geral do oscilador Clapp – trabalhando com aplicativos. Esses osciladores são utilizados principalmente como osciladores de frequência nos circuitos de sintonia do receptor. Aqui está uma pergunta para você, o que é um oscilador Colpitts?