1. ábra A Colpitts-oszcillátor, valamint közös drain-ű változata, a Clapp-oszcillátor

Hasonló dokumentumok
1. ábra A Meißner-oszcillátor mérőpanel kapcsolási rajza

HÁROMPONT-KAPCSOLÁSÚ OSZCILLÁTOROK

1. ábra 1 (C 2 X C 3 ) C 1 ( R 1 + R 2 ) R 3. 2 π R C

1. ábra a három RC-tagból felépített fázistoló

Oszcillátorok. Párhuzamos rezgőkör L C Miért rezeg a rezgőkör?

Elektronika alapjai. Témakörök 11. évfolyam

Elektronika Oszcillátorok

O S Z C I L L Á T O R O K

Versenyző kódja: 31 15/2008. (VIII. 13) SZMM rendelet MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny

ELMÉLETI ÉS MÉRÉSI ALAPISMERETEK

Az oszcillátor olyan áramkör, amely periodikus (az analóg elektronikában általában szinuszos) jelet állít elő.

ELEKTRONIKA I. (KAUEL11OLK)

VÁLTAKOZÓ ÁRAMÚ KÖRÖK

5. MÉRÉS LC OSZCILLÁTOROK VIZSGÁLATA

1. Milyen módszerrel ábrázolhatók a váltakozó mennyiségek, és melyiknek mi az előnye?

Számítási feladatok a 6. fejezethez

1. ábra A visszacsatolt erősítők elvi rajza. Az 1. ábrán látható elvi rajz alapján a kövezkező összefüggések adódnak:

FÉLVEZETŐ ESZKÖZÖK II. Elektrotechnika 5. előadás

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Wien-hidas oszcillátor mérése (I. szint)

19.B 19.B. A veszteségek kompenzálása A veszteségek pótlására, ennek megfelelıen a csillapítatlan rezgések elıállítására két eljárás lehetséges:

AMSTRONG-MEIßNER-OSZCILLÁTOROK

AUTOMATIKAI ÉS ELEKTRONIKAI ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

Az együttfutásról általában, és konkrétan 2.

Tájékoztató. Használható segédeszköz: számológép

1. ábra A Wien-hidas mérőpanel kapcsolási rajza

Számítási feladatok megoldással a 6. fejezethez

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

a hurokerősítés. Ez azt jelenti, hogy a visszacsatolt erősítő a A 1 érték elérésekor bemeneti jel nélkül is szolgáltat kimeneti jelet, mivel A

Jelgenerátorok ELEKTRONIKA_2

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Kondenzátor, induktivitás, rezgőkör...ha5gy összefoglalója

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Az oszcillátor olyan áramkör, amely periodikus (az analóg elektronikában általában szinuszos) jelet állít elő.

Bipoláris tranzisztoros erősítő kapcsolások vizsgálata

1. ábra a függvénygenerátorok általános blokkvázlata

2. és 3. ábra az áthidalt T-tag átviteli- és fáziskarakterisztikája

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Műveleti erősítők - Bevezetés

A soros RC-kör. t, szög [rad] feszültség áramerősség. 2. ábra a soros RC-kör kapcsolási rajza. a) b) 3. ábra

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

MÉRŐERŐSÍTŐK EREDŐ FESZÜLTSÉGERŐSÍTÉSE

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Versenyző kódja: 7 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny.

AUTOMATIKAI ÉS ELEKTRONIKAI ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ALAPFOGALMIKÉRDÉSEK VILLAMOSSÁGTANBÓL 1. EGYENÁRAM

2.A Témakör: A villamos áram hatásai Téma: Elektromos áram hatásai vegyi hatás hőhatás élettani hatás

Versenyző kódja: 28 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny.

KÖZÖS EMITTERŰ FOKOZAT BÁZISOSZTÓS MUNKAPONTBEÁLLÍTÁSA

Áramgenerátorok alapeseteinek valamint FET ekkel és FET bemenetű műveleti erősítőkkel felépített egyfokozatú erősítők vizsgálata.

Elektronika Előadás

EGYFÁZISÚ VÁLTAKOZÓ ÁRAM

Zárt mágneskörű induktív átalakítók

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK. Váltakozóáramú hálózatok

Elektronikai műszerész Elektronikai műszerész

VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: FET tranzisztoros kapcsolások

Lehetővé teszi szűrőáramkörök tervezésekor az átviteli karakterisztika megvalósítását közelítő függvényekkel.

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Térvezérlésű tranzisztorok (FET)

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK ÉRETTSÉGI VIZSGA I. RÉSZLETES KÖVETELMÉNYEK

Elektronika 11. évfolyam

A 2009-es vizsgákon szereplő elméleti kérdések

A soros RL-kör. t, szög [rad] áram feszültség. 1. ábra Feszültség és áramviszonyok az ellenálláson, illetve a tekercsen

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

11.2. A FESZÜLTSÉGLOGIKA

Villamosipar és elektronika ismeretek ágazati szakmai érettségi vizsga témakörei

4. /ÁK Adja meg a villamos áramkör passzív építő elemeit!

MÉRÉSI JEGYZŐKÖNYV. Felhasznált eszközök. Mérési feladatok

A u. u R. = i Tranzisztoros erősítők Az erősítő feladata, és fő jellemzői

Földelt emitteres erősítő DC, AC analízise

VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Áramköri elemek mérése ipari módszerekkel

A soros RC-kör. t, szög [rad]

10. Mérés. Oszcillátorok mérése. Összeállította: Mészáros András, Nagy Balázs

MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306

TDK DOLGOZAT Tranzisztoros Clapp-oszcillátor tervezése

VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK

Adatok: R B1 = 100 kω R B2 = 47 kω. R 2 = 33 kω. R E = 1,5 kω. R t = 3 kω. h 22E = 50 MΩ -1

A stabil üzemű berendezések tápfeszültségét a hálózati feszültségből a hálózati tápegység állítja elő (1.ábra).

Attól függően, hogy a tranzisztor munkapontját melyik karakterisztika szakaszon helyezzük el, működése kétféle lehet: lineáris és nemlineáris.

EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Elektronikai műszerész Elektronikai műszerész

ELEKTROTECHNIKA-ELEKTRONIKA ELEKTROTECHNIKA

Integrált áramkörök/2. Rencz Márta Elektronikus Eszközök Tanszék

Mérés és adatgyűjtés

UNIPOLÁRIS TRANZISZTOR

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA TÁVKÖZLÉSI ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ GYAKORLATI VIZSGA MINTAFELADATOK

Átírás:

A tárgyalandó oszcillátortípusok a hárompont-kapcsolásúak egyik alcsoportja, méghozzá a a Colpitts-oszcillátor földelt kollektoros (drain-ű, anódú), valamint földelt emitteres (source-ű, katódú) változatai. A Clapp-oszcillátor: az oszcillátorkapcsolást 1948-ban publikálta James Kilton Clapp. A látszólagos különbség csak annyi a Colpitts-oszcillátorhoz képest, hogy egy C0 kapacitást kapcsolunk sorba a rezgőköri induktivitással. Valójában ez óriási különbséget eredményez a működés szempontjából, hiszen jól látható, hogy a C0 a L1-gyel egy soros rezgőkört alkot, így a Clapp-oszcillátor ama kevés oszcillátorok közé tartozik, amelyik a soros rezonancián működik. 1. ábra A Colpitts-oszcillátor, valamint közös drain-ű változata, a Clapp-oszcillátor A Colpitts-oszcillátorok elemzésekor láthattuk, hogy a Colpitts-oszcillátorokat leggyakrabban a C2 kapacitással hangoljuk, viszont ennek az a hátrányos tulajdonsága, hogy a C1 és a C2 kedvezőtlen osztásaránya esetén a rezgés leszakad, az oszcilláció megszűnik. Ezt a hibát hivatott kiküszöbölni a Clapp-oszcillátor, hiszen a hangolást egyetlen elem hangolásával könnyedén megoldhatjuk: a C0-lal. Ebben az esetben a a C1 és a C2 kondenzátorok fixek, így az osztásarányuk is fix, a rezgés állandó nem szakad le széles frekvenciaátfogás mellett (2. ábra). 2. ábra A Clapp-oszcillátor egyszerű hangolhatóságának két példája VIII-1/7

A Clapp-oszcillátor rezonanciafrekvenciája a következőképpen számítható, mely lényegében az LC-oszcillátoroknál megismert Thomson-képletből adódik: f 0 = 1 2 π LC => f 0= 1 2 π 1 L 1 ( 1 C 0 + 1 C 1 + 1 C 2 ) A Clapp-oszcillátorok adta soros rezonancián való működést aknázza ki a rezgőkvarccal kivitelezett kapcsolás. Mint ismeretes a rezgőkvarcot is (zömmel) a soros rezonancián működtetjük az oszcillátorokban. A 3. ábra szerinti példa egy nagy frekvenciastabilitású, ámde kis frekvenciaátfogású (=> kvarc-oszcillátorok) rezgéskeltőt mutat be, valamint annak hangolási példáját. 3. ábra rezgőkvarccal felépített, nagy frekvenciastabilitású Clapp-oszcillátor A kvarc-oszcillátorok frekvenciaátfogása kicsi. Ennek az az oka, hogy a rezonanciafrekvenciát csak néhány milliomodnyi értékkel hangolhatjuk el (pl. egy 1 MHz kvarc esetén néhány Hertz). A rezgőkvarc hőmérséklet-változással szembeni nagyfokú stabilitása annak a következménye, hogy más anyagokhoz képest, csak nagyon kis mértékben változnak a geometriai méretei, így az oszcillációs frekvencia is szinte hőmérsékletfüggetlen lesz. Tekintettel arra, hogy a Clapp-oszcillátor 1948 lett publikálva, így az első időkben elektroncsöveket, később bipoláris tranzisztorokat is alkalmaztak és alkalmaznak napjainkban is a térvezérlésű tranzisztorok mellett. Ilyen kapcsolások elemezhetők a 4. ábrán. Összefoglalható, hogy a Clapp-oszcillátor a szelektív hálózatra történő kicsi visszahatásnak köszönheti sikerét, akár az LC-, akár a rezgőkvarcos kivitelben. Az LCoszcillátorok között az egyik legnagyobb frekvenciastabilitású eszköz, míg a rezgőkvarccal felépített oszcillátorok között a leggyakoribb. VIII-2/7

4. ábra elektroncsöves és bipoláris tranzisztoros Clapp-oszcillátorok, LC- és rezgőkvarcos kivitelben Célszerű megismerni egy másik, ugyancsak eredményes Clapp-változatot, mégpedig a földelt source-ű (katódú, emitteres) erősítővel felépített oszcillátort (5. ábra). 5. ábra VIII-3/7

A két kapcsolási rajz a földelt source-ű LC- és kvarc-oszcillátort mutatja be. Jól megfigyelhető, hogy mindkét esetben soros rezonanciáról beszélhetünk. Egyrészt mivel L1-C1 soros rezgőkört alkot, másrészt a rezgőkvarc mint ahogy láthattuk igen nagy jóságú soros rezgőkört eredményez. A rajzokon egyúttal feltüntettük a legegyszerűbb hangolási módot is. 6. ábra elektroncsöves és bipoláris tranzisztoros Clapp-oszcillátorok (földelt katódú és földelt emitteres erősítőfokozattal) VIII-4/7

A Vackař-oszcillátor: hasonló eredményre jutott - James Kilton Clapp-tól függetlenül 1945-ben Jiří Vackař mérnök. Ez egyértelműen látható az 1955-ben szabadalmaztatott oszcillátorkapcsolás leírásában. Vackař munkájának eredménye egy, a Clapp-oszcillátornál is nagyobb frekvencia- és amplitúdóstabilitású eszköz, melynek származtatása az említett szabadalmi leírásból az 6. ábra szerint alakul, s látszik, hogy ebben az esetben nem soros, hanem párhuzamos rezonanciáról beszélhetünk. A 7. ábra egy korabeli, elektroncsöves felépítésű kapcsolást mutat be. 5. ábra Jiří Vackař mérnök a) b) c) d) 6. ábra a Vackař-oszcillátor kapcsolási rajzának származtatása az 1955-ben publikált US2706249 számú szabadalmi leírásban VIII-5/7

7. ábra korabeli, elektroncsöves Vackař-oszcillátor 8. ábra korszerű, gyakori (bipoláris tranzisztoros és FET-es) Vackař-oszcillátorok, nagy- és kisimpedanciás kapacitív kicsatolással, egy elemes hangolással VIII-6/7

A Clapp- és a Vackař-oszcillátorok terhelhetősége, (jel)kicsatolási módok Eme oszcillátorok esetén a hárompont-kapcsolású oszcillátoroknál leírtak az irányadóak a terhelhetőség és a kicsatolási módok tekintetében. Összességében elmodható, hogy három lehetőség van a kicsatolásra, melyek determinálják a terhelhetőséget. Kapacitív kicsatolás I.: ebben az esetben a jelet a drain- (kollektor-, anód-) körből csatoljuk ki [földelt source-ű (kollektoros, anódú) erősítőfokozat]. Ekkor viszonylag nagy kimeneti feszültségre számíthatunk, viszont a terhelés ohmos és reaktáns összetevői jelentősen visszahatnak a kimenetre és a szelektív hálózatra, tekintettel arra, hogy a drain- (kollektor-, anód-) kör eleve nagyimpedanciás kimenet (9. ábra). Szükséges a nagyimpedanciás bemenetű elválasztó erősítőfokozat. 9. ábra Kapacitív kicsatolás II.: a jelkicsatolás a source- (emitter-, katód-) körből történik, mely kisimpedanciás, így jól terhelhető, kicsi a terhelés visszahatása a szelektív hálózatra, vaamint az erősítőfokozatra [földelt drain-ű (source-ű, katódú) erősítőfokozat] (10. ábra). Viszonylag kis kimeneti feszültségre tarthatunk számot. 10. ábra Induktív (transzformátoros) csatolás: a szelektív hálózat tekercsével csatolásba hozunk egy másik tekercset. Megfelelő menetszámáttétellel optimális impedancia, valamint feszültségáttétel biztosítható, galvanikus leválasztás mellett. Kis kimeneti feszültség és impedancia az eredmény, így a kimenet jól terhelhető (11. ábra). 11. ábra VIII-7/7