6.3.2 Ταλαντωτής Clapp
Μια τροποποίηση του ταλαντωτή Colpitts με τη συνδεση ενός πυκνωτή C σε σειρά με το πηνίο L δίνει τον ταλαντωτή Clapp. Το Σχ.6.5 δείχνει ένα τέτοιο ταλαντωτή με BJT. Η προσθήκη αυτή του πυκνωτή βελτιώνει τη σταθερότητα της ταλάντωσης. Η σταθερότητα αυτή μπορεί να βελτιωθεί ακόμη περισσότερο αν χρησιμοποιήσουμε πιεζοηλεκτρικό κρύσταλλο. Όταν οι χωρητικές αντιστάσεις των πυκνωτών C1 και C2 είναι μεγάλες ως προς αυτή του πυκνωτή που προστέθηκε, η συχνότητα ταλάντωσης καθορίζεται από τη σχέση που είδαμε στον ταλαντωτή Colpitts. H χωρητικότητα C μπορεί να είναι μεταβλητή ώστε να έχουμε μεταβλητή συχνό¬τητα συντονισμου σε μια δεδομένη περιοχή συχνοτήτων. Στη συχνότητα συντονισμου, η παράλληλη αντίσταση του κυκλώματος σειράς LC είναι ελάχιστη με αποτέλεσμα η συχνότητα συντονισμού να είναι πρακτικά ανεξάρτητη από τις παραμέτρους του τρανζίστορ.
Η συχνότητα ταλάντωσης δίνεται και πάλι από τη σχέση:
όπου όμως τώρα έχουμε
Επίσης, με βάση την Εξ.(6.3.2) αποδεικνύεται, ότι για να εξασφαλίσουμε τη συντήρηση των ταλαντώσεων, πρέπει να ισχύει πάλι η ίδια σχέση με τον ταλαντωτή Colpltts, δηλ. η Εξ.(6.3.5).
Αν C1 << C2, ο λόγος ανασύζευξης δίνεται από τη σχέση:
και η ενίσχυση του ενισχυτή:
Παράδειγμα 6-3
O πιο πάνω ταλαντωτής έχει L=33 mH, C1=C2 = 100 nF, C=1200 nF, hfe=100, RC=470 Ω και hie=1 kQ. Να βρεθεί η συχνότητα ταλάντωσης του, ο λόγος ανασυζευξης και εάν συντηρούνται οι ταλαντώσεις.
η οποία είναι πολύ μεγαλύτερη από 2. Επομένως έχουμε συντήρηση των ταλαντώσεων. Το Σχ.6.6 δείχνει τον ταλαντωτή Clapp με ΤΕ. Στον ταλαντωτή αυτόν ισχύουν όλες οι πιο πάνω σχέσεις με μόνη διαφορά την απολαβή τάσης του ενισχυτή που δίνεται από τη γνωστή σχέση του ενισχυτή με αναστροφή, δηλ.
Παράδειγμα 6-4
Θα υπολογίσουμε ταλαντωτη Clapp που δίνει ταλαντώσεις με συχνότητα συντονισμού 50 kHz, χρησιμοποιώντας τον ΤΕ 741.
Λύση
Δεχόμαστε ως λογική τιμή L=2.2 mH. Επομένως, από την Εξ.(6.3.9),
έχουμε
Επιλέγουμε τη συνήθη τιμή β = 0.1. Επομένως,
Αν δεχθούμε μια λογική τιμή Ct = 4.7 nF και C2 = 100 nF
Επομένως,
Για να έχουμε συντηρούμενες ταλαντώσεις, πρέπει να ισχύει η Εξ(6.3.5),
δηλ.
Έτσι, αν δεχούμε, π.χ R1 = 10 kΩ, θα έχουμε
R2 > 110 kΩ
