Colpitts Osilatör nedir - Colpitts Osilatör devresi

'Elektronik Projeler' forumunda DeMSaL tarafından 29 Mart 2010 tarihinde açılan konu

  1. DeMSaL

    DeMSaL Özel Üye

    Sponsorlu Bağlantılar
    Colpitts Osilatör nedir - Colpitts Osilatör devresi konusu
    Colpitts Osilatör nedir - Colpitts Osilatör devresi


    Asagidaki sekilde transistörlü bir Colpitts osilatör devresi görülmektedir.

    [​IMG]

    Önce formüller; Devrenin rezonans frekansini "yada salinim frekansini yada salinim sikligini" bulmak için C1 ve C2 kondansatörlerinin toplamini yazalim.

    [​IMG]

    Bildigin gibi her iletkenin bir iç direnci dolaysiyla her bobininde bir iç direnci vardir. Bobinin tel çapi kalinlastikça direnci düser. Bu direnç ne kadar az olursa yani tel çapi ne kadar kalinlasirsa bobini "quality factor" denilen Q faktörü artar. Tel çapi azaldikça da Q faktörü azalir. Q faktörü rezonans frekansini azda olsa etkilemektedir. Ayrica yüksek Q faktörlü rezonans devreleri daha dar bandli düsük Q faktörlü rezonans devreleri de daha genis bandli olur. Simdi Q faktörünü de göz önüne alarak devrenin rezonans frekanslarini yazalim.

    Q faktörü 10 yada daha büyükse;

    [​IMG]

    Q faktörü 10 dan küçükse;

    [​IMG]

    olmaktadir. Hesaplama kolayligi bakimindan eger yüksek yada çok yüksek frekans osilatörü yapacaksak bobinin sarim sayisi zaten az olacagi için yani iç direnci az olacagi için Q faktörü 10 dan büyük düsünülür. Ama düsük frekans osilatörü yapacaksak yani kullanilan bobin bir kaç yüz tur gibi yada daha fazla ise o zaman bobinin Q faktörü önem kazanmaktadir.

    Gelelim devrenin çalismasina;

    Bu devrede C1 C2 den daha az degerdedir. Cc kondansatörü devre rezonans frekansini etkilemeyecek kadar büyük ve sadece transistörün DC gerilim degerinin kisa devre olmasini engellemek için kullanilmistir. CB kondansatörü transistörün beyzini toprak seviyesinde tutarak (Bakimiz, beyzi toprakli yükselteçler) devrenin AC kazancini yükseltmek için kullanilmistir. Devreye ilk gerilim verildiginde sifirdan bir anda akmaya baslayan Ic akimi kollektör ile toprak arasinda bir voltaj olusturur.

    Ani yükselen bu gerilime Cc kondansatörü kisa devre etkisi göstererek bu voltajin oldugu gibi LC devresi üzerine uygulanmasini saglar. LC üzerine uygulanan bu voltaj sekil olarak yaklasik basamak biçimindedir. Devredeki bobin üzerine bu sekildeki voltaj uygulandigi zaman üzerinden geçen akimin olusturdugu elektro manyetik alanin yarattigi ters elektromotor kuvvet ile fazlaca bir akim akmasina izin vermez ve kondansatörler topraga göre pozitif biçimde sarj olur. Bu anda bobin üzerinde de bir manyetik alan olusmustur. (Bir iletken üzerinden geçen akim o iletken üzerinde bir manyetik alan olusturur. Bakiniz ilk ögretim fen bilgisi kitabi) . Topraga göre pozitif biçimde sarj olan C2 üzerindeki voltaj geri besleme olarak transistörün emitörüne baglanmistir. C2 üzerinde olusan pozitif voltaj emitör voltajini pozitif yönde yükselterek transistörden geçen akimi azaltmaya baslar ve hatta durudur. Bu anda bobin üzerinde biriken elektromanyetik alanin yarattigi ters gerilim (bobinin üst ucu eksi alt ucu arti olur) kondansatör üzerinden bosalmaya baslar. Bu ters gerilim C1 ve C2 kondansatörlerini bu kez de ters yönde sarj eder. Yani C2 üzerinde topraga göre negatif gerilim olusur. Olusan bu gerilim transistörün emitör ucunu negatif yapacagi için transistörden geçen akim yeniden yükselmeye baslar. Artan Ic akim C2 üzerindeki negatif gerilim tarafindan da desteklenir (pozitif geri besleme). Bu durum bobin üzerindeki gerilim bosalincaya kadar devam eder. Bu sirada da Transistör iyice satüre olmustur ve kollektör gerilimi iyice azalmistir.. C1 üzerindeki voltaj da R2 üzerinden bosalmistir. C1 üzerindeki voltaj henüz durmaktadir ve üst ucu negatif oldugu için asagidan yukari dogru ayni RE C2 ve L üzerinden bosalmaya baslar. RE direncinin üst ucundan giren akim emitörü pozitife çeker ve transistör satürasyondan çikarak üzerinden geçen akimi azaltir. Bunun sonucu olarak kollektör gerilimi yükselmeye baslar. Yükselen kollektör gerilimi paragrafin basindaki duruma dönülmesine yol açar. Yani bobinin üst ucu yeniden pozitif olmaya, C2 nin üst ucu yeniden pozitif olmaya baslar. Bu durumda emitör C2 üzerindeki pozitif yönde yükselen gerilimden dolayi pozitife kayacagi için transistör üzerinden geçen akim durma noktasina gelir. Bu anda da bobin üzerinde yeniden elektromanyetik alan en üst seviyesine gelmistir.

    Bu olaylar devrenin gerilimi kesilene kadar kararli bir sekilde devam edecektir. Devrede kullandigimiz LC elemanlarindan dolayi üretilen dalganin sekli bir sinüstür. Çikis, transistörün kollektöründen bir kondansatör yardimi ile alinabilecegi gibi, bobin üzerine sarilan birkaç turluk ilave bobin ile de olabilir.

    Colpitts osilatörlere baska sekillerde de rastlayabilirsiniz. Esas olan rezonans devresinin iki kondansatör ve bir bobinden olusmasidir. Geri besleme mutlaka kondansatörlerin ortak uçlarindan da yapilmayabilir. Önemli olan yükseltece pozitif geri besleme saglayacak sekilde baglanmalaridir.

    Asagida bu duruma örnek olarak FET transistör ile yapilmis bir osilatör devresi vardir.

    [​IMG]
     
  2. avatar

    avatar Üye

    Eline sağlık paylaşım için teşekkürler
     

Bu Sayfayı Paylaş