Le circuit électrique qui produit un signal électronique oscillant périodiquement tel qu'une onde sinusoïdale, une onde carrée ou toute autre onde est appelé oscillateur électronique. Les oscillateurs peuvent être classés en différents types généralement en fonction de leur fréquence de sortie. Les oscillateurs électroniques peuvent être appelés oscillateurs contrôlés en tension car leur fréquence d'oscillations peut être contrôlée par leur tension d'entrée. Les oscillateurs électroniques contrôlés en tension les plus avancés peuvent être considérés comme deux types, à savoir: l'oscillateur linéaire et l'oscillateur non linéaire.

Oscillateur électronique

Les oscillateurs non linéaires sont utilisés pour produire des formes d'onde de sortie non sinusoïdales. Les oscillateurs linéaires sont utilisés pour produire des formes d'onde de sortie sinusoïdales et sont en outre classés en de nombreux types, tels que l'oscillateur à rétroaction, l'oscillateur à résistance négative, l'oscillateur Colpitts, l'oscillateur Hartley, l'oscillateur Armstrong, l'oscillateur à décalage de phase, l'oscillateur Clapp, l'oscillateur à ligne de retard, l'oscillateur Pierce, Oscillateur à pont de Wien, oscillateur Robinson, etc. Dans cet article particulier, nous discutons de l'un des nombreux types de circuits d'oscillateur linéaire, à savoir l'oscillateur Colpitts.

Oscillateur Colpitts

L'oscillateur est un amplificateur avec la rétroaction positive et il convertit le signal d'entrée CC en forme d'onde de sortie CA avec certains entraînement à fréquence variable et une certaine forme de forme d'onde de sortie (comme une onde sinusoïdale ou une onde carrée, etc.) en utilisant la rétroaction positive au lieu du signal d'entrée. Les oscillateurs qui utilisent l'inductance L et le condensateur C dans leur circuit sont appelés oscillateur LC qui est un type d'oscillateur linéaire.

Oscillateur Colpitts

Les oscillateurs LC peuvent être conçus en utilisant différentes méthodes. Les oscillateurs LC bien connus sont l'oscillateur Hartley et l'oscillateur Colpitts. Parmi ces deux, la conception fréquemment utilisée est l'oscillateur Colpitts conçu par et nommé d'après un ingénieur américain Edwin H Colpitts en 1918.

Théorie des oscillateurs Colpitts

Il se compose d'un circuit de réservoir qui est un sous-circuit de résonance LC composé de deux condensateurs en série connectés en parallèle à un inducteur et la fréquence des oscillations peut être déterminée en utilisant les valeurs de ces condensateurs et de l'inductance du circuit de réservoir.

Cet oscillateur est presque similaire à l'oscillateur Hartley dans tous les aspects, par conséquent, il est appelé double électrique de l'oscillateur Hartley et est conçu pour la génération d'oscillations sinusoïdales à haute fréquence avec des fréquences radio allant généralement de 10 KHz à 300 MHz. La principale différence entre ces deux oscillateurs est qu'il utilise une capacité de prise, tandis que l'oscillateur Hartley utilise une inductance de prise.

Circuit oscillateur Colpitts

Tous les autres circuits d’oscillateur qui génèrent des formes d’onde sinusoïdales utilisent le circuit résonant LC à l’exception de quelques circuits électroniques tels que les oscillateurs RC, l’oscillateur Wien-Robinson et quelques oscillateurs à cristal qui ne nécessitent pas d’inductances supplémentaires à cet effet.

Schéma de circuit de l'oscillateur Colpitts

Il peut être réalisé en utilisant un dispositif de gain tel que Transistor à jonction bipolaire (BJT) , amplificateur opérationnel et transistor à effet de champ (FET) comme similaire dans d'autres oscillateurs LC également. Les condensateurs C1 et C2 forment un diviseur de potentiel et cette capacité prise dans le circuit du réservoir peut être utilisée comme source de rétroaction et cette configuration peut être utilisée pour fournir une meilleure stabilité de fréquence par rapport à l'oscillateur Hartley dans lequel l'inductance prise est utilisée pour la configuration du retour.

La résistance ré dans le circuit ci-dessus assure la stabilisation du circuit contre les variations de température. Le condensateur Ce connecté dans le circuit qui est parallèle au Re, fournit un chemin réactif faible au signal CA amplifié agissant comme Condensateur de dérivation . Le Résistances R1 et R2 forme un diviseur de tension pour le circuit et fournit une polarisation au transistor. Le circuit se compose d'un Amplificateur couplé RC avec transistor de configuration d'émetteur commun. Le condensateur de couplage Coutblocks DC en fournissant un chemin AC du collecteur au circuit de réservoir.

Fonctionnement de l'oscillateur Colpitts

Chaque fois que l'alimentation électrique est activée, les condensateurs C1 et C2 représentés dans le circuit ci-dessus commencent à se charger et une fois que les condensateurs sont complètement chargés, les condensateurs commencent à se décharger à travers l'inductance L1 dans le circuit, provoquant des oscillations harmoniques amorties dans le circuit du réservoir.

Circuit de réservoir avec condensateurs et inductances

Ainsi, une tension alternative est produite aux bornes de C1 et C2 par le courant oscillatoire dans le circuit de réservoir. Alors que ces condensateurs se déchargent complètement, l'énergie électrostatique stockée dans les condensateurs est transférée sous forme de flux magnétique vers l'inducteur et donc l'inducteur se charge.

De même, lorsque l'inductance commence à se décharger, les condensateurs recommencent à se charger et ce processus de charge d'énergie et de décharge des condensateurs et de l'inductance continue, provoquant la génération d'oscillations et la fréquence de ces oscillations peut être déterminée en utilisant la fréquence de résonance du circuit de réservoir constitué de inductance et condensateurs. Ce circuit réservoir est considéré comme le réservoir d'énergie ou le stockage d'énergie. Cela est dû à la charge et à la décharge d'énergie fréquentes de l'inducteur, des condensateurs qui font partie du réseau LC formant le circuit de réservoir.

Les oscillations continues non amorties peuvent être obtenues à partir du critère de Barkhausen. Pour les oscillations soutenues, le déphasage total doit être de 3600 ou 00. Dans le circuit ci-dessus, comme deux condensateurs C1 et C2 sont mis au centre et mis à la terre, la tension aux bornes du condensateur C2 (tension de retour) est de 1800 avec la tension aux bornes du condensateur C1 (tension de sortie ). Le transistor émetteur commun produit un déphasage de 1800 entre les tensions d'entrée et de sortie. Ainsi, à partir du critère de Barkhausen, nous pouvons obtenir des oscillations continues non amorties.
La fréquence de résonance est donnée par

ƒr = 1 / (2Ï√ (L1 * C))

“lequel des moyens de communication suivants est un type de transmission radio ? ”

Où ƒr est la fréquence de résonance

C est la capacité équivalente de la combinaison en série de C1 et C2 du circuit de réservoir

Il est donné comme

C = (C1 * C2) / ((C1 + C2))

L1 représente l'inductance propre de la bobine.

Applications de l'oscillateur Colpitts

Il est utilisé pour la génération de signaux de sortie sinusoïdaux avec des fréquences très élevées.
L'oscillateur Colpitts utilisant le dispositif SAW peut être utilisé comme type de capteurs tel que capteur de température . Le dispositif utilisé dans ce circuit étant très sensible aux perturbations, il détecte directement depuis sa surface.
Il est fréquemment utilisé pour les applications dans lesquelles une très large gamme de fréquences est impliquée.
Utilisé pour les applications dans lesquelles des oscillations non amorties et continues sont souhaitées pour fonctionner.
Cet oscillateur est préféré dans les situations où il est destiné à résister fréquemment à des températures élevées et basses.
La combinaison de cet oscillateur avec certains appareils (au lieu du circuit de réservoir) peut être utilisée pour obtenir une grande stabilité de température et une haute fréquence.
Il est utilisé pour le développement de mobiles et communications radio .
Il a de nombreuses applications utilisées à des fins commerciales.

Par conséquent, cet article discute brièvement de l'oscillateur Colpitts, de la théorie, du fonctionnement et des applications de l'oscillateur Colpitts avec son circuit de réservoir sont utilisés dans kits de projets électroniques gratuits . Pour plus d'informations sur l'oscillateur Colpitts, veuillez poster vos questions en commentant ci-dessous.

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