مدار نوسان ساز کولپیتس (Colpitts Oscillator Circuit)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
مدار نوسان ساز کولپیتس (Colpitts Oscillator Circuit) :
مدار نوسان ساز کولپیتس (Colpitts Oscillator) یکی از انواع نوسان سازهای LC است که برای تولید امواج سینوسی در فرکانس های بالا (RF) استفاده می شود. این مدار توسط ادوین کولپیتس در سال ۱۹۱۸ اختراع شد و به دلیل سادگی و پایداری خوب، در کاربردهای RF بسیار محبوب است. ویژگی بارز آن استفاده از یک تقسیم کننده خازنی (دو خازن سری) برای ایجاد فیدبک است.
ساختار: مدار کولپیتس از یک ترانزیستور (یا آپ امپ، اما معمولا ترانزیستور) به عنوان المان تقویت کننده، یک مدار تانک LC موازی (سلف L و خازن C) و دو خازن C1 و C2 که به صورت سری به سراسر سلف وصل شده اند، تشکیل شده است. نقطه اتصال مشترک دو خازن (که به عنوان تپ خازنی عمل می کند) برای اعمال فیدبک به امیتر (یا سورس) ترانزیستور استفاده می شود.
فرکانس نوسان: فرکانس نوسان توسط مدار تانک LC تعیین می شود. از آنجا که دو خازن C1 و C2 با سلف تشدید می کنند، ظرفیت معادل سری آن ها (
\[ C_{eq} = \frac{C_1 C_2}{C_1 + C_2} \]) در تعیین فرکانس نقش دارد. فرکانس نوسان تقریبا برابر است با:
\[ f_0 = \frac{1}{2\pi \sqrt{L \cdot \frac{C_1 C_2}{C_1 + C_2}}} \]عملکرد: ترانزیستور سیگنال را تقویت کرده و فیدبک از طریق تقسیم کننده خازنی به ورودی بازمی گردد. شرط نوسان (بهره حلقه کافی و تغییر فاز ۳۶۰ درجه) با انتخاب مناسب مقادیر C1 و C2 برقرار می شود. معمولا C1 و C2 را طوری انتخاب می کنند که نسبت آن ها بهره کافی برای نوسان را فراهم کند.
مزایا:
⭐ پایداری فرکانسی خوب.
⭐ مناسب برای فرکانس های بالا (تا چند صد مگاهرتز).
⭐ سادگی ساخت.
کاربردها:
⭐ اسیلاتورهای محلی (Local Oscillators) در گیرنده های رادیویی.
⭐ تولید موج حامل در فرستنده ها.
⭐ مدارهای ساعت (Clock) در فرکانس های بالا.
