El oscilador Colpitts no oscila

Intenté hacer un protoboard de un oscilador Colpitts simple, solo para ver cómo funciona (y para poder usar mi alcance para algo más interesante que medir voltajes estáticos).

He estado siguiendo este ejemplo , específicamente el diseño del segundo circuito:

Un oscilador Colpitts
(fuente: play-hookey.com )

Lo estoy alimentando con 5 V, las resistencias están todas en 1k, L es un inductor fijo de 0,22 µH, Q es un 2N4401, C1 y C2 son cerámicas de 0,001 µF y la tapa sin etiquetar en la base es una cerámica de 220 pF ( ¿Quizás demasiado bajo?), Y estoy sondeando entre el emisor y el suelo.

Ahora, es cierto que estos valores se eligen más o menos al azar de mis cajones de componentes. En este caso, no estoy interesado en obtener una frecuencia específica siempre que sea lo suficientemente baja para medirla (50 MHz), así que pensé que podría arrojar cualquier valor para las tapas y el inductor, siempre que fueran lo suficientemente alto: he leído que este puede ser un método bastante preciso para medir la capacitancia y la inductancia respectivamente, según la frecuencia que obtenga.

Preguntas:

  1. ¿Por qué el circuito no oscila? Estoy midiendo un voltaje de CC de 1,87 V en mi punto de prueba.
  2. ¿Cómo se calculan los valores de resistencia adecuados (o proporciones)?
  3. ¿Para qué se usa la tapa base? ¿Solo desacoplamiento de potencia?
  4. ¿Estoy sondeando en el lugar correcto?
sí, el capacitor base es demasiado bajo. Aumente L por un factor de diez, disminuya C1 en aproximadamente 5. C2 suele ser más grande que C1. Sí, sonda emisor, pero aun así, usa una sonda atenuadora X10. Agregue un límite de 0.1uf desde la parte superior de L1 a tierra con cables cortos; falta en su esquema.
Gracias por los consejos. Ya estoy usando una sonda X10 para no cargar el circuito innecesariamente. Veré si puedo hacerlo funcionar con los valores sugeridos y un límite adicional, pero independientemente parece que tengo algunas (más) lecturas que hacer.

Respuestas (2)

Mi respuesta:

1.) No lo sé porque no recalculé el circuito. Sin embargo, es SU tarea encontrar un diseño adecuado (sin utilizar valores de piezas aleatorios), consulte el punto 2).

2.) Al principio, debe comprender el circuito (por qué puede oscilar). Hay una red de realimentación selectiva en frecuencia con una característica de paso de banda (L en paralelo con C1 y C2). No pase por alto que la tensión de alimentación es idéntica a la señal de tierra.

Por lo tanto, en la frecuencia de banda media, el cambio de fase será cero. Una parte de esta señal (dependiendo de la relación C1-C2) se retroalimenta al emisor estableciendo la retroalimentación positiva requerida (ganancia de bucle).

3.) La tarea del condensador base es mantener la base en la señal de tierra (transistor en configuración de base común y ganancia positiva, ver 2).

4.) La salida clásica (normal) para etapas base comunes está en el colector.

Gracias por su respuesta. Como puede ver, soy bastante nuevo en esto y sigo aprendiendo qué esquinas puedo cortar al hacer mis diseños. Creo que mi comprensión intuitiva de cómo funciona el circuito era incorrecta; lo estudiaré con más cuidado. Ahora veo que hay una sección en El arte de la electrónica sobre los osciladores Colpitts, creo que comenzaré allí.
OK - Creo que este es un buen enfoque. Saber cómo funciona el circuito en principio es una condición previa para diseñarlo. Intente comprender la condición de oscilación (Barkhausen): ganancia de bucle unitario.

1) Un circuito LC en serie, como el que tiene, no puede ser un resonador, porque no hay una RUTA COMPLETA para que circulen las corrientes. Agregue 0.01 UF desde Top_of_inductor a Ground; que completa el camino de circulación.

2) El amplificador de base común tiene una ganancia de DOS, establecida por la relación del capacitor. ¿Reducir el valor del capacitor superior, por un factor de 5?

3) La ruta del transistor (efecto temprano) está cargando el circuito sintonizado. Rout es una función fuerte de Vce, si solo tiene unos pocos voltios en el transistor. Esta Rout puede ser tan baja que la energía nunca puede acumularse. Prueba con 9 voltios.

4) Sólo los circuitos resonantes en paralelo, aquellos con recorrido de circulación completo, pueden almacenar energía. Pero las series resonantes son excelentes para anular la energía en los filtros.

5) asumiendo que 15 MHz es la frecuencia resonante (usando sqrt (25,330/Luh*CpF)), la impedancia capacitiva en el emisor es de 50 ohmios (dos tapas en paralelo). El emisor Rin (entrada al amplificador CommonBase) es de aproximadamente 13 ohmios, de 26 ohmios a 1mA/1,9mA real. Por lo tanto, la transferencia de energía de 50 ohmios/13 ohmios podría mejorarse, en caso de que la transferencia de energía resultara importante (las matemáticas podrían revelar esto)

EDITAR Encontré este esquema del oscilador Colpitts, que resuelve el problema de la corriente circulante;

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

El oscilador Colpitts no oscila
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v