¿Podemos hacer que el oscilador Colpitts sea ajustable?

El oscilador Collpits es uno de los osciladores más utilizados.

oscilador colpitts

Su ecuación de frecuencia es así:

ecuación de colpitas

De acuerdo con la ecuación, podemos cambiar su frecuencia cambiando los parámetros del tanque LC L y C. Sin embargo, hacer capacitores e inductores ajustables no es muy realista. Además, su valor de capacitancia e inductancia no puede variar mucho para obtener F 0 - 100x F 0 rango de frecuencia de oscilación.

Así que aquí está mi pregunta, ¿cómo puedo hacer que este oscilador sea ajustable de manera que pueda oscilar a 100x? F 0 ?

Nota: Podemos agregar cualquier bloque digital o analógico al circuito para lograr el objetivo.

Ninguno de los diseños comunes de osciladores LC se presta realmente a la capacidad de ajuste, y ciertamente no en ese tipo de rango. ¿Por qué quieres esto? ¿Ha considerado DDS en su lugar?
Si puede agregar un bloque digital, corrija la oscilación en el extremo superior y agregue un PLL en la salida. O simplemente usa un cristal como todos los demás.
¿Observe el signo de la raíz cuadrada en la ecuación? Eso significa que debe variar L o C, o su producto, en 10000:1 para lograr un rango de sintonización de 100:1. Prácticamente, puede variar C en aproximadamente 10: 1 para un rango de afinación de 3; 1. Para ampliar aún más el rango, deberá cambiar diferentes inductores. (O use la síntesis de frecuencia en su lugar)
Idea loca: ¿y si usas el efecto Miller para multiplicar los capacitores? Necesitaría un amplificador con un ancho de banda mucho más alto que la frecuencia máxima a la que pretende sintonizar el oscilador

Respuestas (1)

Digamos que desea una frecuencia de 1 MHz a 100 MHz; eso es un rango de 100:1. Para hacer esto, necesitará dos osciladores de onda sinusoidal y un mezclador (modulador balanceado).

Configure un oscilador para que sea (digamos) de 300 MHz y el otro para que varíe entre 301 MHz y 400 MHz.

"Mezcle" las dos salidas y obtendrá frecuencias de suma y diferencia. Claramente, la suma de frecuencias será de 601 MHz a 701 MHz pero, lo que es más importante, la diferencia de frecuencia oscilará entre 1 MHz y 100 MHz.

Filtro de paso bajo la salida para deshacerse en gran medida de las frecuencias de suma. Este proceso de filtrado se hace más fácil cuanto más alto elija el rango de frecuencia del oscilador individual (digamos) de 1,01 GHz a 1,1 GHz.

Ambos osciladores pueden ser de tipo colpitts, de hecho, son los que recomendaría. Si desea una estabilidad decente de la salida de 1 MHz, tenga en cuenta que esto es bastante difícil de lograr dada la estabilidad necesaria para los osciladores, pero buena suerte; He usado este método.

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