3 TIPURI DE OSCILATOARE SI RELATII DE PROIECTARE

In practica, elementul activ utilizat la realizarea oscilatorului se pot afla in diferite conexiuni, astfel incat vor exista oscilatoare Hartley, Colpitts sau Clapp cu tranzistoare bipolare/cu efect de camp in mantaj baza/poarta comuna, colector/drena comuna sau emitor/sursa comuna.

Pentru o abordare unitara a oricarui tip de oscilator, indiferent de tipul de element activ utilizat, la determinarea relatiilor de proiectare vom considera oscilatorul ca si un amplificator cu reactie pozitiva, pentru care conditia de amplitudine este: , unde ; S - panta unui tranzistor cu efect de camp sau tub electronic, respectiv in cazul tranzistoarului bipolar; - rezistenta de sarcina a elementului activ.

Pentru stabilizarea amplitudinii oscilatiilor este de dorit ca, dupa stabilizarea regimului de functionare, elementul activ sa lucreze in regim de semnal mare. De aceea, in cele ce urmeaza, in locul lui pantei de semnal mic - S, vom folosi panta caracteristicii de transfer liniarizate - , iar valoarea lui se stabileste pentru un regim optim de utilizare a elementului activ intr-o clasa de functionare aleasa (A, A-B sau C). Aceste aspecte sunt ilustrate in fig. 12.

Fig. 12. Regim optim de utilizare a elementului activ

intr-o clasa de functionare aleasa (A, A-B sau C)

Astfel, cunoscand tipul de element activ si clasa de functionare a acestuia, putem stabili tensiunea alternativa intre electrozii de intrare, dupa stabilizarea regimului:

(43)

corespunzatoare unei tensiuni intre electrozii iesire:

, (44)

tensiunea de polarizare finala:

,

conductanta de sarcina optima:

In relatiile de mai sus s-au folosit urmatoarele notatii:

• - tensiunea de intrare corespunzatoare curentului de iesire maxim admis,
• - tensiunea de deschidere a elementului activ,
• - semiunghiul de conductie,
• - tensiunea continua intre electrozii de iesire (de exemplu colector-emitor),
• - tensiunea reziduala intre electrozii de iesire (de exemplu tensiunea de saturatie colector-emitor).

Pana la stabilizarea regimului insa, elementul activ functioneaza in regim de semnal mic, cand panta acestuia este mai mica (vezi fig. 12), iar amlificarea poate fi insuficienta pentru a asigura amorsarea oscilatiilor. Din aceste considerente conductanta reala de sarcina a elementului activ se va alege mai mica decat conductanta optima, in functie de variatia pantei de la un regim la altul. Recomandam ca valoarea conductantei reale de sarcina sa se aleaga pe baza relatiei:

. (47)

Din cele prezentate in paragraful 5.5.6 (Influenta sarcinii asupra caracteristicii dinamice a ARFP in clasa C), rezulta ca micsorarea conductantei de sarcina va influenta asupra regimului de functionare al elementului activ in regim de semnal mare, dar in sens pozitiv, adica va determina o stabilizare mai rapida a amplitudinii oscilatiilor si, eventual, cresterea amplitudinii oscilatiilor de iesire prin intrarea intr-un regim supracritic.

Calculul celorlalte elemente de circuit , , , precum si al amplitudinii oscilatiilor la iesirea oscilatorului se va face in functie de conexiunea aleasa. In cele ce urmeaza vom aborda principalele variante de implementare a oscilatoarelor in trei puncte.