Können wir den Colpitts-Oszillator einstellbar machen?

Der Collpits-Oszillator ist einer der am häufigsten verwendeten Oszillatoren.

Colpitts-Oszillator

Seine Frequenzgleichung lautet wie folgt:

Colpitts-Gleichung

Gemäß der Gleichung können wir seine Frequenz ändern, indem wir seine LC-Tankparameter L und C ändern. Es ist jedoch nicht sehr realistisch, einstellbare Kondensatoren und Induktivitäten herzustellen. Auch ihr Kapazitäts- und Induktivitätswert kann nicht so stark variieren, um zu erhalten F 0 - 100x F 0 Schwingungsfrequenzbereich.

Hier ist also meine Frage, wie kann ich diesen Oszillator so einstellen, dass er auf 100x oszillieren kann F 0 ?

Hinweis: Wir können der Schaltung jeden digitalen oder analogen Block hinzufügen, um das Ziel zu erreichen.

Keines der gängigen LC-Oszillatordesigns eignet sich wirklich für eine Einstellbarkeit, und schon gar nicht über diesen Bereich. Warum willst du das? Haben Sie stattdessen DDS in Betracht gezogen?
Wenn Sie einen digitalen Block hinzufügen können, fixieren Sie die Schwingung am oberen Ende und fügen Sie eine PLL am Ausgang hinzu. Oder verwenden Sie einfach einen Kristall wie alle anderen.
Beachten Sie das Quadratwurzelzeichen in der Gleichung? Das bedeutet, dass Sie L oder C oder ihr Produkt um 10000:1 variieren müssen, um einen Abstimmbereich von 100:1 zu erreichen. Praktisch können Sie C um etwa 10:1 für einen Stimmbereich von 3:1 variieren. Um die Reichweite weiter zu erweitern, müssen Sie verschiedene Induktoren schalten. (Oder stattdessen Frequenzsynthese verwenden)
Verrückte Idee: Was ist, wenn Sie den Miller-Effekt zum Multiplizieren der Kondensatoren verwenden? Sie würden einen Verstärker mit einer Bandbreite benötigen, die viel höher ist als die maximale Frequenz, auf die Sie den Oszillator abstimmen möchten

Antworten (1)

Angenommen, Sie möchten eine Frequenz von 1 MHz bis 100 MHz - das entspricht einem Bereich von 100:1. Dazu benötigen Sie zwei Sinusoszillatoren und einen Mixer (symmetrischer Modulator).

Stellen Sie einen Oszillator auf (z. B.) 300 MHz und den anderen zwischen 301 MHz und 400 MHz ein.

"Mischen" Sie die beiden Ausgänge zusammen und Sie erhalten Summen- und Differenzfrequenzen. Die Summenfrequenzen reichen natürlich von 601 MHz bis 701 MHz, aber was wichtig ist, die Differenzfrequenz reicht von 1 MHz bis 100 MHz.

Tiefpass filtern Sie den Ausgang, um die Summenfrequenzen weitgehend loszuwerden. Dieser Filtervorgang wird erleichtert, je höher Sie den einzelnen Oszillatorfrequenzbereich (z. B. 1,01 GHz bis 1,1 GHz) wählen.

Beide Oszillatoren können vom Typ Colpitts sein, tatsächlich sind sie diejenigen, die ich empfehlen würde. Wenn Sie eine anständige Stabilität des 1-MHz-Ausgangs wünschen, beachten Sie, dass dies angesichts der für die Oszillatoren erforderlichen Stabilität ziemlich schwierig zu erreichen ist, aber viel Glück; Ich habe diese Methode verwendet.

Können wir den Colpitts-Oszillator einstellbar machen?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v