Osilatörler

[Constantin]

Şekil 3.44 - Sönümün Tesiri
Kondansatörün, bobin üzerinden şarj ve deşarj olayı L ve C 'nin değeriyle orantılı olarak şekil 3.44(a) 'da görüldüğü gibi devam eder. Tank devresi üzerinden bir sinüsoidal sinyal alınır. Fakat, böyle sönümsüz bir sinüsoidal dalga, devrede direncin bulunmadığı, iletken tellerin direncinin sıfır olduğu ideal bir ortamda elde edilir.
Gerçek uygulamalarda her rezonans devresi bir miktar direnç içerir. Bobinin sarıldığı emaye telin ve devrede elemanları irtibatlamakla kullanılan iletken tellerin dahi bir direnci vardır. Varolan böyle dahili dirençler, tank devresinden elde edilen sünisoidal sinyalin sönmesine, giderek sıfıra gitmesine neden olur. Bu olaya SÖNÜM (Damping) adı verilir.
Osüatörlerde, bu sönümün önüne pozitif geri besleme ile geçilir. Bir tank devresi, osilasyonları meydana getirmek için kullanıldığı zaman, osilatörün ürettiği sinüsoidal sinyalin frekansı, tank devresinin rezonans frekansı olup,
f = 1 / (2π√L.C) formülü ile bulunabilir.
Transistörlü Colpits Osilatör



http://www.silisyum.net/pic/osilatorler/sekil3.45.gif








Şekil 3.45 - Transistörlü Colpits OsilatörColpits osilatörlerde, C1 ve C2 gibi split kondansatörler (ayrılmış, bölünmüş kondansatörler) bulunur. Bu split kondansatörler, Colpits osilatörlerin en belirgin özelliğidir. Bu osilastörün tank devresini L - C1 ve C2 elemanları oluşturur. Burada, C1 ve C2 seri bağlı olduğundan, tank devresinin eşdeğer kapasite değeri,


CT = (C1.C2) / (C1+C2) olur.


Osilatörün çıkışından alınan sinüsoidal sinyalin frekansı,


Şekil 3.45 'teki devrede;


RE - CE, yükselteçin emiter direnci ve by-pass kondansatörü RB1 - RB2, beyz polarmasını sağlayan voltaj bölücü dirençler, C3 beyzi AC sinyalde topraklayan by-pass kondansatörü, L - C1 - C2 frekans tespit edici tertip, NPN tipi transistör, yükselteç transistördür.


C1 ve C2 kondansatörlerinin birleştiği noktadan, transistörlerin emiterine geri besleme yapılmıştır. Transistörün beyzine giriş sinyali uygulanmadığı için emiterden giren sinyali, kollektörden aynen çıkar. Emiter ile kollektör arasında faz farkı yoktur.


Osilatörün çalışma frekansına göre, kondansatör ve bobin osilatörünün frekansını belirler. L veya C 'nin değerleri değiştirilerek osilatörün çalışma frekansı değiştirilebilir.



http://www.silisyum.net/pic/osilator...kil3.46(a).gif



http://www.silisyum.net/pic/osilator...kil3.46(b).gif


Şekil 3.46 - Transistörlü Colpits Osilatörün EWB Programında Uygulanması Şekil 3.46 'da görüldüğü gibi, devre düzgün bir sinüsoidal sinyal üretiyor. Pratikte uygulamalarda genelde C1 değeri C2 'den daha düşük bir değerde seçilir.








Fet 'li Colpits Osilatör





http://www.silisyum.net/pic/osilatorler/sekil3.47.gif








Şekil 3.47 - Fet 'li Colpits OsilatörFET 'in giriş empedans transistörünkinden daha yüksek olduğu için yükleme etkisi en az seviyededir. RFC, radyo frekans şok bobini olup, yüksek frekanslı sinyallere açık devre gibi davranır.


Yüksek frekanslı sinyalleri besleme kaynağından izole eder. RG direnci, FET 'in gate polarmasını sağlayan dirençtir. L, C1 ve C2 den oluşan paralel tank devresi, devrenin çalışma frekansını belirleyen frekans tespit edici tertiptir. Çıkıştan alınan sinyalin frekansı,


f = 1 / 2π√L.CT


CT = (C1.C2) / (C1+C2) , C1 // C2


ile bulunur. Frekans tespit edici tertipteki kandansatör ve bobinin değeri, osilatörün çalışma frekansını belirler.


http://www.silisyum.net/pic/osilator...kil3.48(a).gif



http://www.silisyum.net/pic/osilator...kil3.48(b).gif







Şekil 3.48 - Fet 'li Colpits Osilatörün EWB Programında Uygulanması Şekil 3.48 'de görüldüğü gibi devrenin çıkışından düzgün sinüsoidal sinyal alınır. OP-AMP 'lı Colpits Osilatör



http://www.silisyum.net/pic/osilatorler/sekil3.49.gif




Şekil 3.49 - OP-AMP 'lı Colpits Osilatörİşlemsel Yükselteçle gerçekleştirilen Colpits osilatör, Şekil 3.49 'da gösterilmiştir. Osilatörün çalışma frekansı Colpits Devresinin LC geri besleme devresiyle ayarlanmaktadır. Osilatör frekansı;


f = 1 / 2π√L.CT


CT = (C1.C2) / (C1+C2)


formülüyle hesaplanır.


Hartley Osilatörler




http://www.silisyum.net/pic/osilatorler/sekil3.51.gif



Şekil 3.51 - Seri Hartley OsilatörüHartley osilatörler, seri ve paralel hartley osilatör olmak üzere ikiye ayrılır. Şekil 3.51 'de seri hartley osilatörünün devre şekli gösterilmiştir. Bu devrede, diğer osilatörlerde olduğu gibi bir yükselteç ve L1 - L2 - CT 'den oluşan tank devresi mevcuttur. L1 - L2 ve CT 'den oluşar tank devresi yükselteç +Vcc güç kaynağı arasına seri bağlanmıştır. Bu nedenle bu devreye "Seri Hartley Osilatörü" denir. Devreye dikkat edilirse, doğru akım, topraktan itibaren RE direnci, NPN transistör, L1 ve Rc üzerinden +Vcc tatbik voltajına ulaşır. Tank devresinin bir kısmı +Vcc güç kaynağı ile seri olduğundan devre seri beslemelidir. Tank devresinde L1 + L2 = LT ise çıkış sinyal frekansı;


f = 1 / (2π√CT.LT) formülü ile bulunur.


Geri besleme, L1 ve L2 bobinlerinin orta ucundan, yükseltecin girişine yapılmıştır. Bu devrede;





RB1 - RB2 = Transistörünün beyz polarmasını sağlayan voltaj bölücü dirençler


RE - C1 = Emiter direnci ve by-pass kondansatörü


C1 = Base ile toprak arasında oluşan yüksek frekanslı osilasyonları söndüren, devrenin kararlı çalışmasını sağlayan kondansatör.


L1 - L2 - CT = Frekans tespit edici tertip.


CB = Geri besleme kuplaj kondansatörüdür.


http://www.silisyum.net/pic/osilatorler/sekil3.52.gif


Şekil 3.52 - Paralel Hartley OsilatörüHartley osilatörlerinin diğer tipi paralel hartley osilatörüdür. Seri ve paralel hartley osilatörlerinin en belirgin özelliği orta uçlu bobinin kullanılmasıdır. Seri hartley osilatörlerinde olduğu gibi, şekil 3.52 'deki paralel hartley osilatörlerinde de frekans tespit edici tank devresi ve yükselteçten oluşur. Burada, tank devresi, besleme gerilimine paraleldir. Şekil 3.52 'de DC akım yolu; toprak, RE, NPN tipi transistör, Rc ve +Vcc besleme kaynağıdır. L1 - L2 - ve CT 'den oluşan frekans tespit edici tank devresi, yükselteç üzerinden geçen DC akım yoluna paraleldir. Bundan dolayı, paralel beslemeli hartley osilatörü olarakta bilinir. Devrede Cc ve Cgb kondansatörleri, transistörün kollektör ve beyzini L1 ve L2 bobininden DC bakımdan ayırır. L1 ve L2 bobinleri orta uca sahip tek bir bobindir. Tank devresinin frekansı bobin ve kondansatörünün değerine bağlıdır. Devrenin çalışma frekansı seri hartley osilatörde verilen formülle bulunur.


Paralel hartley osilatör ve yükselteç, emiteri ortak tertiplenmiştir. Bu yükseltecin kazancı emiter akımına dolayısıyla RE emiter direncine bağlıdır. Geri besleme oranı doğrudan osilasyanların genliğini etkiler. Beyz ile toprak arasındaki C1 kondansatörü, beyz ile toprak arasında oluşan yüksek frekanslı osilayonları söndüren ve devrenin kararlı çalışmasını sağlayan bir elemandır.



Kollektörü Akortlu Osilatörler








http://www.silisyum.net/pic/osilatorler/sekil3.53.gif



Şekil 3.53 - Kollektör Akortlu OsilatörKollektör akortlu osilatör devresinde yükselteç transistörünün kollektöründe L ve C 'den oluşan tank devresi vardır. RB1 ve RB2 dirençleri voltaj bölücü dirençler olup CB ve CE kondansatörleri bulundukları noktaları AC bakımından topraklayan by-pass (köprüleme) kondansatörleridir. Osilatörün çalışma frekansını L1 ve C1 elemanları belirler.


Devrenin çalışma frekansı


f = 1 / [2π√L1.C1 formülü ile bulunur.


C1 kondansatörü, değişken kondansatör olursa, osilatörün bir frekans bandı içinde ayarlanmasını sağlar. Böylece osilatör "Değişken Frekanslı Osilatör (VFO)" olarak kullanılabilir. L1 bobibinden, L2 bobinine indükleme meydana gelerek pozitif geri besleme olmuş olur.



Tikler Osilatörler








http://www.silisyum.net/pic/osilatorler/sekil3.54.gif



Şekil 3.54 - Tikler OsilatörTikler osilatör, emiteri ortak bağlı yükselteç ile bu yükseltecin çıkışına bağlanan tank devresinden oluşur. Tank devresindeki transformatörün sekonderinden (Ls) yükselteç girişine C1 vasıtasıyla geri besleme yapılmıştır. Burada geri besleme oranı, transformatörün dönüştürme oranına bağlıdır.


Osilatörün ürettiği sinüsoidal sinyalin frekanslı;


f = 1 / 2π√Lp.C formülüyle bulunur.


Ls bobinine aynı zamanda "Tikler bobini" adı verilir. Tikler geri besleme bobinine de "Armstrong Osilatörü" denir