Можем ли мы сделать осциллятор Колпитца регулируемым?

Осциллятор Колпитса является одним из наиболее широко используемых осцилляторов.

генератор Колпитца

Его частотное уравнение выглядит так:

уравнение Колпитца

Согласно уравнению, мы можем изменить его частоту, изменив параметры его LC-контейнера L и C. Однако создание регулируемых конденсаторов и катушек индуктивности не очень реалистично. Кроме того, их емкость и значение индуктивности не могут сильно варьироваться, чтобы получить ф 0 - 100x ф 0 диапазон частот колебаний.

Итак, вот мой вопрос, как я могу настроить этот осциллятор таким образом, чтобы он мог колебаться в 100 раз? ф 0 ?

Примечание. Мы можем добавить в схему любой цифровой или аналоговый блок для реализации цели.

Ни одна из распространенных конструкций LC-генератора не поддается регулировке, и уж точно не в таком диапазоне. Почему вы хотите этого? Вы рассматривали DDS вместо этого?
Если вы можете добавить цифровой блок, зафиксируйте колебание на верхнем конце и добавьте PLL на выходе. Или просто используйте кристалл, как и все остальные.
Заметили знак квадратного корня в уравнении? Это означает, что вы должны варьировать L или C или их произведение на 10000:1, чтобы получить диапазон настройки 100:1. Практически вы можете изменить C примерно на 10:1 для диапазона настройки 3;1. Чтобы еще больше расширить диапазон, вам нужно будет переключать разные катушки индуктивности. (Или вместо этого используйте частотный синтез)
Сумасшедшая идея: а что, если использовать эффект Миллера для умножения конденсаторов? Вам понадобится усилитель с полосой пропускания, намного превышающей максимальную частоту, на которую вы собираетесь настроить генератор.

Ответы (1)

Скажем, вам нужна частота от 1 МГц до 100 МГц — это 100:1 в диапазоне. Для этого вам понадобятся два синусоидальных генератора и микшер (сбалансированный модулятор).

Установите один генератор на (скажем) 300 МГц, а другой — на частоту от 301 МГц до 400 МГц.

«Смешайте» два выхода вместе, и вы получите суммарную и разностную частоты. Понятно, что суммарные частоты будут от 601 МГц до 701 МГц, но, что важно, разностная частота будет находиться в диапазоне от 1 МГц до 100 МГц.

Фильтр нижних частот на выходе, чтобы в значительной степени избавиться от суммарных частот. Этот процесс фильтрации становится проще, чем выше вы выбираете диапазон частот отдельного генератора (скажем) от 1,01 ГГц до 1,1 ГГц.

Оба осциллятора могут быть типа Колпитца, на самом деле я бы порекомендовал именно их. Если вам нужна достойная стабильность на выходе 1 МГц, имейте в виду, что этого довольно сложно достичь, учитывая стабильность, необходимую для генераторов, но удачи; Я использовал этот метод.