실험 22. 콜피츠 발진 회로
. 실험 목적
(1) 트랜지스터의 각 단자간의 파형을 측정한다.
(2) 콜피츠 발진기의 동작원리를 습득한다.
. 기초 이론
그림 22-1 콜피츠 발진기의 실용회로 그림 22-2 콜피츠 발진기의 원리
LC 발진기 중 가장 널리 사용되는 발진기가 콜피츠 발진기이다. 이 발진기를 그림 22-1에 나타내었다. 그림 22-2는 간략화된 교류등가회로로 탱크회로에서 루프 전류는 C1의 직렬 상태인 C2를 통해 흐른다. 이때 주의할 것은 출력전압 Vout가 C2양단의 교류전압과 같으며, 귀환전압 Vf는 C1을 통해 나타난다는 것이다. 이 귀환전압은 베이스를 구동시키고 탱크회로를 통해 나타나는 발진을 유지시켜 주며, 발진주파수에서 충분한 전압이득을 제공해준다. 발진주파수 f는 아래조건에서 구할 수 있다.
(주파수 조건) (22.1)
여기서 이므로
(22.2)
또, 이득에 대한 발진조건, 즉 소요의 전류 증폭률 hfe는 다음과 같다.
(22.3)
로 되며 C2 C1의 비는 C2 C1 = (10∼50) 1의 정도로 결정하는 것이 좋다. 따라서 발진주파수에 대해서는 C1이 거의 지배항이 된다. 그림 22-1에서의 CH는 트랜지스터의 에미터 전류의 직류통로를 주기 위한 목적으로 사용되며 리액턴스의 절대값이 C2에 비해서 크지 않으면 안 된다. 일반적으로 주파수 가변의 발진기로서 콜피츠 발진기는 사용하기 불편하다. 그것은 C1과 C2를 같은 비율로 가변하기가 어렵기 때문이다. 이와 반대로 고정 발진주파수를 갖는 발진기에는 수정발진기를 응용하는 경우가 많다.
. 예비 과제
(1) 그림 22-2에서 C1=200[pF], C2=0.004[㎌], L3=400[μH]일 때 발진주파수를 구하라.
(2) 그림 22-3에서 발진주파수를 계산하라.
(3) 그림 22-3에서 트랜지스터의 bias ...
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