Oscilador Colpitts

O oscilador Colpitts é um circuito baseado no oscilador LC projetado por Edwin H. Colpitts. Trata-se de um oscilador de alta frequência que deve obter em sua saída um sinal de frequência determinada por uma bobina ou por um cristal de quartzo, sem que exista uma entrada.^[1][2][3]

A bobina empregada neste oscilador não tem derivação. A frequência de operação do circuito vai ser determinada pela indutância da bobina ou frequência do cristal e pelos valores dos capacitores. Um oscilador como este pode gerar sinais que vão desde a faixa de áudio até algumas dezenas de megahertz. O rendimento do circuito é bom, porém menor que o Hartley.^[2]

Podemos encontrar diversas variações do oscilador Colpitts. Uma maneira de reconhecer esse circuito é através do divisor de tensão capacitivo formado por C1 e C2. Esse divisor de tensão capacitivo produz a tensão de realimentação necessária para as oscilações. Em outros tipos de osciladores, a tensão de realimentação é produzida por transformadores, divisores de tensão indutivos,etc.^[1][2]

Características

• Faixa de frequências: alguns hertz a 50 MHz

• Tensão de alimentação: 3 a 40 V com transistores

• Sinal gerado: senoidal

• Potência de saída: de mW a alguns watts

As variações deste circuito podem ser obtidas com a alteração da configuração do elemento ativo (transistor ou circuito integrado).

Oscilador Colpitts com transistor bipolar (TBJ)

Neste exemplo, o transistor está na configuração de emissor comum, mas podemos modificar a configuração conforme a faixa de frequências geradas.^[2]

Por exemplo, na configuração de base comum temos uma redução dos efeitos das capacitâncias de base do transistor o que permite alcançar frequências bem mais elevadas do que nas outras configurações.^[2]

A frequência de ressonância é calculada através da seguinte fórmula:^[4]

${\displaystyle f={1 \over 2\pi {\sqrt {L\cdot C}}}}$

Sendo:

• ${\displaystyle f}$ em hertz
• ${\displaystyle \pi }$ é o número 3,14
• ${\displaystyle L}$ em henrys
• ${\displaystyle C}$ em farads

Lembrando que

${\displaystyle C={C_{1}.C_{2} \over {C_{1}+C_{2}}}}$

C é a série entre C1 e C2.^[1][2]

Oscilador Colpitts com FET

A diferença deste oscilador em relação ao anterior é a alta impedância do gate (comporta) que não sobrecarrega a bobina. Além disso, o FET amplifica frequências altas com ganho superior ao dos transistores bipolares. Sua frequência de ressonância pode ser calculada da mesma maneira do Colpitts usando transistor bipolar.^[1][2]

Referências

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