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.

Oscilador Colpitts utilizando um transistor bipolar

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.

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.

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

Tipos

Oscilador Colpitts em base comum

Oscilador Colpitts utilizando FET

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.

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.

A frequência de ressonância é calculada através da seguinte fórmula:

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

Sendo:

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

Lembrando que

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

C é a série entre C1 e C2.

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.