. .
.
Colpitts Oscillator
.
.

 1.  DESIGNING

Selection of transistor: Use high frequency transistor BF195, NPN transistor.

L =10μH          and VCE=0.5Vcc        VRE=VE=0.1Vcc       VRC=VC=.4VCC

 

 

Applying KVL for the output loop

VCC = ICRC+VCE+IE RE = IC RC + VCE +VE                             There for «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«msub»«mi»R«/mi»«mi»C«/mi»«/msub»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mfrac»«mrow»«msub»«mi»V«/mi»«mrow»«mi»C«/mi»«mi»C«/mi»«/mrow»«/msub»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»-«/mo»«msub»«mi»V«/mi»«mrow»«mi»C«/mi»«mi»E«/mi»«/mrow»«/msub»«mo»-«/mo»«msub»«mi»V«/mi»«mi»E«/mi»«/msub»«mo»§nbsp;«/mo»«/mrow»«mrow»«msub»«mi»I«/mi»«mi»C«/mi»«/msub»«mo»§nbsp;«/mo»«/mrow»«/mfrac»«/math»

«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«msub»«mi»V«/mi»«mi»E«/mi»«/msub»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«msub»«mi»I«/mi»«mi»E«/mi»«/msub»«msub»«mi»R«/mi»«mi»E«/mi»«/msub»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»§#8776;«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«msub»«mi»I«/mi»«mi»C«/mi»«/msub»«msub»«mi»R«/mi»«mi»E«/mi»«/msub»«/math»                                                    There for   «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«msub»«mi»R«/mi»«mi»E«/mi»«/msub»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mfrac»«msub»«mi»V«/mi»«mi»E«/mi»«/msub»«msub»«mi»I«/mi»«mi»E«/mi»«/msub»«/mfrac»«/math»

 

Let Vcc=12V, β=60 and IC=1mA

 Applying KVL for the output loop

 VCC = ICRC+VCE+IERE = ICRC+VCE+VE          there for «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«msub»«mi»R«/mi»«mi»E«/mi»«/msub»«mo»=«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mfrac»«mrow»«msub»«mi»V«/mi»«mrow»«mi»C«/mi»«mi»C«/mi»«/mrow»«/msub»«mo»-«/mo»«msub»«mi»V«/mi»«mrow»«mi»C«/mi»«mi»E«/mi»«/mrow»«/msub»«mo»-«/mo»«msub»«mi»V«/mi»«mi»E«/mi»«/msub»«/mrow»«msub»«mi»I«/mi»«mi»C«/mi»«/msub»«/mfrac»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»§#8776;«/mo»«/math»4.7k«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi»§#937;«/mi»«/math»

«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«msub»«mi»V«/mi»«mi»E«/mi»«/msub»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«msub»«mi»I«/mi»«mi»E«/mi»«/msub»«msub»«mi»R«/mi»«mi»E«/mi»«/msub»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»§#8776;«/mo»«msub»«mi»I«/mi»«mi»C«/mi»«/msub»«msub»«mi»R«/mi»«mi»E«/mi»«/msub»«/math»                            «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«msub»«mi»R«/mi»«mi»E«/mi»«/msub»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mfrac»«msub»«mi»V«/mi»«mi»E«/mi»«/msub»«msub»«mi»I«/mi»«mi»C«/mi»«/msub»«/mfrac»«/math»= 1.2 k«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mi»§#937;«/mi»«/math»

Let IR1 «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mo»§#8773;«/mo»«/math» 21IB          and  IR2 = 20 IB

i.e «math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«msub»«mi»R«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»§#8804;«/mo»«mfrac»«mn»1«/mn»«mn»10«/mn»«/mfrac»«mi»§#946;«/mi»«msub»«mi»R«/mi»«mi»E«/mi»«/msub»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»§#8776;«/mo»«mn»7«/mn»«mo».«/mo»«mn»5«/mn»«mo»§nbsp;«/mo»«mi»k«/mi»«mi»§#937;«/mi»«/math»

«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«msub»«mi»V«/mi»«mrow»«mi»B«/mi»«mi»B«/mi»«/mrow»«/msub»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mfrac»«msub»«mi»R«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mrow»«msub»«mi»R«/mi»«mn»1«/mn»«/msub»«mo»+«/mo»«msub»«mi»R«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«/mrow»«/mfrac»«msub»«mi»V«/mi»«mrow»«mi»C«/mi»«mi»C«/mi»«/mrow»«/msub»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«msub»«mi»V«/mi»«mrow»«mi»B«/mi»«mi»E«/mi»«/mrow»«/msub»«mo»+«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«msub»«mi»V«/mi»«mi»E«/mi»«/msub»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»=«/mo»«mn»0«/mn»«mo».«/mo»«mn»7«/mn»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mn»1«/mn»«mo».«/mo»«mn»2«/mn»«mo»§nbsp;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mn»1«/mn»«mo».«/mo»«mn»9«/mn»«mi»V«/mi»«/math»

«math xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«msub»«mi»R«/mi»«mn»1«/mn»«/msub»«mo»§#8776;«/mo»«mo»§nbsp;«/mo»«mn»39«/mn»«mi»k«/mi»«mi»§#937;«/mi»«/math»

Design of feedback network :

 Selection of capacitors  :  All capacitor values may be taken 1μF

Required frequency of oscillation f= 1000KHz
Let L =10μH

f=\frac{1}{2\pi\sqrt{\frac{LC_{1}C_{2}}{C_{1}+C_{2}}}}

Effective capacitor Ce=2.5nF

There for C= 5nF

 

 

Result

     Amplitude and frequency of sine wave from Colpitts Oscillator =…….....V, ............Hz.

Cite this Simulator:

.....
..... .....

Copyright @ 2020 Under the NME ICT initiative of MHRD

 Powered by AmritaVirtual Lab Collaborative Platform [ Ver 00.13. ]