Oscillateur Colpitts avec petits Condensateurs et Varactor

[Horacion]

Bonjour tout le monde,

Alors voilà je suis novice en oscillateurs mais j'ai besoin de générer une porteuse sinusoïdale dont je peux modifier la fréquence à partir d'une tension de commande (un VCO sinusoïdal en fait).
Je suis donc parti sur un oscillateur de Colpitts qui m'a l'air assez sympa à étudier, voici donc mon montage : Pièce jointe 392421.
Pour ma Capa C2=47nF, j'obtiens de belles oscillations : Pièce jointe 392422. Cependant lorsque je descend C2 à 10nF ou en-dessous, je n'ai plus du tout d'oscillation. En fait je n'ai rien du tout, j'ai 0V, même pas de régime transitoire.

Et j'ai bien besoin de descendre cette valeur de C2 car je compte la remplacer par une diode varicap dont la capacité variera entre 10pF et 100pF en fonction de la tension qui sera appliquée à ses bornes.
Savez-vous d'où vient mon problème s'il-vous-plait ? :/

Merci
-----

[gwgidaz]

Bonjour,

Vous voulez obtenir quelle fréquence ? et quelle variation ?

[Horacion]

Bonjour !

Je souhaite avoir une plage d'environ 3-4MHz pour une fréquence minimale de 4MHz, donc une porteuse pouvant varier de 4MHz à 8MHz m'irait parfaitement !

[f6bes]

Bjr à toi, Heu, remplacer une capa ( C2 )de 47 000 pf par une de variable de 10 à 100 pf...je crois qu'il va y avoir un
gros probléme.
Mais bon attendons la validation des piéces jointes
Une plage de 3 à 4 Mhz , ça ne fait qu'UN mégahertz de "variablilité"
Si tu veux couvrir de 4 à 8 Mhz il en faut 4 fois plus.

Bonne journée

[A voir en vidéo sur Futura]

[Horacion]

En attendant les pièces jointes j'éclaircis mon raisonnement alors :

j'ai vu que la fréquence était fonction des capacités au niveau de l'émetteur et du collecteur ainsi que de l'inductance de la bobine avec tau = sqrt(L* (C1*C2/(C1+C2)) ).

Donc pour L=1mH et C1=C2=47nF, j'ai une fréquence de 1MHz, et c'est bien ce que j'ai sur ma simulation. Souhaitant alors faire varier cette fréquence, j'ai essayé de remplacer un des condensateurs par une varicap. Passant alors du nano au pico Farad, j'ai aussi remplacé ma bobine de 1mH par une de 300uH, l'autre condensateur restant étant de 52nF.

Théoriquement, si ma capa varie de 16pF à 100pF, j'aurai ma fréquence d'oscillation qui varierait entre 4.97MHz et 8.3MHz, ce qui me comblerait de bonheur^^

Malheureusement j'ai cru comprendre que pour un Colpitts, les capa de doivent pas être en dessous des 50nF. Mais je suis presque sûr qu'un tel montage est réalisable, mais je ne sais pas vraiment comment :/

[Horacion]

Ah et pour les 3-4MHz je parlais de la plage pouvant être soit de 3MHz, soit de 4MHz, 1MHz c'est trop peu pour ce que je veux en faire, désolé si je me suis mal exprimé.
Donc si je suis entre 5MHz et 8MHz, j'ai une plage de 3MHz, ce qui me satisfait.

[f6bes]

Remoi,
Si tu as vraiment de si grosses capacités ( 50 000 pf) dans ton circui t oscillant et que ça fonctionne.,
c'est de mettre en PARALLELE sur ta bobine un autre condensateur d 'ETALEMENT ( ta varicap )
Mais avec 16 à 100 pf la possibilté de variation restera faible vis à vis de tes 50 000 pf

Bonne soirée

[jiherve]

bonjour
le drame c'est que dans un Colpitts les capa contrôlent la fréquence ET l’atténuation de la boucle de retour!
cela ne va donc pas être possible comme çà.
JR

[penthode]

hello ,
c'est dinosauresque comme soluce !

en 2019 il existe des VCO spécialisés

[gienas]

Bonjour à tous

En attendant les pièces jointes ...

On risque de les attendre longtemps.

Pour une raison inconnue, elles ne sont pas à valider. Elles ne sont pas présentes.

Le plus sage est de les présenter à nouveau.

[gwgidaz]

Donc pour L=1mH et C1=C2=47nF, j'ai une fréquence de 1MHz, et c'est bien ce que j'ai sur ma simulation.:/

ça m'étonnerait....la fréquence est bien plus faible que cela avec ces valeurs.

Pour concevoir un oscillateur LC, il faut choisir des inpédances de self et de capa comprises entre 10 ohms et 1000 ohms à la fréquence d'oscillation. En dehors de cette fourchette, tu cours aux ennuis.

[Horacion]

Merci pour toutes ces réponses

Bon je vois que pour ce que je souhaites comme circuit, ça va être compliqué de faire varier la fréquence de mon Colpitts avec ma petite varicap :/ (pour info c'était le schéma d'un Colpitts en base commune que j'utilisais)

Je sais qu'il existe des VCO spécialisés mais ça serait trop simple de prendre ce raccourci

Je vais tester un ou deux trucs avec le Colpitts, et sinon étant donné que j'ai un AOP avec une fréquence de coupure à 10MHz j'essayerai peut être de voir avec une résistance négative :/

[f6bes]

REmoi,
ET si REMETTAIS...ton schéma ??
Voir message en vert de Gienas ( salutations)
Bonne journée

[Horacion]

voila un montage qui me permet d'osciller à 1MHz

[gwgidaz]

Bonjour,

Comme déjà dit, tu as beaucoup trop de capa et pas assez de self...

Essaye avec 4,7 µH et 200 pF

Par ailleurs, il manque le découplage de l'alimentation.

[gwgidaz]

Rebonjour,

Cette configuration Colpitts n'est pas adaptée pour réaliser un oscillateur commandé par des varicaps, qui préfèrent une borne à la masse: La masse doit être coté collecteur...

Voir le lien https://pratique-rfcircuits.monsite-...eeb142389.html

voir le chapitre 13 " un vco blindé" qui donne un exemple. Il faut simplement multiplier par 20 les valeurs des capas et self données pour 80 MHz.

[paulfjujo]

Un coté de la varicap peut etre aussi bien à la masse (0V de l'alim)
si on la couple au circuit oscillant via une capa 100x plus grande


une BB112 varicap a une tres grande variabilité pour un delta volt relativement faible
1V ~500pF 8,5V ~25pf
capacitance ratio =18

simulation CMS60 donne pour
BB112 varicap simulé via C7
C7=25pF =>7.448Mhz
et pour C7=500pF => 3.46Mhz

[C2H5OH]

Un coté de la varicap peut etre aussi bien à la masse (0V de l'alim)
si on la couple au circuit oscillant via une capa 100x plus grande


une BB112 varicap a une tres grande variabilité pour un delta volt relativement faible
1V ~500pF 8,5V ~25pf
capacitance ratio =18

simulation CMS60 donne pour
BB112 varicap simulé via C7
C7=25pF =>7.448Mhz
et pour C7=500pF => 3.46Mhz

Pièce jointe 392525

Bonjour à tous,

dans ta simulation, il faudrait tenir compte du fait que l'oscillation étant de plusieurs volts sur la varicap, la véritable valeur de la capacité est modifiée. Je pense que la variation de fréquence en sera plus faible. Il faudrait entrer la courbe C = f(V) de la varicap , avec un logiciel qui tient compte des non linéarités.

[C2H5OH]

Rebonjour,

Cette configuration Colpitts n'est pas adaptée pour réaliser un oscillateur commandé par des varicaps, qui préfèrent une borne à la masse: La masse doit être coté collecteur...

Voir le lien https://pratique-rfcircuits.monsite-...eeb142389.html

voir le chapitre 13 " un vco blindé" qui donne un exemple. Il faut simplement multiplier par 20 les valeurs des capas et self données pour 80 MHz.

Bonjour à tous,

Depuis que j'ai découvert ce montage il y a plusieurs années, je n'utilise plus que lui pour tous les oscillateurs !
Le fait que la varicap soit en série permet d'obtenir une grande largeur de la bande couverte. En supprimant la capa base-émetteur et la capa émetteur-masse, et un petit bout de ligne dans la base, j'ai même obtenu un oscillateur à plusieurs GHz.