振荡器是一种机械或电子结构，会根据少量变量产生振荡。我们都有一些需要振荡器的设备，例如传统的时钟或手表。各种类型的金属探测器，涉及微控制器和微处理器的计算机都使用振荡器，尤其是产生周期性信号的电子振荡器。在之前的教程中，我们讨论了一些振荡器：
- RC相移振荡器
- 温桥振荡器
- 石英晶体振荡器
- 相移振荡器电路
- 压控振荡器（VCO）
该Colpitts振荡器是由美国工程师埃德温·H考毕兹在1918年考毕兹振荡器工作与电感器和电容器的组合，通过形成LC滤波器发明的。与其他振荡器一样，Colpitts振荡器由一个增益器件组成，并且输出与LC电路反馈环路相连。Colpitts振荡器是一个产生正弦波形的线性振荡器。
坦克巡回赛
Colpitts振荡器中的主振荡设备是通过振荡电路产生的。该储能电路包括三个组件-一个电感器和两个电容器。两个电容器串联连接，并且这些电容器进一步与电感器并联连接。
在上图中，显示了储能电路的三个组件具有正确的连接。该过程从两个电容器C1和C2的充电开始。然后在储能电路内部，这两个串联电容器放电到并联电感器L1中，电容器中存储的能量转移到电感器中。由于电容器并联连接，电感器现在由两个电容器放电，并且电容器再次开始充电。两个组件中的这些充电和放电持续进行，从而在其两端提供振荡信号。
振荡高度取决于电容器和电感器的值。下面的公式是确定振荡频率的方法：
F = 1 /2π√LC
其中F是频率，L是电感，C是总等效电容。
两个电容器的等效电容可以使用
C =（C1 x C2）/（C1 + C2）
在振荡电路的振荡阶段，会发生一些能量损失。为了补偿这种损失的能量并维持振荡电路内部的振荡，需要一个增益装置。有许多不同类型的增益设备用于补偿振荡电路内部的能量损失。最常见的增益器件是晶体管和运算放大器。
基于晶体管的Colpitts振荡器
在上图中，显示了基于晶体管的Colpitts振荡器，其中振荡器的主要增益器件是NPN晶体管T1。
在电路中，基本电压需要电阻器R1和R2。这两个电阻用于在晶体管T1的基极上形成一个分压器。电阻R3用作发射极电阻。该电阻对于在热漂移期间稳定增益器件非常有用。该电容器C3被用作并联连接与电阻器R3的发射极旁路电容器。如果我们拆下这个C3电容器，放大后的AC信号将在电阻R3上倾倒，并导致增益不佳。因此，电容器C3为放大的信号提供了容易的路径。来自振荡电路的反馈进一步使用C4连接到晶体管T1的基极。
所述的振荡基于晶体管的Colpitts振荡器电路是依赖于相移。这是众所周知的振荡器的巴克豪森准则。根据Barkhausen准则，环路增益应略大于1，并且环路周围的相移需要为360度或0度。因此，在这种情况下，为了提供输出两端的振荡，整个电路需要0度或360度相移。晶体管配置为公共发射极可提供180度相移，而振荡电路也可提供额外的180度相移。通过组合这两个相移，整个电路实现了负责振荡的360度相移。
可以使用两个电容器C1和C2来控制反馈。这两个电容器串联连接，并且结点进一步与电源地连接。 C1两端的电压远大于C2两端的电压。通过更改这两个电容器的值，我们可以控制反馈电压，该反馈电压会进一步反馈到振荡电路。反馈电压的确定是电路的关键部分，因为少量的反馈电压不会激活振荡，而大量的反馈电压最终会破坏输出正弦波并引起失真。
可以通过更改电感和电容的值来调整Colpitts振荡器。有两种方法可以使Colpitts振荡器在可变调谐配置下工作。
第一种方法是将电感器更改为可变电感器，另一种方法是将电容器更改为可变电容器。在第二种选择中，由于反馈电压高度依赖于C1和C2的比率，因此建议使用简单的组合。这样，当一个电容器发生变化时，另一个电容器也会随之改变其电容。
基于运算放大器的Colpitts振荡器
上图显示了基于运算放大器的Colpitts振荡器电路。运算放大器处于反相配置模式。使用电阻器R1和R2是为了向运算放大器提供必要的反馈。振荡电路与单个电感器和两个串联电容器并联连接。运算放大器的输入连接到振荡电路的反馈。
其工作原理与上述基于晶体管的Colpitts振荡器电路中所讨论的相同。在启动期间，运算放大器会放大噪声信号，该噪声信号负责为两个电容器充电。基于运算放大器的Colpitts振荡器的增益高于基于晶体管的Colpitts振荡器。
Colpitts振荡器和Hartley振荡器之间的区别
Colpitts振荡器与Hartley振荡器非常相似，但是两者的结构有所不同。尽管这两个振荡器电路由三部分组成为谐振电路，但Colpitts振荡器使用的是一个并联的电感器和两个串联的电容器，而Hartley振荡器使用的是完全相反的一个并联的电容器和两个电感器。Colpitts振荡器在高频操作中比Hartley振荡器更稳定。
Colpitts振荡器是高频操作中的绝佳选择。它可以产生兆赫兹范围和千赫兹范围的输出频率。
科尔皮兹振荡器电路的应用
1.由于电感器和电容器的平滑变化存在困难，因此科尔皮兹振荡器主要用于固定频率的产生。
2. Colpitts振荡器的主要用途是在移动或其他射频控制的通信设备中。
3.在高频振荡中，Colpitts振荡器是一个很好的选择。因此，基于高频振荡器的设备使用Colpitts振荡器。
4.在除了热稳定性之外还需要连续且无阻尼振荡的一些应用中，使用了科尔皮兹振荡器。
5.对于那些需要宽频率范围且产生最小噪声的应用。
6.许多基于SAW的传感器都使用Colpitts振荡器
7.各种类型的金属探测器都使用Colpitts振荡器。
8.调频相关的射频发射机使用Colpitts振荡器。
9.它在军事和商业级产品中具有广泛的应用。
10.在微波应用中，还需要在不同频率范围内使用与信号屏蔽相关的混沌电路的Colpitts振荡器。