An oszcillátor egy olyan elektronikus eszköz, amely jó frekvenciastabilitást, valamint rezisztív és kapacitív elemek alkalmazásával biztosítja a hullámformát. Ezeket az oszcillátorokat nevezzük fáziseltolásos oszcillátor vagy RC oszcillátor. Ez a fajta oszcillátor további előnyöket tartalmaz, amelyek rendkívül alacsony frekvenciákon használhatók. Fáziseltolásos oszcillátorban 1800A fázis fáziseltolódási áramkörrel érhető el, nem pedig kapacitív vagy induktív kapcsolással. További 1800fázis bevezethető a tranzisztor tulajdonságai miatt. Ezért a tartálykör irányába visszavezetett energia pontos fázis lehet. Ez a cikk áttekintést nyújt arról, hogy mi az RC fáziseltolódási oszcillátor, működési elve, kapcsolási rajz az op-amp és a BJT használatával, valamint alkalmazásai.
Mi az RC oszcillátor?
Az RC oszcillátor egy szinuszos oszcillátor, amelyet kimenetként szinusz hullám előállítására használnak lineáris segítségével Elektromos alkatrészek . Az oszcillátorszerű hangolt LC áramkörök magas frekvenciákon működnek, azonban alacsony frekvenciák esetén a tartály áramkörének kondenzátorai és induktivitása különben az időáramkör rendkívül nagy méretű lenne.
Ezért ez az oszcillátor megfelelőbb alacsony frekvenciájú alkalmazásokban. Ez az oszcillátor visszacsatoló hálózatot és egy erősítő . Az n / w visszacsatolást fáziseltolódásként is megnevezik, amely ellenállásokkal és kondenzátorokkal tervezhető. Ezek létra formájában rendezhetők el. Tehát ez az oka annak, hogy ezt az oszcillátort létra típusú oszcillátornak nevezzük.
Beszéljünk az RC oszcillátor áramkörről, amely a visszacsatolási hálózaton belül felhasználható az oszcillátor működésének megértése előtt.
RC oszcillátor működési elve
Az RC oszcillátor működési elve egy áramkör, amely az RC hálózaton keresztül adja meg a fáziseltolódást, amelyre a válaszjelhez szükség van. Ezeknek az oszcillátoroknak kiemelkedő a frekvenciájú szilárdsága, valamint átengedhetik a tiszta szinuszhullámot, amelyet széles terhelési tartományban használnak.
RC fázisváltó oszcillátor BJT használatával
Az RC fáziseltolásos oszcillátor BJT alább látható. Az ebben az áramkörben használt tranzisztor az erősítő fokozat aktív eleme. A DC működési pontja a tranzisztor aktív területén belül a Vcc tápfeszültség és az R1, R2, RC & RE ellenállások segítségével állítható be.
RC-oszcillátor-BJT használatával
A CE kondenzátor egy bypass kondenzátor. Itt a három RC szegmenst egyenlőnek vesszük, és az utolsó szakaszon belüli ellenállás lehet R ’= R - hie.
A tranzisztor „hie” az R-hez hozzáadható bemeneti ellenállás, ezért az áramkörön keresztül ismert hálózati ellenállás „R”.
Az R1 és R2 ellenállások torzító ellenállások és ezek jobbak, ezért nincsenek következményei az AC áramkör működésére. A RE-CE kombinációjával elérhető jelentéktelen impedancia miatt szintén nincs következmény a váltóáramú működés felett.
Amint az áramellátás az áramkörhöz érkezik, akkor a zajfeszültség megkezdi a lengéseket az áramkörön belül. A tranzisztoros erősítőnél egy kis bázisáram-erősítő olyan áramot generál, amely 180 lehet0fázis eltolódott.
Valahányszor ez a jel az erősítő bemenetére reagál, akkor ismét 180-tal fáziseltolódni fog0. Ha a hurok nyeresége egyenértékű az egységgel, akkor ez további rezgéseket generál.
Az áramkör egyszerűsíthető egyenértékű váltakozó áramkör használatával, majd megkapjuk az oszcillációk frekvenciáját, mint az alábbiak.
f = 1 / (2πRC √ ((4Rc / R) + 6))
Amikor Rc / R értéke<< 1, then
f = 1 / (2πRC√ 6)
A folyamatos rezgések állapota,
hfe = (4Rc / R) + 23 + (29 R / Rc)
Az R = Rc-t használó RC fáziseltolódású oszcillátorokhoz a „hfe” -et 56-nak kell használni a folyamatos oszcillációkhoz.
A fenti egyenletekből az oszcilláció frekvenciájának megváltoztatásához meg kell változtatni a kondenzátor és az ellenállás értékeit.
A rezgés feltételeinek teljesítése érdekében azonban a három szegmens értékeit egyidejűleg kell megváltoztatni. A gyakorlatban ez nem lehetséges, mivel az RC oszcillátort úgy használjuk, mint egy rögzített frekvenciájú oszcillátort, amelyet minden gyakorlati célra használunk.
RC oszcillátor Op-amp
A tranzisztoros oszcillátorokhoz képest az operációs erősítő RC oszcillátorokat általában használják. Ez a típusú oszcillátor egy op-erősítő erősítő fokozatként és három RC kaszkádos hálózatból áll, mint visszacsatoló áramkör, az alábbi ábra szerint.
RC-oszcillátor-op-amp
Ez op-amp invertáló üzemmódban működik, ezért az op-amp kimeneti jele 180 fokkal elmozdul az invertáló terminálon megjelenő bemeneti jelig. És további 180 fokos fáziseltolást biztosít az RC visszacsatoló hálózat, és ez a feltétel az oszcillációk eléréséhez.
Az erősítő erősítése egyébként műveleti erősítő olyan ellenállásokkal szabályozható, mint az Rf & R1. A szükséges rezgések elérése érdekében az erősítést úgy lehet beállítani, hogy a visszacsatolt hálózati erősítés és az op-amp erősítés szorzata valamivel felülmúlja az 1 értéket.
Ez az áramkör oszcillátorként működik, ha a hurok erősítése meghaladja az „1” értéket, ha a műveleti erősítő a 29-nél nagyobb erősítést kínál.
Az oszcillációs frekvenciát a következő egyenlettel lehet levezetni
1 / (2πRC√ 6)
Az oszcillációs feltétel A ≥ 29 esetén adható meg.
Az erősítő erősítési értéke úgy kapható meg, hogy az oszcillációk az áramkörön belül az R1 és Rf szabályozásával történjenek.
RC oszcillátor alkalmazások
Ennek az oszcillátornak az alkalmazásai a következők.
- Az RC oszcillátorokat alacsony frekvenciájú alkalmazásokban használják.
- Ezeknek az oszcillátoroknak az alkalmazásai elsősorban a hangszintézist, a hangszereket és a GPS egységeket tartalmazzák, mivel minden hangfrekvencián teljesítenek.
Így mindez a RC oszcillátor és ennek az oszcillátornak a frekvenciája megváltoztatható akár a kondenzátorokkal, akár az ellenállásokkal. De általában az ellenállások folyamatosan vannak fenntartva, míg a kondenzátorok hangolva vannak. Ezt követően az oszcillátorok LC oszcillátorokkal történő kiértékelésével megállapíthatjuk, hogy a korábbi az alkatrészek számát használja, mint az utolsó. Ezért az ezekből az oszcillátorokból előállított o / p frekvencia sokat távolodhat a mért értéktől kissé, mint az LC oszcillátorok. Ezeket azonban úgy használják, mint a helyi oszcillátorokat, amelyeket hangszerekhez, szinkron vevőkhöz és hangfrekvenciás generátorokhoz használnak. Itt egy kérdés az Ön számára, milyen előnyei és hátrányai vannak az RC oszcillátornak?
