A fáziseltolásos oszcillátor meghatározható, mivel ez egyfajta lineáris oszcillátor, amelyet szinusz hullám kimenet generálására használnak. Ez egy invertáló erősítő komponenst tartalmaz, például műveleti erősítő másképp egy tranzisztor . Ennek az erősítőnek a kimenete a fázistoló hálózat segítségével adható meg bemenetként. Ez a hálózat kiépíthető ellenállásokkal, valamint kondenzátorokkal, létra hálózat formájában. Az erősítő fázisa 1800-ra tolható át az oszcillációs frekvencián, ha egy visszacsatoló hálózatot használunk a pozitív válasz érdekében. Ezek típusú oszcillátorok gyakran használják audio oszcillátorként az audio frekvencián. Ez a cikk az RC fáziseltolódási oszcillátor áttekintését tárgyalja.
Mi az RC fázisváltó oszcillátor?
Az RC fáziseltolásos oszcillátor áramköre ellenállással is felépíthető egy kondenzátor . Ez az áramkör biztosítja a szükséges fáziseltolódást a visszacsatoló jellel. Kiemelkedő frekvenciaerősséggel rendelkeznek, és tiszta szinuszhullámot képesek adni a terhelések széles tartományában. Előnyösen egy egyszerű RC hálózat várhatóan tartalmaz egy o / p-t, amely 90-vel irányítja a bemenetetvagy.
RC fáziseltolásos oszcillátor áramköri rajza
De valójában a fázisváltozás ennél alacsonyabb lesz, mert az áramkörben alkalmazott kondenzátor nem lehet tökéletes. Pontosan az RC hálózat fázisszöge fejezhető ki
Ф = tehát-1Xc / R
A fenti fázisszög-kifejezésben az XC értéke 1 / (2πfC) lehet, és ez az ellenállás és a kondenzátor reaktanciája. Az ilyen típusú hálózatok határozott fáziseltolódást kínálnak az oszcillátorokban.
Az RC fáziseltolódási oszcillátor megvalósítása és működése három módszerrel történhet, nevezetesen RC fáziseltolásos oszcillátor op-amp, RC fáziseltolódási oszcillátor BJT-vel, és RC-fáziseltolódás a FET használatával . E koncepció jobb megértése érdekében a következő módszert fogjuk elmagyarázni.
RC fáziseltolásos oszcillátor áramkör diagram BJT használatával
A következő RC fáziseltolás oszcillátor áramkör A BJT használatával 3-RC fáziseltolódási hálózatok kaszkádozásával lehet felépíteni egyenként egy 60-at0fázis késés. Az áramkörben az RC, amely kollektorellenállásként ismert, leállítja a tranzisztor kollektoráramát.
A tranzisztorokhoz közeli ellenállás, mint például az R & R1, képezheti a feszültségosztó áramkört, mivel az RE (emitteres ellenállás) fejleszti az erejét. Ezt követően a két kondenzátor, nevezetesen Co & CE, ahol Co az o / p DC leválasztó kondenzátor, és CE ennek megfelelően az emitter bypass kondenzátor. Ez az áramkör a visszacsatolási útvonalon belül használt 3-RC hálózatokat is bemutatja.
RC fáziseltolásos oszcillátor áramkör BJT használatával
Ez a kapcsolat arra készteti az o / p hullámformát, hogy 180 ° -kal mozogjon az út során az o / p terminálról a tranzisztor bázis terminálja felé. Ezt követően ezt a jelet még egyszer 180o-val lehet mozgatni a hálózaton belüli tranzisztor segítségével, mert az az igazság, hogy a bemenet és a kimenet közötti fáziskülönbség 180o lehet. közös kibocsátó (CE) konfiguráció. Ez 360 fokos hálózati fáziskülönbséget eredményez, és kielégíti a fáziskülönbség feltételét.
Van egy másik módszer a fáziskülönbségek állapotának kielégítésére, ha 4-RC hálózatokat használunk, mindegyik 450 fáziseltolást biztosít. Ezért az RC-fáziseltolásos oszcillátor különböző módon van megtervezve, mivel a bennük lévő RC-hálózatok száma kiegyensúlyozatlan. De a fokozatok számának növelésével az áramkör frekvenciaerősségének növekedése kedvezőtlenül befolyásolja az oszcillátor o / p frekvenciáját a terhelési hatás miatt.
Az RC fáziseltolásos oszcillátor frekvenciája
Az RC fáziseltolásos oszcillátor levezetésének frekvenciájára vonatkozó általános egyenlet kifejezhető
f = 1 / 2πRC√2N
Hol,
R az ellenállás (ohm)
C a kapacitás
N a nem. az RC hálózat
A fenti frekvencia képlet használható Felüláteresztő szűrő (HPF) kapcsolódó kialakítás, és szintén használható LPF (aluláteresztő szűrő) . Ezekben az esetekben a magasabb képlet nem képes kiszámítani az oszcillátor frekvenciáját, egy másik képlet lesz alkalmazható.
Oszcillátor frekvencia f = √N / 2πRC
Hol,
R az ellenállás (ohm)
C a kapacitás
N a nem. az RC hálózat
Az RC fázisváltó oszcillátor előnyei
Ennek a fáziseltolódási oszcillátornak az előnyei a következők.
- Az oszcillátor áramkör tervezése egyszerű alapkomponensek mint az ellenállások, valamint a kondenzátorok.
- Ez az áramkör nem drága, és kiváló frekvenciastabilitást biztosít.
- Ezek elsősorban alacsony frekvenciákra alkalmasak
- Ez az áramkör egyszerűbb, mint egy Wein híd oszcillátor, mert nem igényli a stabilizáció tervezését és negatív visszacsatolást.
- Az áramkör kimenete szinuszos, kissé torzításmentes.
- Ennek az áramkörnek a frekvenciatartománya néhány Hz-től több száz kHz-ig terjed
Az RC-Phase Shift oszcillátor hátrányai
Ennek a fáziseltolásos oszcillátornak a hátrányai a következők.
- Ennek az áramkörnek a kimenete kicsi a kisebb visszacsatolás miatt
- A megfelelő óriási visszacsatolási feszültség kialakításához 12 voltos akkumulátor szükséges.
- Ennek az áramkörnek nehéz létrehozni a rezgéseket a kis visszacsatolás miatt
- Ennek az áramkörnek a frekvenciastabilitása nem jó összehasonlítani a Wien-híd oszcillátorral.
RC fáziseltolásos oszcillátor alkalmazások
Az ilyen típusú fáziseltolásos oszcillátor alkalmazásai a következők
- Ezt a fáziseltolásos oszcillátort használják a jelek széles frekvenciatartományon belüli létrehozására. Hangszerekben használták, GPS egységek , & hangszintézis.
- Ennek a fáziseltolásos oszcillátornak a hangszintézise, hangszerei és GPS egységei vannak.
Így mindez az RC-ről szól fáziseltolásos oszcillátor elmélet. Végül a fenti információk alapján arra a következtetésre juthatunk, hogy ezeket az oszcillátorokat főleg széles tartományú jelek előállítására használják. A frekvenciatartomány Hz-200Hz között változtatható ellenállások és kondenzátorok használatával. Itt egy kérdés az Ön számára, mi a fáziseltolódási oszcillátor fő funkciója?
