Oscilatorul RC funcționează și aplicațiile sale

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Un oscilator este un dispozitiv electronic care asigură o bună stabilitate a frecvenței, precum și o formă de undă prin utilizarea elementelor rezistive și capacitive. Aceste oscilatoare sunt denumite ca oscilator cu schimbare de fază sau oscilator RC. Acest tip de oscilator include beneficii suplimentare care pot fi utilizate la frecvențe extrem de scăzute. Într-un oscilator cu schimbare de fază, 1800de fază poate fi atins utilizând mai degrabă un circuit de schimbare de fază decât un cuplaj capacitiv sau inductiv. Un alt 1800de fază poate fi introdus datorită proprietăților tranzistorului. Prin urmare, energia furnizată înapoi în direcția circuitului rezervorului poate fi o fază exactă. Acest articol discută o prezentare generală a ceea ce este oscilatorul cu schimbare de fază RC, principiul de funcționare, schema de circuit folosind op-amp și BJT și aplicațiile sale.

Ce este oscilatorul RC?

Un oscilator RC este un oscilator sinusoidal care este utilizat pentru a genera o undă sinusoidală ca ieșire cu ajutorul liniarului componente electronice . Oscilatorul ca circuitele LC reglate funcționează la frecvențe înalte, cu toate acestea la frecvențe joase, condensatorii și inductoarele dintr-un circuit de rezervor, altfel circuitul de timp ar fi de dimensiuni extrem de mari.




Prin urmare, acest oscilator este mai potrivit în aplicații cu frecvență joasă. Acest oscilator include o rețea de feedback și un amplificator . Feedback-ul n / w este, de asemenea, numit ca o schimbare de fază n / w, care poate fi proiectat cu rezistențe și condensatori. Acestea pot fi aranjate sub forma unei scări. Deci acesta este motivul pentru a numi acest oscilator ca un oscilator de tip scară.

Să vorbim despre circuitul oscilatorului RC care poate fi utilizat în rețeaua de feedback înainte de a înțelege funcționarea acestui oscilator.



Principiul de lucru al oscilatorului RC

Principiul de funcționare al oscilatorului RC este un circuit care utilizează rețeaua RC pentru a oferi schimbarea de fază necesară prin semnalul de răspuns. Aceste oscilatoare au o rezistență de frecvență remarcabilă, precum și pot da loc unei unde sinusoidale pure utilizate pentru o gamă largă de sarcini.

Oscilator RC Phase Shift folosind BJT

Oscilatorul cu fază RC folosind BJT este prezentat mai jos. Tranzistorul utilizat în acest circuit este un element activ pentru etapa amplificatorului. Punctul de funcționare al DC în zona activă a tranzistorului poate fi setat de tensiunea de alimentare Vcc și de rezistențele R1, R2, RC și RE.


rc-oscilator-folosind-bjt

Oscilator RC folosind BJT

Condensatorul CE este un condensator de bypass. Aici, cele trei segmente RC sunt luate ca egale și rezistența din secțiunea finală poate fi R ’= R - hie.

„Hie” a tranzistorului este rezistența de intrare care poate fi adăugată la R ”, prin urmare, rezistența rețelei cunoscută prin circuit este„ R ”.

R1 și R2 rezistențe sunt rezistențe de polarizare și acestea sunt superioare și, prin urmare, nu au nicio consecință asupra funcționării circuitului de curent alternativ. De asemenea, datorită impedanței nesemnificative accesibile prin combinația de RE - CE, nu există nici o consecință asupra funcționării în curent alternativ.

Pe măsură ce puterea este furnizată circuitului, atunci tensiunea de zgomot începe oscilațiile din circuit. La amplificatorul cu tranzistor, un mic amplificator de curent de bază generează un curent care poate fi de 1800defazat.

Ori de câte ori acest semnal ca răspuns la intrarea amplificatorului, va fi din nou modificat cu 1800. Dacă câștigul buclei este echivalent cu unitatea, atunci vor fi generate oscilații continue.

Circuitul poate fi simplificat folosind un circuit AC echivalent și apoi putem obține frecvența oscilațiilor, cum ar fi următoarea.

f = 1 / (2πRC √ ((4Rc / R) + 6))

Când Rc / R este<< 1, then

f = 1 / (2πRC√ 6)

Starea oscilațiilor continue,

hfe = (4Rc / R) + 23 + (29 R / Rc)

Pentru un oscilator cu schimbare de fază RC care folosește R = Rc, atunci trebuie folosit „hfe” pentru oscilații continue.

Din ecuațiile de mai sus, pentru modificarea frecvenței oscilației, valorile condensatorului și ale rezistorului trebuie schimbate.

Cu toate acestea, pentru a satisface condițiile de oscilare, valorile pe trei segmente ar trebui modificate concomitent. În practică, acest lucru nu poate fi posibil, astfel încât oscilatorul RC este utilizat ca un oscilator cu frecvență fixă ​​utilizat în orice scop practic.

Oscilator RC folosind amplificator op

Amplificatorul operațional Oscilatoarele RC sunt oscilatoare utilizate în mod obișnuit, în comparație cu oscilatoarele tranzistorizate. Acest tip de oscilator constă dintr-un amplificator op ca amplificator și trei rețele în cascadă RC ca circuit de feedback, așa cum se arată în figura de mai jos.

rc-oscilator-folosind-op-amp

RC-oscilator-folosind-op-amp

Acest op-amp este operat în modul de inversare și, prin urmare, semnalul de ieșire al amplificatorului operațional este deplasat cu 180 de grade la semnalul de intrare apărut la terminalul de inversare. Și o schimbare de fază suplimentară de 180 de grade este asigurată de rețeaua de feedback RC și, prin urmare, condiția pentru obținerea oscilațiilor.

Altfel câștigul amplificatorului amplificator operațional poate fi reglat folosind rezistențe precum Rf și R1. Pentru a obține oscilațiile necesare, câștigul poate fi ajustat, astfel încât produsul de câștig de rețea de feedback și câștigul amplificatorului de operare să fie oarecum superior la 1.

Acest circuit funcționează ca un oscilator atunci când câștigul buclei este superior la ‘1’ dacă amplificatorul operațional oferă câștigul superior la 29.

Frecvența oscilațiilor poate fi derivată prin următoarea ecuație

1 / (2πRC√ 6)

Condiția oscilațiilor poate fi dată cu A ≥ 29.

Valoarea câștigului amplificatorului poate fi obținută astfel încât oscilațiile să aibă loc în circuit prin reglarea R1 și Rf.

Aplicații pentru oscilatoare RC

Aplicațiile acestui oscilator includ următoarele.

  • Oscilatoarele RC sunt utilizate în aplicații cu frecvență joasă.
  • Aplicațiile acestor oscilatoare includ în principal sinteza vocală, instrumente muzicale și unități GPS, deoarece funcționează la toate frecvențele audio.

Astfel, aici este vorba despre Oscilator RC iar frecvența acestui oscilator poate fi modificată fie cu condensatori, fie cu rezistențe. Dar, în general, rezistențele sunt rezervate constant, în timp ce condensatorii sunt reglați. După aceea, evaluând oscilatoarele folosind oscilatoare LC, putem observa că cel mai devreme folosește numărul de componente decât ultimul. Prin urmare, frecvența o / p generată de aceste oscilatoare se poate îndepărta mult de valoarea măsurată ușor decât oscilatoarele LC. Cu toate acestea, acestea sunt utilizate ca oscilatoare locale utilizate pentru instrumente muzicale, receptoare sincrone și generatoare de frecvență audio. Iată o întrebare pentru dvs., care sunt avantajele și dezavantajele oscilatorului RC?