Funcționarea oscilatorului RC Phase Shift și aplicațiile sale

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Un oscilator cu defazare poate fi definit deoarece este un tip de oscilator liniar care este utilizat pentru a genera o ieșire cu undă sinusoidală. Se compune dintr-o componentă a amplificatorului inversor ca amplificator operațional in caz contrar un tranzistor . Ieșirea acestui amplificator poate fi dată ca intrare cu ajutorul rețelei de schimbare de fază. Această rețea poate fi construită cu rezistențe, precum și condensatoare sub forma unei rețele de scară. Faza amplificatorului poate fi mutată la 1800 la frecvența de oscilație utilizând o rețea de feedback pentru a oferi un răspuns pozitiv. Aceste tipuri de oscilatoare sunt frecvent utilizate ca oscilatoare audio pe frecvența audio. Acest articol discută o prezentare generală a oscilatorului cu fază RC.

Ce este oscilatorul RC Phase Shift?

Circuitul oscilatorului cu fază RC poate fi construit cu un rezistor, precum și un condensator . Acest circuit oferă schimbarea de fază necesară cu semnalul de feedback. Au o rezistență de frecvență remarcabilă și pot oferi o undă sinusoidală curată pentru o gamă extinsă de sarcini. De preferat, o rețea RC ușoară poate include un o / p care direcționează intrarea cu 90sau.




Oscilator RC Phase Shift

Diagrama circuitului oscilatorului cu schimbare de fază RC

Dar, în realitate, variația de fază va fi sub aceasta, deoarece condensatorul utilizat în circuit nu poate fi perfect. Exact unghiul de fază al rețelei RC poate fi exprimat ca



Ф = deci-1Xc / R

În expresia de unghi de fază de mai sus, XC poate fi 1 / (2πfC), și este rezistența și reactanța condensatorului. Aceste tipuri de rețele oferă o schimbare de fază definită în oscilatoare.

Implementarea și funcționarea oscilatorului cu fază RC se poate face folosind trei metode și anume oscilatorul cu fază RC folosind un amplificator op, oscilator cu fază RC folosind BJT și oscilator cu fază RC folosind FET . Pentru o mai bună înțelegere a acestui concept aici vom explica următoarea metodă.


Diagrama circuitului oscilatorului cu schimbare de fază RC folosind BJT

Următorul schimb de fază RC circuit oscilator folosind BJT poate fi construit prin rețele de schimbare de fază în cascadă 3-RC, fiecare furnizând câte 600schimbare de fază. În circuit, RC, cunoscut sub numele de rezistor colector, oprește curentul colector al tranzistorului.

Rezistorul care este aproape de tranzistoare precum R & R1 poate forma circuitul divizor de tensiune pe măsură ce RE (rezistorul emițător) dezvoltă puterea. După aceea, cei doi condensatori și anume Co & CE, unde Co este condensatorul de decuplare o / p DC și CE este condensatorul de bypass al emițătorului corespunzător. Mai mult, acest circuit demonstrează, de asemenea, rețelele 3-RC utilizate în calea de feedback.

Circuitul oscilatorului RC Phase Shift folosind BJT

Circuitul oscilatorului RC Phase Shift folosind BJT

Această conexiune va face ca forma de undă o / p să se deplaseze cu 180o pe parcursul călătoriei sale de la terminalul o / p către terminalul de bază al tranzistorului. După aceea, acest semnal poate fi mutat încă o dată cu 180o cu ajutorul tranzistorului din rețea din cauza faptului că diferența de fază între intrare și ieșire poate fi de 180o în emițător comun (CE) configurare. Acest lucru va crea diferența de fază a rețelei la 360 de grade și va satisface condiția de disparitate a fazei.

Există o altă metodă pentru a satisface starea de diferență de fază prin utilizarea rețelelor 4-RC, fiecare furnizând o schimbare de fază de 450. Prin urmare, oscilatorul cu fază RC este proiectat în moduri diferite, deoarece numărul de rețele RC din ele este dezechilibrat. Dar, prin creșterea numărului de etape va crește puterea de frecvență a circuitului, acesta influențează, de asemenea, în mod nefavorabil frecvența o / p a oscilatorului din cauza efectului de încărcare.

Frecvența oscilatorului RC Phase Shift

Ecuația generală pentru frecvența derivării oscilatorului cu deplasare de fază RC poate fi exprimată ca

f = 1 / 2πRC√2N

Unde,

R este rezistența (ohmi)
C este capacitatea
N este nr. de rețea RC

Formula de frecvență de mai sus poate fi utilizată pentru Filtru trecere înaltă (HPF) și poate fi, de asemenea, utilizat LPF (filtru trece jos) . În aceste cazuri, formula superioară nu poate funcționa pentru a calcula frecvența oscilatorului, va fi aplicabilă o altă formulă.

Frecvența oscilatorului f = √N / 2πRC

Unde,

R este rezistența (ohmi)
C este capacitatea
N este nr. de rețea RC

Avantajele oscilatorului RC Phase Shift

Avantajele acestui oscilator cu schimbare de fază includ următoarele.

  • Proiectarea circuitului oscilatorului este ușoară componente de bază precum rezistențele, precum și condensatoarele.
  • Acest circuit nu este scump și oferă o stabilitate excelentă a frecvenței.
  • Acestea sunt potrivite în principal pentru frecvențe joase
  • Acest circuit este mai simplu în comparație cu un oscilator pod Wein, deoarece nu necesită planificarea stabilizării și feedback negativ.
  • Ieșirea circuitului este sinusoidală, care este oarecum liberă de distorsiuni.
  • Gama de frecvență a acestui circuit va varia de la câțiva Hz la sute de kHz

Dezavantaje ale oscilatorului RC-Phase Shift

Dezavantajele acestui oscilator cu schimbare de fază includ următoarele.

  • Ieșirea acestui circuit este mică din cauza feedback-ului mai mic
  • Este nevoie de baterie de 12 volți pentru a dezvolta o tensiune de feedback adecvată.
  • Este greu pentru acest circuit să creeze oscilații din cauza feedback-ului mic
  • Stabilitatea frecvenței acestui circuit nu este bună de comparat cu oscilatorul de pod Wien.

Aplicații pentru oscilatorul RC Phase Shift

Aplicațiile acestui tip de oscilator cu schimbare de fază includ următoarele

  • Acest oscilator cu schimbare de fază este utilizat pentru a genera semnale pe o gamă largă de frecvență. Au folosit în instrumente muzicale, Unități GPS , & sinteza vocală.
  • Aplicațiile acestui oscilator cu schimbare de fază includ sinteza vocală, instrumente muzicale și unități GPS.

Astfel, totul este despre RC oscilator cu schimbare de fază teorie. Din informațiile de mai sus, putem concluziona că aceste oscilatoare sunt utilizate în principal pentru a genera semnale în gama largă. Gama de frecvență poate fi modificată de la Hz-200Hz utilizând rezistențe, precum și condensatoare. Iată o întrebare pentru dvs., care este funcția principală a oscilatorului cu schimbare de fază?