Работа на RC фазово осцилатор и неговите приложения

Работа на RC фазово осцилатор и неговите приложения

Осцилатор с фазово изместване може да бъде дефиниран, тъй като е един вид линеен осцилатор, който се използва за генериране на изход на синусоида. Състои се от инвертиращ усилващ компонент като операционен усилвател в противен случай транзистор . Изходът на този усилвател може да бъде даден като вход с помощта на фазово изместваща мрежа. Тази мрежа може да бъде изградена както с резистори, така и с кондензатори под формата на стълбищна мрежа. Фазата на усилвателя може да бъде изместена до 1800 при честота на трептене, като се използва мрежа за обратна връзка, за да се осигури положителен отговор. Тези видове осцилатори често се използват като аудио генератори на аудио честота. Тази статия разглежда общ преглед на RC фазово осцилатор.



Какво е RC фазов осцилатор?

RC осцилаторът с фазово изместване може да бъде изграден и с резистор кондензатор . Тази схема предлага необходимото фазово изместване със сигнала за обратна връзка. Те имат изключителна честотна сила и могат да дадат чиста синусоида за широк диапазон от товари. За предпочитане може да се очаква лесна RC мрежа да включва o / p, който насочва входа с 90или.


RC фазов осцилатор

Диаграма на осцилатора на RC фазово изместване





Но всъщност варирането на фазата ще бъде под това, тъй като кондензаторът, използван във веригата, не може да бъде перфектен. Точно фазовият ъгъл на RC мрежата може да бъде изразен като

Ф = така-1Xc / R



В горния израз на фазовия ъгъл XC може да бъде 1 / (2πfC) и това е съпротивлението на резистора и кондензатора. Този тип мрежи предлагат определено фазово изместване на осцилаторите.

Внедряването и работата на RC осцилатор с фазово изместване може да се извърши с помощта на три метода, а именно RC осцилатор с фазово изместване с помощта на операционен усилвател, RC осцилатор с фазово изместване с помощта на BJT и RC фазово осцилатор използвайки FET . За по-добро разбиране на тази концепция тук ще обясним следния метод.


Диаграма на RC фазовия осцилатор с помощта на BJT

Следващото RC изместване на фазата осцилаторна верига използване на BJT може да бъде изградено чрез каскадни 3-RC мрежи за фазово изместване, всяка осигурява 600фазово изместване. Във веригата RC, който е известен като колекторния резистор, спира тока на колектора на транзистора.

Резисторът, който е близо до транзисторите като R & R1, може да образува веригата на делителя на напрежението, тъй като RE (резистор на емитер) развива силата. След това двата кондензатора, а именно Co & CE, където Co е o / p DC кондензатор за разделяне и CE е байпасният кондензатор на емитер, съответно. Освен това, тази схема също демонстрира 3-RC мрежи, използвани в рамките на обратната връзка.

RC фаза Shift осцилатор схема с помощта на BJT

RC фаза Shift осцилатор схема с помощта на BJT

Тази връзка ще накара формата на вълната o / p да се движи с 180o през цялото си пътуване от терминала o / p към базовия терминал на транзистора. След това този сигнал може да бъде преместен още веднъж с 180o с помощта на транзистора в мрежата поради истината, че фазовото неравенство между входа и изхода може да бъде 180o в общ излъчвател (CE) конфигурация. Това ще създаде фазово несъответствие на мрежата до 360 градуса и отговаря на условието за фазово несъответствие.

Има и друг метод за задоволяване на състоянието на фазовото несъответствие, като се използват 4-RC мрежи, всяка осигурява 450 фазово изместване. Следователно, RC фазовият осцилатор е проектиран по различни начини, тъй като броят на RC мрежите в тях е небалансиран. Но чрез увеличаване на броя на стъпалата ще се увеличи силата на честотата на веригата, а също така влияе неблагоприятно на o / p честотата на осцилатора поради ефекта на натоварване.

Честота на RC фазово осцилатор

Общото уравнение за честотата на извеждането на RC фазовия осцилатор може да бъде изразено като

f = 1 / 2πRC√2N

Където,

R е съпротивлението (ома)
C е капацитетът
N е не. на RC мрежа

Горната честотна формула може да се използва за Високочестотен филтър (HPF) свързан дизайн и може също да се използва LPF (нискочестотен филтър) . В тези случаи по-високата формула не може да работи за изчисляване на честотата на осцилатора, ще бъде приложима друга формула.

Честота на осцилатора f = √N / 2πRC

Където,

R е съпротивлението (ома)
C е капацитетът
N е не. на RC мрежа

Предимства на RC фазовия осцилатор

Предимствата на този осцилатор с фазово изместване включват следното.

  • Проектирането на осцилаторната схема е лесно основни компоненти като резистори, както и кондензатори.
  • Тази схема не е скъпа и дава отлична честотна стабилност.
  • Те са подходящи главно за нискочестотни
  • Тази схема е по-проста в сравнение с мостовия осцилатор на Wein, тъй като не изисква планиране на стабилизация и отрицателна обратна връзка.
  • Изходът на веригата е синусоидален, което донякъде не изкривява.
  • Честотният диапазон на тази верига ще варира от няколко Hz до стотици kHz

Недостатъци на RC-Phase Shift Oscillator

Недостатъците на този осцилатор с фазово изместване включват следното.

  • Изходът на тази схема е малък поради по-малката обратна връзка
  • Той изисква 12 волта батерия за развиване на подходящо огромно напрежение с обратна връзка.
  • За тази схема е трудно да създава трептения поради малката обратна връзка
  • Честотната стабилност на тази схема не е добра в сравнение с Wien мостовия осцилатор.

Приложения за осцилатор на RC фазово изместване

Приложенията на този тип осцилатор с фазово изместване включват следното

  • Този осцилатор с фазово изместване се използва за генериране на сигнали в широк диапазон от честоти. Те се използват в музикални инструменти, GPS единици , & синтез на глас.
  • Приложенията на този осцилатор с фазово изместване включват синтез на глас, музикални инструменти и GPS устройства.

По този начин всичко е свързано с RC осцилатор с фазово изместване теория. От горната информация накрая можем да заключим, че тези осцилатори се използват главно за генериране на сигнали в широк диапазон. Обхватът на честотата може да се промени от Hz-200Hz, като се използват резистори, както и кондензатори. Ето един въпрос към вас, каква е основната функция на фазовия осцилатор?