An oscilátor je elektronické zařízení, které poskytuje dobrou frekvenční stabilitu i tvar vlny pomocí odporových a kapacitních prvků. Tyto oscilátory jsou pojmenovány jako oscilátor fázového posunu nebo RC oscilátor. Tento druh oscilátoru obsahuje další výhody, které lze použít při extrémně nízkých frekvencích. V oscilátoru fázového posuvu 1800fáze lze dosáhnout spíše obvodem fázového posuvu než kapacitní nebo indukční vazbou. Dalších 1800fáze lze zavést kvůli vlastnostem tranzistoru. Proto může být energie dodávaná zpět ve směru obvodu nádrže přesná fáze. Tento článek pojednává o přehledu toho, co je RC oscilátor fázového posuvu, pracovní princip, schéma zapojení pomocí op-amp a BJT a jeho aplikací.
Co je RC oscilátor?
RC oscilátor je sinusový oscilátor, který se používá k generování sinusové vlny jako výstupu pomocí lineárního elektronické komponenty . Oscilátor jako laděné LC obvody pracují na vysokých frekvencích, avšak na nízkých frekvencích jsou kondenzátory a induktory v obvodu nádrže, jinak by časový obvod byl extrémně velký.
Proto je tento oscilátor vhodnější pro nízkofrekvenční aplikace. Tento oscilátor obsahuje síť zpětné vazby a zesilovač . Zpětná vazba n / w je také pojmenována jako fázový posun n / w, který může být navržen s rezistory a kondenzátory. Ty mohou být uspořádány ve formě žebříku. To je důvod, proč tento oscilátor nazývat oscilátorem žebříkového typu.
Pojďme si promluvit o obvodu RC oscilátoru, který lze použít v síti zpětné vazby před porozuměním fungování tohoto oscilátoru.
Princip fungování RC oscilátoru
Princip činnosti RC oscilátoru je obvod, který využívá RC síť k poskytnutí fázového posunu, který je nezbytný pro signál odezvy. Tyto oscilátory mají vynikající frekvenční sílu a mohou ustoupit čisté sinusové vlně používané pro širokou škálu zátěží.
Oscilátor RC Phase Shift pomocí BJT
Oscilátor fázového posuvu RC používá BJT je zobrazen níže. Tranzistor použitý v tomto obvodu je aktivním prvkem pro stupeň zesilovače. Pracovní bod stejnosměrného proudu v aktivní oblasti tranzistoru lze nastavit napájecím napětím Vcc a odpory R1, R2, RC a RE.
RC oscilátor pomocí BJT
Kondenzátor CE je obtokový kondenzátor. Zde jsou tři RC segmenty brány jako stejné a odpor v závěrečné sekci může být R ’= R - hie.
„Hie“ tranzistoru je vstupní odpor, který lze přidat k R “, proto je odpor sítě, který je známý obvodem,„ R “.
R1 a R2 rezistory jsou předpěťové odpory a jsou lepší, a proto nemají žádný vliv na provoz střídavého obvodu. Rovněž kvůli nevýznamné impedanci přístupné kombinací RE - CE také nedochází k žádným následkům nad střídavým provozem.
Když se do obvodu dodává energie, pak šumové napětí začíná oscilace v obvodu. Na tranzistorovém zesilovači malý zesilovač základního proudu generuje proud, který může být 1800fáze posunuta.
Kdykoli tento signál reaguje na vstup zesilovače, bude opět fázově posunut o 1800. Pokud je zisk smyčky ekvivalentní jednotě, budou generovány pokračující oscilace.
Obvod lze zjednodušit pomocí ekvivalentního střídavého obvodu a poté můžeme získat frekvenci oscilací, jako je následující.
f = 1 / (2πRC √ ((4Rc / R) + 6))
Když Rc / R je<< 1, then
f = 1 / (2πRC√ 6)
Stav pokračujících kmitů,
hfe = (4Rc / R) + 23 + (29 R / Rc)
U RC oscilátoru fázového posuvu používajícího R = Rc musí být pro pokračující oscilace použito „hfe“.
Z výše uvedených rovnic je pro změnu frekvence oscilace nutné změnit hodnoty kondenzátoru a rezistoru.
Aby však byly splněny podmínky oscilace, měly by se hodnoty tří segmentů měnit současně. V praxi to není možné, takže RC oscilátor se používá jako oscilátor s pevnou frekvencí používaný pro všechny praktické účely.
RC oscilátor využívající operační zesilovač
RC zesilovače s operačním zesilovačem jsou běžně používané oscilátory ve srovnání s tranzistorovými oscilátory. Tento typ oscilátoru se skládá z operačního zesilovače jako stupně zesilovače a tří RC kaskádových sítí jako zpětnovazebního obvodu, jak je znázorněno na obrázku níže.
RC oscilátor využívající operační zesilovač
Tento operační zesilovač je provozován v invertujícím režimu, a proto je výstupní signál operačního zesilovače posunut o 180 stupňů na vstupní signál, který se objevil na invertující svorce. A další 180 stupňový fázový posun zajišťuje RC zpětnovazební síť, a tedy podmínka pro získání oscilací.
Jinak zesílení zesilovače operační zesilovač lze regulovat pomocí odporů jako Rf & R1. Chcete-li získat potřebné oscilace, lze upravit zisk tak, aby produkt zpětnovazebního síťového zisku a zisku op-zesilovače byl o něco lepší než 1.
Tento obvod funguje jako oscilátor, když je zisk smyčky vyšší než „1“, pokud operační zesilovač nabízí zisk vyšší než 29.
Frekvenci oscilací lze odvodit z následující rovnice
1 / (2πRC√ 6)
Podmínka oscilace může být dána s A ≥ 29.
Hodnotu zisku zesilovače lze získat tak, aby oscilace probíhaly v obvodu regulací R1 a Rf.
Aplikace RC oscilátoru
Mezi aplikace tohoto oscilátoru patří následující.
- RC oscilátory se používají v nízkofrekvenčních aplikacích.
- Aplikace těchto oscilátorů zahrnují hlavně hlasovou syntézu, hudební nástroje a jednotky GPS, protože fungují na všech zvukových frekvencích.
Jedná se tedy o vše o RC oscilátor a frekvenci tohoto oscilátoru lze změnit buď kondenzátory, nebo rezistory. Obecně jsou však rezistory stabilně rezervovány, zatímco kondenzátory jsou vyladěny. Poté vyhodnocením oscilátorů pomocí LC oscilátorů můžeme poznamenat, že dřívější používá počet komponent než ten poslední. Frekvence o / p, která je generována z těchto oscilátorů, se proto může od měřené hodnoty o něco vzdálit o něco méně než u LC oscilátorů. Používají se však jako místní oscilátory používané pro hudební nástroje, synchronní přijímače a generátory zvukových frekvencí. Zde je otázka, jaké jsou výhody a nevýhody RC oscilátoru?
