An oscillator er en elektronisk enhet som gir god frekvensstabilitet samt bølgeform ved å bruke resistive og kapasitive elementer. Disse oscillatorene heter faseskiftoscillator eller RC oscillator. Denne typen oscillator inkluderer ekstra fordeler som kan brukes ved ekstremt lave frekvenser. I en faseforskyvningsoscillator, 1800av fase kan oppnås ved hjelp av en faseforskyvningskrets i stedet for kapasitiv eller induktiv kobling. Ytterligere 1800av fase kan innføres på grunn av egenskapene til transistoren. Derfor kan energien som tilføres tilbake i retning av tankkretsen være en nøyaktig fase. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over hva som er RC faseforskyvningsoscillator, arbeidsprinsipp, kretsskjema ved hjelp av op-amp og BJT og dets applikasjoner.
Hva er RC Oscillator?
En RC-oscillator er en sinusformet oscillator som brukes til å generere en sinusbølge som utgang ved hjelp av lineær elektroniske komponenter . Oscillatoren som innstilte LC-kretser fungerer ved høye frekvenser, men ved lave frekvenser, kondensatorene og induktorene i en tankkrets, ellers ville tidskretsen være ekstremt stor.
Derfor er denne oscillatoren mer passende i lavfrekvente applikasjoner. Denne oscillatoren inkluderer et tilbakemeldingsnettverk og en forsterker . Tilbakemeldingen n / w er også navngitt som en faseskift n / w som kan utformes med motstander og kondensatorer. Disse kan ordnes i form av en stige. Så dette er grunnen til å kalle denne oscillatoren som en oscillator av stige-type.
La oss snakke om RC-oscillatorkretsen som kan brukes i tilbakemeldingsnettverket før vi forstår hvordan oscillatoren fungerer.
RC Oscillator Arbeidsprinsipp
Arbeidsprinsippet til RC-oscillatoren er en krets som bruker RC-nettverket for å gi faseskiftet som er nødvendig av responssignalet. Disse oscillatorene har enestående frekvensstyrke, i tillegg til at de kan vike for en ren sinusbølge som brukes til et bredt spekter av belastninger.
RC Phase Shift Oscillator ved bruk av BJT
RC faseskiftoscillatoren bruker BJT er vist nedenfor. Transistoren som brukes i denne kretsen er et aktivt element for forsterkerstadiet. Driftspunktet for DC i det aktive området til transistoren kan settes opp av Vcc forsyningsspenning og R1, R2, RC & RE motstander.
RC-oscillator-bruker-BJT
CE-kondensatoren er en bypass-kondensator. Her blir de tre RC-segmentene tatt som like og motstanden i den siste delen kan være R ’= R - hie.
'Hie' av transistoren er inngangsmotstand som kan legges til R ', derfor er nettverksmotstanden som er kjent gjennom kretsen' R '.
R1 og R2 motstander er forspenningsmotstander, og disse er overlegne og har derfor ingen konsekvenser for driften av vekselstrømskretsen. Også på grunn av ubetydelig impedans som er tilgjengelig med kombinasjonen av RE - CE, er det heller ingen konsekvens over AC - drift.
Når strømmen tilføres kretsen, begynner støyspenningen svingningene i kretsen. På transistorforsterkeren genererer en liten basestrømforsterker en strøm som kan være 1800fase forskjøvet.
Når dette signalet svarer på forsterkerens inngang, vil det igjen bli faseforskyvet med 1800. Hvis forsterkningen av sløyfen tilsvarer enhet etter at det genereres fortsatte svingninger.
Kretsen kan forenkles ved å bruke en tilsvarende vekselstrømskrets, og så kan vi få frekvensen av svingninger som følgende.
f = 1 / (2πRC √ ((4Rc / R) + 6))
Når Rc / R er<< 1, then
f = 1 / (2πRC√ 6)
Tilstanden med fortsatt svingninger,
hfe = (4Rc / R) + 23 + (29 R / Rc)
For en RC faseskiftoscillator som bruker R = Rc, må ‘hfe’ brukes 56 for fortsatte svingninger.
Fra ovenstående ligninger, for å endre svingningsfrekvensen, må verdiene til kondensatoren og motstanden endres.
Imidlertid, for å tilfredsstille betingelsene for oscillering, bør tre-segmentverdiene endres samtidig. I praksis kan dette ikke være mulig, og RC-oscillatoren brukes som en fastfrekvensoscillator som brukes til alle praktiske formål.
RC oscillator ved bruk av Op-amp
Operasjonsforsterker RC-oscillatorer er ofte brukte oscillatorer, sammenlignet med de transistoriserte oscillatorene. Denne typen oscillator består av en op-amp som forsterkerstadium og tre RC-kaskadede nettverk som en tilbakekoblingskrets som vist i figuren nedenfor.
RC-oscillator-bruker-op-amp
Dette op-amp betjenes i inverteringsmodus, og dermed blir utgangssignalet til op-forsterkeren forskjøvet 180 grader til inngangssignalet dukket opp ved inverterende terminal. Og ytterligere 180 graders faseforskyvning leveres av RC-tilbakemeldingsnettverket og dermed betingelsen for å oppnå svingningene.
Forsterkerens gevinst ellers operasjonsforsterker kan reguleres ved hjelp av motstander som Rf & R1. For å oppnå de nødvendige svingningene kan forsterkningen justeres slik at produktet av tilbakemeldingsnettverksforsterkningen og forsterkningsforsterkningen er noe bedre enn 1.
Denne kretsen fungerer som en oscillator når forsterkningen av sløyfen er bedre enn '1' hvis driftsforsterkeren gir forsterkningen bedre enn 29.
Svingningsfrekvensen kan avledes av følgende ligning
1 / (2πRC√ 6)
Svingningstilstanden kan gis med A ≥ 29.
Forsterkningsverdien til forsterkeren kan oppnås slik at svingningene finner sted i kretsen ved å regulere R1 & Rf.
RC Oscillator-applikasjoner
Anvendelsene til denne oscillatoren inkluderer følgende.
- RC-oscillatorer brukes i lavfrekvente applikasjoner.
- Anvendelsene til disse oscillatorene inkluderer hovedsakelig stemmesyntese, musikkinstrumenter og GPS-enheter når de opptrer ved alle lydfrekvenser.
Dermed handler dette om RC oscillator og frekvensen til denne oscillatoren kan endres med enten kondensatorene eller motstandene. Men generelt er motstandene reservert jevnt, mens kondensatorene er innstilt. Etter det, ved å evaluere oscillatorene ved hjelp av LC-oscillatorer, kan vi merke oss at den tidligere bruker antall komponenter enn den forrige. Derfor kan o / p-frekvensen som genereres fra disse oscillatorene bevege seg mye fra den målte verdien litt enn LC-oscillatorene. Imidlertid er de ansatt som lokale oscillatorer som brukes til musikkinstrumenter, synkrone mottakere og lydfrekvensgeneratorer. Her er et spørsmål til deg, hva er fordelene og ulempene med RC-oscillator?
