Een faseverschuivingsoscillator kan worden gedefinieerd als een soort lineaire oscillator die wordt gebruikt om een sinusgolfoutput te genereren. Het bestaat uit een inverterende versterkercomponent zoals operationele versterker anders- een transistor De output van deze versterker kan met behulp van het faseverschuivingsnetwerk als input worden opgegeven. Dit netwerk kan worden opgebouwd met zowel weerstanden als condensatoren in de vorm van een laddernetwerk. De fase van de versterker kan worden verschoven naar 1800 bij de oscillatiefrequentie door een feedbacknetwerk te gebruiken om een positieve respons te geven. Deze soorten oscillatoren worden vaak gebruikt als audio-oscillatoren op audiofrequentie. Dit artikel bespreekt een overzicht van de RC-faseverschuivingsoscillator.
Wat is een RC-faseverschuivingsoscillator?
RC-faseverschuivingsoscillatorcircuit kan zowel met een weerstand als met een condensator Deze schakeling biedt de vereiste faseverschuiving met het terugkoppelingssignaal. Ze hebben een uitstekende frequentiesterkte en kunnen een zuivere sinusgolf geven voor een uitgebreide reeks belastingen. Bij voorkeur kan van een eenvoudig RC-netwerk worden verwacht dat het een o / p bevat die de invoer met 90 stuurtof
Schakelschema RC-faseverschuivingsoscillator
Maar in werkelijkheid zal de fasevariatie lager zijn omdat de condensator die in het circuit wordt gebruikt, niet perfect kan zijn. Precies de fasehoek van het RC-netwerk kan worden uitgedrukt als
Ф = zo-1Xc / R
In de bovenstaande fasehoekuitdrukking kan XC 1 / (2πfC) zijn, en het is de weerstand en condensatorreactantie. Dit soort netwerken bieden een duidelijke faseverschuiving in oscillatoren.
De implementatie en werking van RC-faseverschuivingsoscillator kan worden gedaan met behulp van drie methoden, namelijk RC-faseverschuivingsoscillator met behulp van een op-amp, RC-faseverschuivingsoscillator met behulp van BJT en RC-faseverschuivingsoscillator met behulp van FET Voor een beter begrip van dit concept gaan we hier de volgende methode uitleggen.
Schakelschema RC-faseverschuivingsoscillator met behulp van BJT
De volgende RC-faseverschuiving oscillator circuit met behulp van BJT kan worden gebouwd door 3-RC faseverschuivingsnetwerken die elk een 600faseverschuiving. In het circuit stopt de RC, die bekend staat als de collectorweerstand, de collectorstroom van de transistor.
De weerstand die zich in de buurt van de transistors bevindt, zoals R & R1, kan het spanningsdelercircuit vormen terwijl de RE (emitterweerstand) de sterkte ontwikkelt. Daarna zijn de twee condensatoren, namelijk Co & CE, waarbij Co de o / p DC-ontkoppelingscondensator is en CE de emitter-bypass-condensator dienovereenkomstig is. Verder demonstreert dit circuit ook 3-RC-netwerken die worden gebruikt binnen het feedbackpad.
RC Phase Shift Oscillator Circuit met behulp van BJT
Deze verbinding zorgt ervoor dat de o / p-golfvorm 180o beweegt tijdens zijn reis van de o / p-aansluiting naar de basisaansluiting van de transistor. Daarna kan dit signaal nogmaals 180o worden verplaatst met behulp van de transistor binnen het netwerk vanwege de waarheid dat de faseverschillen tussen de input en de output 180o kunnen zijn in de gemeenschappelijke emitter (CE) configuratie. Dit zal de ongelijkheid van de netwerkfase tot 360 graden creëren en voldoet aan de conditie van de faseverschillen.
Er is een andere methode om aan de faseverschillen te voldoen, door 4-RC-netwerken te gebruiken, die elk een faseverschuiving van 450 bieden. Daarom is de RC-faseverschuivingsoscillator op verschillende manieren ontworpen omdat het aantal RC-netwerken erin ongebalanceerd is. Maar door het aantal trappen te vergroten, zal de frequentiesterkte van het circuit toenemen, het heeft ook een ongunstige invloed op de o / p-frequentie van de oscillator vanwege het laadeffect.
Frequentie van RC Phase Shift Oscillator
De algemene vergelijking voor de frequentie van afleiding van de RC-faseverschuivingsoscillator kan worden uitgedrukt als
f = 1 / 2πRC√2N
Waar,
R is de weerstand (ohm)
C is de capaciteit
N is het nee. van RC-netwerk
De bovenstaande frequentieformule kan worden gebruikt voor Hoogdoorlaatfilter (HPF) gerelateerd ontwerp, en kan ook worden gebruikt LPF (laagdoorlaatfilter) In deze gevallen kan de hogere formule niet werken om de oscillatorfrequentie te berekenen, een andere formule is van toepassing.
Oscillatorfrequentie f = √N / 2πRC
Waar,
R is de weerstand (ohm)
C is de capaciteit
N is het nee. van RC-netwerk
Voordelen van RC Phase Shift Oscillator
De voordelen van deze faseverschuivingsoscillator zijn onder meer de volgende.
- Het ontwerpen van het oscillatorcircuit is eenvoudig basis componenten zoals weerstanden en condensatoren.
- Dit circuit is niet duur en geeft een uitstekende frequentiestabiliteit.
- Deze zijn vooral geschikt voor lage frequenties
- Dit circuit is eenvoudiger in vergelijking met een Wein-brugoscillator omdat er geen stabilisatieplanning en negatieve feedback nodig zijn.
- De uitgang van het circuit is sinusvormig en is enigszins vervormingsvrij.
- Het frequentiebereik van dit circuit zal variëren van enkele Hz tot honderden kHz
Nadelen van RC-Phase Shift Oscillator
De nadelen van deze faseverschuivingsoscillator zijn onder meer de volgende.
- De output van dit circuit is klein vanwege de kleinere feedback
- Het vereist een batterij van 12 volt om een voldoende hoge feedbackspanning te ontwikkelen.
- Het is voor dit circuit moeilijk om oscillaties te creëren vanwege de kleine feedback
- De frequentiestabiliteit van dit circuit is niet goed te vergelijken met de Wien-brugoscillator.
RC Phase Shift Oscillator-toepassingen
De toepassingen van dit type faseverschuivingsoscillator omvatten de volgende
- Deze faseverschuivingsoscillator wordt gebruikt om de signalen over een uitgebreid frequentiebereik te genereren. Ze gebruikten in muziekinstrumenten, GPS-eenheden , en spraaksynthese.
- De toepassingen van deze faseverschuivingsoscillator omvatten spraaksynthese, muziekinstrumenten en GPS-eenheden.
Dit gaat dus allemaal over RC faseverschuivingsoscillator theorie. Uit bovenstaande informatie kunnen we tot slot concluderen dat deze oscillatoren voornamelijk worden gebruikt om signalen in het brede bereik te genereren. Het frequentiebereik kan worden gewijzigd van Hz-200Hz door zowel weerstanden als condensatoren te gebruiken. Hier is een vraag voor u, wat is de belangrijkste functie van de faseverschuivingsoscillator?
