RC-vaihesiirtooskillaattori ja sen sovellukset

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





Vaihesiirtooskillaattori voidaan määritellä, koska se on eräänlainen lineaarinen oskillaattori, jota käytetään siniaaltolähdön tuottamiseen. Se koostuu käänteisestä vahvistinkomponentista, kuten operatiivinen vahvistin muuten transistori . Tämän vahvistimen lähtö voidaan antaa tulona vaihesiirtoverkon avulla. Tämä verkko voidaan rakentaa sekä vastuksilla että kondensaattoreilla tikapuuverkon muodossa. Vahvistimen vaihe voidaan siirtää arvoon 1800 värähtelytaajuudella käyttämällä palauteverkkoa positiivisen vastauksen aikaansaamiseksi. Nämä oskillaattorityypit käytetään usein äänen oskillaattoreina äänitaajuudella. Tässä artikkelissa käsitellään yleiskuvaa RC-vaihesiirtooskillaattorista.

Mikä on RC-vaihesiirtooskillaattori?

RC-vaihesiirtooskillaattoripiiri voidaan rakentaa myös vastuksella kondensaattori . Tämä piiri tarjoaa tarvittavan vaihesiirron takaisinkytkentäsignaalin kanssa. Niillä on erinomainen taajuuslujuus ja ne voivat antaa puhtaan siniaallon laajalle kuormitusalueelle. Edullisen RC-verkon voidaan odottaa sisältävän o / p: n, joka ohjaa tuloa 90: llätai.




RC-vaihesiirtooskillaattori

RC-vaihesiirtooskillaattoripiirikaavio

Mutta todellisuudessa vaihevaihtelu on tämän alapuolella, koska piirissä käytetty kondensaattori ei voi olla täydellinen. Tarkalleen RC-verkon vaihekulma voidaan ilmaista



Ф = niin-1Xc / R

Edellä olevassa vaihekulmailmaisussa XC voi olla 1 / (2πfC), ja se on vastuksen ja kondensaattorin reaktanssi. Tämäntyyppiset verkot tarjoavat selvän vaihesiirron oskillaattoreissa.

RC-vaihesiirtooskillaattorin toteutus ja toiminta voidaan suorittaa kolmella menetelmällä, nimittäin RC-vaihesiirtymäoskillaattori käyttäen op-ampia, RC-vaihesiirtooskillaattori käyttäen BJT: tä, ja RC-vaihesiirtooskillaattori FET: n avulla . Tämän käsitteen ymmärtämiseksi paremmin aiomme selittää seuraavan menetelmän.


RC-vaihesiirtooskillaattoripiirikaavio käyttäen BJT: tä

Seuraava RC-vaihesiirto oskillaattoripiiri BJT: n avulla voidaan rakentaa kaskadilla 3-RC-vaihesiirtoverkot, joista kukin tarjoaa 600vaihesiirto. Piirissä RC, joka tunnetaan kollektorivastuksena, pysäyttää transistorin kollektorivirran.

Vastus, joka on lähellä transistoreita, kuten R & R1, voi muodostaa jännitteenjakajan piirin, kun RE (emitterivastus) kehittää voimaa. Sen jälkeen kaksi kondensaattoria, nimittäin Co & CE, missä Co on o / p DC: n irrotuskondensaattori ja CE on vastaavasti emitterin ohituskondensaattori. Lisäksi tämä piiri osoittaa myös 3-RC-verkkoja, joita käytetään takaisinkytkentäradalla.

RC-vaihesiirtooskillaattoripiiri BJT: tä käyttäen

RC-vaihesiirtooskillaattoripiiri BJT: tä käyttäen

Tämä yhteys saa o / p-aaltomuodon liikkumaan 180o koko matkan ajan o / p-liittimestä kohti transistorin tukiasemaa. Sen jälkeen tätä signaalia voidaan siirtää vielä kerran 180o: lla verkon transistorin avulla, koska totuus on, että vaiheen ero tulossa ja lähdössä voi olla 180o yhteinen emitteri (CE) kokoonpano. Tämä luo verkon vaihe-eron 360 asteeseen ja tyydyttää vaihe-erot.

Vaiheerojen tilan tyydyttämiseksi on toinen menetelmä käyttämällä 4-RC-verkkoja, joista kukin tarjoaa 450 vaihesiirron. Siksi RC-vaihesiirtooskillaattori on suunniteltu eri tavoin, koska niiden sisällä olevien RC-verkkojen määrä on epätasapainossa. Mutta lisäämällä vaiheiden lukumäärää lisätään piirin taajuusvoimaa, se vaikuttaa haitallisesti myös oskillaattorin o / p-taajuuteen kuormitusvaikutuksen vuoksi.

RC-vaihesiirtooskillaattorin taajuus

Yleinen yhtälö RC-vaihesiirtooskillaattorin johdannan taajuudelle voidaan ilmaista

f = 1 / 2πRC√2N

Missä,

R on vastus (ohmia)
C on kapasitanssi
N on ei. RC-verkon

Edellä olevaa taajuuskaavaa voidaan käyttää Ylipäästösuodatin (HPF) liittyvää suunnittelua, ja sitä voidaan käyttää myös LPF (alipäästösuodatin) . Näissä tapauksissa korkeampi kaava ei voi toimia oskillaattorin taajuuden laskemisessa, käytetään toista kaavaa.

Oskillaattorin taajuus f = √N / 2πRC

Missä,

R on vastus (ohmia)
C on kapasitanssi
N on ei. RC-verkon

RC-vaihesiirtooskillaattorin edut

Tämän vaihesiirtooskillaattorin etuihin kuuluvat seuraavat.

  • Oskillaattoripiirin suunnittelu on helppoa peruskomponentit kuten vastukset ja kondensaattorit.
  • Tämä piiri ei ole kallis ja antaa erinomaisen taajuusvakauden.
  • Nämä soveltuvat pääasiassa matalille taajuuksille
  • Tämä piiri on yksinkertaisempi verrattuna Wein-siltaoskillaattoriin, koska se ei vaadi vakauttamisen suunnittelua ja negatiivista palautetta.
  • Piirilähtö on sinimuotoinen, joka on hieman vääristymätön.
  • Tämän piirin taajuusalue vaihtelee muutamasta Hz: stä satoihin kHz: iin

RC-vaihevaihdon oskillaattorin haitat

Tämän vaihesiirtooskillaattorin haittoja ovat seuraavat.

  • Tämän piirin lähtö on pieni takaisinkytkennän takia
  • Se vaatii 12 voltin akun sopivan valtavan takaisinkytkentäjännitteen kehittämiseksi.
  • Tämän piirin on vaikea luoda värähtelyjä pienen palautteen takia
  • Tämän piirin taajuusstabiilisuutta ei ole hyvä verrata Wienin sillan oskillaattoriin.

RC-vaihesiirtooskillaattorisovellukset

Tämän tyyppisen vaihesiirtooskillaattorin sovellukset sisältävät seuraavat

  • Tätä vaihesiirtymäoskillaattoria käytetään signaalien tuottamiseen laajalla taajuusalueella. He käyttivät soittimissa, GPS-yksiköt , & äänisynteesi.
  • Tämän vaihesiirtymäoskillaattorin sovelluksiin kuuluvat äänisynteesi, soittimet ja GPS-yksiköt.

Näin ollen kyse on RC: stä vaihesiirtooskillaattori teoria. Edellä olevasta tiedosta voidaan lopuksi päätellä, että näitä oskillaattoreita käytetään pääasiassa signaalien tuottamiseen laajalla alueella. Taajuusalue voidaan muuttaa Hz-200 Hz: stä käyttämällä vastuksia ja kondensaattoreita. Tässä on kysymys sinulle, mikä on vaihesiirtooskillaattorin päätehtävä?