RC faz sərbəstlik ostsillatoru

RC Faz Vəziyyəti Oszillatoru

RC faz vəziyyəti oszillatoru, rezistor-kondensator (RC) şəbəkələrindən istifadə edərək mürəkkəb olmayan osilasiya sinyali yaradan elektron cihazdır.

RC faz vəziyyəti oszillatorları, geri qayıtma sinyalı üçün tələb olunan faz vəziyyətini təmin etmək üçün rezistor-kondensator (RC) şəbəkəsindən (Şəkil 1) istifadə edir. Onlar əla dərəcədə frekvenstabil olan və geniş bir yük aralığında saf sinusoidal sinyal verə bilirlər.

İdeal olaraq, sadə RC şəbəkəsinin çıxışının girişi 90° ilə öncələməlidir.

Praktikada, faz fərqi idealdan daha az olur, çünki kondensatorların rəvyəsi ideal deyil. RC şəbəkəsinin faz bucağı matematik olaraq ifadə edilir:

Burada, X C = 1/(2πfC) kondensator C-nin reaktivliyi və R isə rezistordur. Oszillatorda, belə tipli RC faz vəziyyəti şəbəkələri, hər biri müəyyən faz vəziyyəti təmin edərək kaskadlaşdırıla bilər ki, Barkhausen Kriteriyası tərəfindən tələb olunan faz vəziyyəti şərtlərini ödəsin.

Bunun bir nümunəsi, üç RC faz vəziyyəti şəbəkənin kaskadlaşdırılması ilə yaradılan RC faz vəziyyəti oszillatordur, hər biri 60° faz vəziyyəti təmin edir, bunu Şəkil 2 göstərir.

Burada, kollektor rezistoru RC tranzistorun kollektor cərəyanını məhdudlaşdırır, rezistorlar R 1 və R (tranzitore ən yaxın) voltaj bölgü şəbəkəsini formasıra, emiter rezistoru RE istilikliliyi artırır. Sonra, kondensatorlar CE və Co uyğun olaraq emiter by-pass kondensatoru və çıxış DC decoupling kondensatorudur. Daha sonra, şəbəkə feedback yolu ilə istifadə olunan üç RC şəbəkəni göstərir.

Bu təşkil, sinyalin çıxış terminalindən tranzistorun bazasına gedərkən 180° ilə uzadılmasını sebəb olur. Sonra, bu sinyal şəbəkədəki tranzitordan 180° ilə yenidən uzadılır, çünki ümumi emitter konfiqurasiyasında giriş və çıxış arasındakı faz fərqi 180° olacaq. Bu, net faz fərqinin 360° olması və faz fərqi şərtlərinin ödənilməsinə səbəb olur.

Faz fərqi şərtlərini ödəmək üçün başqa bir yolda, hər biri 45° faz vəziyyəti təmin edən dörd RC şəbəkə istifadə etməkdir. Buna görə, RC faz vəziyyəti oszillatorda, onların içindəki RC şəbəkələrin sayısının sabit olmaması nəticəsində, bir çox yolla dizayn edilə bilər. Amma, stadiyalara artım, şəbəkənin frekvens stabilizasyonunu artırarken, yükləmə effektindən dolayı oszillatordan çıxan frekvensi olumsuz təsirləyə bilər.

RC faz vəziyyəti oszillatordan yaradılan osilasiya frekvensi üçün ümumiləşdirilmiş ifadə aşağıdakı kimi verilir:

Burada, N, rezistorlar R və kondensatorlar C tərəfindən formalaşan RC stadiyalardan ibarətdir.

Daha da, əksər oszillatorda olduğu kimi, RC faz vəziyyəti oszillatorda da OpAmp'ı amfiyasi hissəsi kimi istifadə edə bilərsiniz (Şəkil 3). Amma, işləmə rejimi eyni qaldığı halda, burada, 360° lik lazımi faz vəziyyəti, RC faz vəziyyəti şəbəkələri və invers rejimdə işləyən Op-Amp tərəfindən toplu olaraq təmin edilir.

RC faz vəziyyəti oszillatordan alınan frekvens, genelliklə kondensatorları dəyişdirərək, adətən gang-tuning vasitəsilə ayarlanabilir, baxmayaraq ki, rezistorlar genelliklə sabit qalır. Sonra, RC faz vəziyyəti oszillatorda LC oszillatorda ilə müqayisə edildikdə, ilk tərəf daha çox şəbəkə komponentlərindən istifadə edir.

Buna görə, RC oszillatordan alınan çıxış frekvensi, LC oszillatordan daha çox hesablanan dəyərdən fərqlənə bilər. Amma, onlar sinkron alıcılarda, musiqi alətlərində və aşağı və ya audio frekvens generatorlarında lokal oszillatordan istifadə olunur.