RC vaiheensiirtokerroin

RC vaiheennostin

RC vaiheennostin on sähköinen piiri, joka käyttää vastus-kondensaattori (RC) -verkostoja tuottamaan vakavan värähtelevän ulostulon.

RC vaiheennostimet käyttävät vastus-kondensaattori (RC) -verkostoa (Kuva 1) tarjotakseen palautusvirran vaatiman vaiheen siirtymisen. Ne tarjoavat erinomaisen taajuusstabilituden ja voivat tuottaa puhtaan siniaallon laajalle kirjoille kuormitukselle.

Idealisesti yksinkertainen RC-verkosto odotetaan tuottavan ulostulun, joka johtaa syötteen 90 o.

Käytännössä vaiheero on usein vähemmän kuin ideaalinen kondensaattorin ei-ideaalisen käytöksen vuoksi. RC-verkoston vaihekulmaa voidaan ilmaista matemaattisesti seuraavasti

Jossa, X C = 1/(2πfC) on kondensaattorin C impedanssi ja R on vastus. Vaiheennostimissa tällaiset RC-vaiheen siirtymäverkostot, jotka tarjoavat määriteltyä vaiheen siirtymää, voidaan kytkiä sarjat, jotta ne täyttävät Barkhausenin kriteerin asettaman vaiheen siirtymäehdon.

Yksi esimerkki on tapaus, jossa RC vaiheennostin muodostetaan kytkemällä sarjat kolme RC-vaiheen siirtymäverkostoa, joiden kukin tarjoaa 60o:n vaiheen siirtymän, kuten Kuva 2 osoittaa.

Tässä kerrosvastus RC rajoittaa transistornin kerrospientä, vastukset R1 ja R (lähimpänä transistoria) muodostavat jännitejakoverkon, kun taas emittorivastus RE parantaa vakautta. Lisäksi kondensaattorit CE ja Co ovat emittorin ohituskondensaattori ja ulostulon DC-dekuplauskondensaattori. Lisäksi piirissä näkyvät kolme RC-verkostoa palautuspolussa.

Tämä järjestely aiheuttaa, että ulostulon aalto siirtyy 180o sen kulkiessa ulostulopisteen kautta transistorin pohjalle. Sitten tämä signaali siirtyy uudelleen 180o transistorella piirissä, koska vaiheero syötteen ja ulostulon välillä on 180o yleisessä emittorisessa kokoonpanossa. Tämä tekee nettovaiheeron 360o, mikä täyttää vaiheeron ehdot.

Toinen tapa täyttää vaiheeron ehdot on käyttää neljä RC-verkostoa, jotka tarjoavat 45o:n vaiheen siirtymän. Siksi voidaan päätellä, että RC vaiheennostimia voidaan suunnitella monella tavalla, sillä niiden RC-verkostojen määrä ei ole kiinteä. Kuitenkin on huomioitava, että vaikka vaiheiden määrän lisääminen lisää piirin taajuusvakautta, se myös haittaa oskillaattorin ulostulotaajuutta latausehdon vuoksi.

Yleistetty ilmaisu RC vaiheennostimen tuottamalle värähtelyn taajuudelle on

Jossa, N on RC-vaiheen siirtymäverkostojen määrä, jotka muodostetaan vastuksilla R ja kondensaattoreilla C.

Lisäksi, kuten on useimpien oskillaattorityypien käsittelyssä, myös RC vaiheennostimet voidaan suunnitella käyttämällä OpAmpia sen osana vahvistinosa (Kuva 3). Kuitenkin toimintatapa pysyy samana, ja on huomioitava, että tässä vaadittu 360o:n vaiheen siirtymä tarjotaan yhteisesti RC-vaiheen siirtymäverkostojen ja Op-Ampin avulla, joka toimii käänteisessä konfiguraatiossa.

RC vaiheennostimien taajuutta voidaan säätää muuttamalla kondensaattoreita, tyypillisesti ryhmäsyöttöä käyttäen, kun taas vastukset pysyvät yleensä vakaina. Vertaamalla RC vaiheennostimia LC-oskillaattoreihin voidaan huomata, että edelliset käyttävät enemmän komponentteja kuin jälkimmäiset.

Näin ollen RC-oskillaattoreiden tuottama ulostulotaajuus voi poiketa laskettusta arvosta enemmän kuin LC-oskillaattoreiden käsittelyssä. Kuitenkin niitä käytetään paikallisoskillaattoreina synkronisissa vastaanotimissa, musiikkilaitteissa ja alke- tai äänitaajuusgeneraattoreina.