Oscillator Fasa RC

Penggeser Fasa RC

Penggeser fasa RC didefinisikan sebagai litar elektronik yang menggunakan rangkaian resistor-kapasitor (RC) untuk menghasilkan isyarat output berayun yang konsisten.

Penggeser fasa RC menggunakan rangkaian resistor-kapasitor (RC) (Gambar 1) untuk menyediakan perubahan fasa yang diperlukan oleh isyarat feedback. Mereka mempunyai kestabilan frekuensi yang sangat baik dan boleh menghasilkan gelombang sinus murni untuk pelbagai beban.

Secara ideal, rangkaian RC yang mudah diharapkan untuk mempunyai output yang mendahului input sebanyak 90 o.

Dalam amalan, perbezaan fasa sering kurang daripada ideal disebabkan oleh tingkah laku kapasitor yang tidak ideal. Sudut fasa rangkaian RC dinyatakan secara matematik sebagai

Di mana, X C = 1/(2πfC) adalah reaktans kapasitor C dan R adalah resistor. Dalam penggeser, jenis rangkaian RC seperti ini, setiap satu menawarkan perubahan fasa yang tentu, boleh disambungkan secara berturutan supaya memenuhi syarat perubahan fasa yang diterajui oleh Kriteria Barkhausen.

Satu contoh ialah kes di mana penggeser fasa RC dibentuk dengan menyambung tiga rangkaian penggeser fasa RC, setiap satu menawarkan perubahan fasa sebanyak 60o, seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 2.

Di sini, resistor pengumpul RC membatasi arus pengumpul transistor, resistor R 1 dan R (yang paling dekat dengan transistor) membentuk rangkaian pembahagian voltan manakala resistor emiter RE meningkatkan kestabilan. Kemudian, kapasitor CE dan Co adalah kapasitor by-pass emiter dan kapasitor decoupling DC output, masing-masing. Selanjutnya, litar juga menunjukkan tiga rangkaian RC yang digunakan dalam laluan feedback.

Susunan ini menyebabkan gelombang output berubah sebanyak 180o semasa perjalanannya dari terminal output ke pangkalan transistor. Kemudian, isyarat ini akan berubah lagi sebanyak 180o oleh transistor dalam litar kerana perbezaan fasa antara input dan output akan menjadi 180o dalam kes konfigurasi emiter biasa. Ini menjadikan perbezaan fasa bersih 360o, memenuhi syarat perbezaan fasa.

Satu cara lagi untuk memenuhi syarat perbezaan fasa adalah dengan menggunakan empat rangkaian RC, setiap satu menawarkan perubahan fasa sebanyak 45o. Oleh itu, dapat disimpulkan bahawa penggeser fasa RC boleh direka dalam banyak cara kerana bilangan rangkaian RC di dalamnya tidak tetap. Walau bagaimanapun, perlu diingat bahawa, walaupun peningkatan dalam bilangan tahap meningkatkan kestabilan frekuensi litar, ia juga memberi kesan negatif kepada frekuensi output penggeser disebabkan oleh kesan pembebanan.

Ungkapan umum untuk frekuensi ayunan yang dihasilkan oleh penggeser fasa RC diberikan oleh

Di mana, N adalah bilangan tahap RC yang dibentuk oleh resistor R dan kapasitor C.

Selanjutnya, seperti halnya kebanyakan jenis penggeser, penggeser fasa RC juga boleh direka menggunakan OpAmp sebagai sebahagian daripada bahagian pengamplifier (Gambar 3). Walau bagaimanapun, modus operasi tetap sama, dengan perlu diingat bahawa di sini, perubahan fasa 360 o yang diperlukan ditawarkan secara kolektif oleh rangkaian penggeser fasa RC dan Op-Amp yang beroperasi dalam konfigurasi terbalik.

Frekuensi penggeser fasa RC boleh diatur dengan mengubah kapasitor, biasanya melalui gang-tuning, manakala resistor biasanya tetap. Kemudian, dengan membandingkan penggeser fasa RC dengan penggeser LC, seseorang boleh mencatat bahawa, yang pertama menggunakan lebih banyak komponen litar daripada yang kedua.

Oleh itu, frekuensi output yang dihasilkan dari penggeser RC boleh menyimpang jauh dari nilai yang dihitung berbanding dengan kasus penggeser LC. Walau bagaimanapun, mereka digunakan sebagai penggeser tempatan untuk penerima sinkron, instrumen muzik, dan sebagai penjana frekuensi rendah dan/atau audio.