Oscillator wa Phase Shift RC

Osilata ya RC Phase Shift

Osilata ya RC Phase Shift inahusishwa kama mzunguko wa umeme ambao unatumia mitandao ya resistor-capacitor (RC) kutengeneza tofauti ya signal zinazopungua.

Osilata za RC Phase Shift hizi hutumia mitandao ya resistor-capacitor (RC) (Fig. 1) kutokipa tofauti ya phase inayohitajika na signal ya feedback. Zina ustawi mzuri wa kiwango na zinaweza kupatikana kwa sine wave safi kwa utaratibu mkubwa wa makazi.

Kwa ujumla, mitandao raibu la RC linatarajiwa kuwa na output ambalo linaelekea input kwa 90 o.

Katika maendeleo, tofauti ya phase mara nyingi ni chache kuliko ideal kutokana na tabia ya capacitor si ideal. Kichamathi cha phase angle cha mitandao ya RC kinavyoelezwa ni

Hapa, X C = 1/(2πfC) ni reactance ya capacitor C na R ni resistor. Katika osilata, mitandao haya ya RC phase-shift, yako kila moja inayotokipa tofauti ya phase inaweza kuongezeka ili kukidhi masharti ya phase-shift yanayochukuliwa kwa Misingi ya Barkhausen.

Mfano mmoja ni hali ambayo osilata ya RC Phase Shift imeundwa kwa kuongeza mitandao tatu ya RC Phase Shift, kila moja inayotokipa tofauti ya phase ya 60o, kama inavyoonyeshwa na Fig. 2.

Hapa resistor RC ungharisha current ya collector ya transistor, resistors R 1 na R (karibu zaidi na transistor) huunda mitandao ya voltage divider na resistor RE hunzimia ustawi. Baada ya hilo, capacitors CE na Co ni emitter by-pass capacitor na DC decoupling capacitor, kwa hiari. Pia, mzunguko unaonyesha mitandao tatu ya RC vilivyotumiwa katika njia ya feedback.

Umbizo hili linachukua waveform ya output kupeleka kwenye base ya transistor kwa kutofautiana kwa 180o. Baada ya hilo, signal hii itapeleka tena kwa 180o na transistor katika mzunguko kutokana na kwamba tofauti ya phase kati ya input na output itakuwa 180o kwa ajili ya muundo wa common emitter. Hii huchukua net phase-difference kuwa 360o, kudhi masharti ya phase-difference.

Njia nyingine ya kudhi masharti ya phase-difference ni kutumia mitandao manne ya RC, kila moja inayotokipa tofauti ya phase ya 45o. Hivyo basi, inaweza kuhesabiwa kuwa osilata za RC Phase Shift zinaweza kuundwa kwa njia nyingi sana kama idadi ya mitandao ya RC zao sio ya kutosha. Ingawa, ni lazima kuzingatia kuwa, ingawa ongezeko la hatari linongezesha ustawi wa kiwango cha mzunguko, pia linapambana na kiwango cha output cha osilata kutokana na athari ya loading.

Muhtasara jumla ya kiwango cha oscillations kilichotoza kwa osilata ya RC Phase Shift ni

Hapa, N ni idadi ya hatari za RC zilizoundwa na resistors R na capacitors C.

Pia, kama ni kwa anwani nyingi za osilata, hata osilata za RC Phase Shift zinaweza kuundwa kutumia OpAmp kama sehemu ya amplifier (Fig. 3). Ingawa, njia ya kufanya kazi inabaki sawa, ni lazima kuzingatia kuwa hapa, tofauti ya phase ya 360 o inatoa jadi na mitandao ya RC phase-shift na Op-Amp inayofanya kazi kwa muundo wa inverted.

Kiwango cha osilata za RC Phase Shift linaweza kurudianishwa kwa kutenganisha capacitors, mara nyingi kupitia gang-tuning, wakati resistors husisimua. Baada ya hilo, kwa kulinganisha osilata za RC Phase Shift na osilata za LC, mtu anaweza kujua, zile za awali zinatumia zaidi ya vibenge vya mzunguko kuliko zile za nyuma. 

Hivyo basi, kiwango cha output kilichotoza kutoka kwa osilata za RC zinaweza kutofautiana sana kutokana na thamani iliyohesabiwa kuliko kwa osilata za LC. Ingawa, zinatumika kama osilata za mahali kwa majukumu ya synchronous receivers, zana za muziki na kama generators wa kiwango cha chini au audio-frequency.