RC Фазовий Зсувний Генератор
RC Фазовий Зсувний Генератор
RC фазовий зсувний генератор визначається як електронна схема, яка використовує резистивно-конденсаторні (RC) мережі для створення постійного коливального виходового сигналу.
RC фазові зсувні генератори використовують резистивно-конденсаторні (RC) мережі (Рисунок 1) для забезпечення необхідного фазового зсуву зворотного зв'язку. Вони мають відмінну частотну стабільність і можуть надати чисту синусоїду для широкого діапазону навантажень.
Ідеально проста RC мережа повинна мати виход, який опереджає вхід на 90°.
На практиці, фазова різниця часто менша за ідеальну через неідеальне поводження конденсатора. Фазовий кут RC мережі математично виражається як
Де X C = 1/(2πfC) — реактивне опору конденсатора C, а R — резистор. У генераторах такі RC фазові зсувні мережі, кожна з яких забезпечує певний фазовий зсув, можуть бути каскадовані, щоб задовольняти умову фазового зсуву, встановлену критерієм Баркгаузена.
Один з таких прикладів — це випадок, коли RC фазовий зсувний генератор формується каскадуванням трьох RC фазових зсувних мереж, кожна з яких забезпечує фазовий зсув 60°, як показано на Рисунку 2.
Тут колекторний резистор RC обмежує колекторний струм транзистора, резистори R 1 і R (найближчі до транзистора) утворюють мережу поділу напруги, а еміттерний резистор RE покращує стабільність. Далі, конденсатори CE і Co — це еміттерний байпасний конденсатор і конденсатор роз'єму DC виходу, відповідно. Крім того, схема також показує три RC мережі, використані в шляху зворотного зв'язку.
Ця конфігурація призводить до зсуву виходового сигналу на 180° під час його проходження від виходу до бази транзистора. Далі, цей сигнал буде знову зсунутий на 180° транзистором в схемі, оскільки фазова різниця між вхідним і виходним сигналами становить 180° у випадку спільного еміттерного включення. Це робить загальну фазову різницю 360°, задовольняючи умову фазового зсуву.
Ще один спосіб задоволення умови фазового зсуву — це використання чотирьох RC мереж, кожна з яких забезпечує фазовий зсув 45°. Тому можна зробити висновок, що RC фазові зсувні генератори можна проектувати різними способами, оскільки кількість RC мереж у них не фіксована. Однак слід звернути увагу, що, хоча збільшення кількості етапів збільшує частотну стабільність схеми, воно також негативно впливає на виходову частоту генератора через ефект завантаження.
Узагальнений вираз для частоти коливань, створених RC фазовим зсувним генератором, виражається як
Де N — кількість RC етапів, утворених резисторами R і конденсаторами C.
Крім того, як і для більшості типів генераторів, RC фазові зсувні генератори можна проектувати, використовуючи ОпАмп як частина секції підсилювача (Рисунок 3). Проте, спосіб роботи залишається таким самим, але слід звернути увагу, що тут, потрібний фазовий зсув 360° забезпечується разом RC фазовими зсувними мережами і Оп-Амп, який працює в інвертованому режимі.
Частоту RC фазових зсувних генераторів можна регулювати, змінюючи конденсатори, зазвичай через групування, тоді як резистори зазвичай залишаються незмінними. Далі, порівнюючи RC фазові зсувні генератори з LC генераторами, можна зазначити, що перші використовують більше компонентів схеми, ніж другі.
Таким чином, виходова частота, створена RC генераторами, може значно відрізнятися від розрахованого значення, ніж у випадку LC генераторів. Проте, вони використовуються як локальні генератори для синхронних приймачів, музичних інструментів та як низько- або аудіочастотні генератори.
