RC fazasi silkuvchi osillasyonator

RC fazasi silkuvchi osillasator

RC fazasi silkuvchi osillasator elektron shemasi bo'lib, rezistor-kondensator (RC) tarmoqlaridan foydalanib, doimiy osillatsiya chiqish signali yaratadi.

RC fazasi silkuvchi osillasatorlar orqali qayta o'tkaziladigan signallar uchun talab etilgan fazasi silkuvni ta'minlash uchun rezistor-kondensator (RC) tarmoqlaridan (Rasm 1) foydalaniladi. Ular juda yaxshi chastota stabiqlikka ega va keng ko'lamli yuklarga saf sinusoidal signallarni berishi mumkin.

Ideal holda, oddiy RC tarmoqning chiqishi kirishdan 90 gradusga oldin kelishi kerak.

Amalda, fazasi farqi ideal holatdan kam bo'lishi mumkin, chunki kondensatorlar ideal emas. RC tarmog'ining fazasi matematik ravishda quyidagicha ifodalangan:

Bu yerda, X C = 1/(2πfC) kondensator C reaktivliksi va R rezistor. Osillasatorlarda, bu turdagi har biri aniqlanmagan fazasi silkuvni ta'minlaydigan RC fazasi silkuv tarmoqlari Barkhausen Kriteriyasiga mos keladigan qadam-qadam fazasi silkuv shartini qanoatlantirish uchun jamlanishi mumkin.

Bunday misolda, har biri 60 gradus fazasi silkuvni ta'minlaydigan uchta RC fazasi silkuv tarmoqlarini jamlash orqali RC fazasi silkuv osillasator yaratiladi, Rasm 2 da ko'rsatilgandek.

Bu yerda, kolektor rezistori RC tranzistorning kolektor tokini cheklaydi, R 1 va R (tranzistorga eng yaqin) voltaj bo'lg'ich tarmog'ini tashkil etadi, emitter rezistori RE stabilnostni yaxshilaydi. Keyin, kondensatorlar CE va Co mos ravishda emitter by-pass kondensatori va chiqish DC decoupling kondensatori hisoblanadi. Tarmog'da feedback yo'lidagi uchta RC tarmoqlar ham ko'rsatilgan.

Bu tuzilma, chiqish signali tranzistorning baza tomonga yetib borish jarayonida 180 gradusga silkuvga sabab bo'ladi. Keyin, tranzistor tarmog'idagi signal common emitter konfiguratsiyada kirish va chiqish orasidagi fazasi farqi 180 gradus bo'lganligi sababli, yana 180 gradusga silkuvga sabab bo'ladi. Bu umumiy fazasi farqini 360 gradusga, fazasi farq shartini qanoatlantiradi.

Fazasi farq shartini qanoatlantirishning yana boshqa usuli to'rtta RC tarmoqdan foydalanishdir, har biri 45 gradus fazasi silkuvni ta'minlaydi. Demak, RC fazasi silkuv osillasatorlari ularning ichidagi RC tarmoqlar soni aniq emasligi sababli bir nechta usullarda ishlab chiqarilishi mumkin. Amalda, bosqichlar sonining o'sishi tarmog'ning chastota stabiqlikini oshiradi, lekin bu ham osillasatorning chiqish chastotasini tez-tez negativ tarzda ta'sirlovchidan oqibat qiladi.

RC fazasi silkuv osillasatorlari tomonidan yaratilgan osillatsiya chastotasi uchun umumlashtirilgan ifoda quyidagicha beriladi:

Bu yerda, N rezistor R va kondensator C tomonidan yaratilgan RC bosqichlari soni.

Ko'proq turdagi osillasatorlar kabi, RC fazasi silkuv osillasatorlari ham OpAmp ni amplifikator qismi sifatida ishlatish orqali ishlab chiqarilishi mumkin (Rasm 3). Shu bilan birga, ishlash usuli o'zgarishsiz qoladi, ammo, bu yerda, 360 gradus fazasi silkuvni RC fazasi silkuv tarmoqlari va inversiya rejimida ishlaydigan Op-Amp birgalikda ta'minlaydi.

RC fazasi silkuv osillasatorlari chastotasini o'zgartirish uchun kondensatorlarni, adash olmoqda, g'ildirak-tuning orqali o'zgartirish mumkin, rezistorlar esa odatda sabit qoldiriladi. Keyin, RC fazasi silkuv osillasatorlarni LC osillasatorlar bilan solishtirganda, avvalgi birining shemasi undan ko'proq komponentlardan iborat ekanligi ko'rinadi. 

Shunday qilib, RC osillasatorlarning chiqish chastotasi LC osillasatorlardan farqli ravishda hisoblangan qiymatdan ko'ra juda ortib ketishi mumkin. O'rniga, ular sinkron qabul qiluvchilar, musiqa asboblari va past yoki audio chastotali generatorlar uchun lokal osillasator sifatida ishlatiladi.