Oscilador ng Phase Shift nga RC

Ang mga RC phase-shift oscillators gamit ang resistor-capacitor (RC) network (Figure 1) para magbigay ng kinakailangang phase-shift sa feedback signal. Sila ay may excellent na frequency stability at maaaring magbigay ng tuldok na sine wave para sa malawak na range ng loads.

Sa ideal, inaasahan na ang simple na RC network ay magkaroon ng output na nagi-lead sa input ng 90o.

Gayunpaman, sa realidad, ang phase-difference ay mas kaunti kaysa dito dahil ang capacitor na ginagamit sa circuit ay hindi maaaring ideal. Mathematically, ang phase angle ng RC network ay ipinapahayag bilang

Kung saan, XC = 1/(2πfC) ang reactance ng capacitor C at R ang resistor. Sa oscillators, ang ganitong uri ng RC phase-shift networks, bawat isa nagbibigay ng tiyak na phase-shift, maaaring icascade upang matugunan ang phase-shift condition na idinulot ng Barkhausen Criterion.

Isa sa mga halimbawa nito ay ang kaso kung saan ang RC phase-shift oscillator ay nabuo sa pamamagitan ng pagcascade ng tatlong RC phase-shift networks, bawat isa nagbibigay ng phase-shift ng 60o, tulad ng ipinapakita ng Figure 2.

Dito, ang collector resistor RC limits ang collector current ng transistor, resistors R1 at R (pinakamalapit sa transistor) form ang voltage divider network habang ang emitter resistor RE nagpapabuti sa stability. Susunod, ang capacitors CE at Co ay ang emitter by-pass capacitor at ang output DC decoupling capacitor, respectively. Mas lalo, ang circuit din ay nagpapakita ng tatlong RC networks na ginamit sa feedback path.

Ang arrangement na ito ay nagdudulot ng output waveform na lumilipat ng 180o sa panahon ng paglalakbay nito mula sa output terminal hanggang sa base ng transistor. Susunod, ang signal na ito ay lilipat muli ng 180o sa pamamagitan ng transistor sa circuit dahil sa katotohanan na ang phase-difference sa pagitan ng input at output ay 180o sa kaso ng common emitter configuration. Ito ang nagbibigay ng net phase-difference na 360o, na tumutugon sa phase-difference condition.
Isang iba pang paraan ng pagtugon sa phase-difference condition ay ang paggamit ng apat na RC networks, bawat isa nagbibigay ng phase-shift ng 45o. Kaya maaaring masabi na ang RC phase-shift oscillators maaaring ma-design sa maraming paraan dahil ang bilang ng RC networks sa kanila ay hindi fixed. Gayunpaman, dapat tandaan na, bagama't ang pagtaas sa bilang ng stages ay nagpapataas ng frequency stability ng circuit, ito rin ay nakakaapekto negatibo sa output frequency ng oscillator dahil sa loading effect.
Ang generalized expression para sa frequency ng oscillations na ipinaglabas ng isang RC phase-shift oscillator ay ibinibigay ng

Kung saan, N ang bilang ng RC stages na nabuo ng resistors R at capacitors C.
Mas lalo, tulad ng kaso para sa karamihan ng uri ng oscillators, ang RC phase-shift oscillators din maaaring ma-design gamit ang OpAmp bilang bahagi ng amplifier section (Figure 3). Gayunpaman, ang mode of working ay mananatiling parehas habang dapat tandaan na, dito, ang kinakailangang phase-shift ng 360o ay ibinibigay collectively ng RC phase-shift networks at ang Op-Amp na gumagana sa inverted configuration.

Mas lalo, dapat tandaan na ang frequency ng RC phase-shift oscillators maaaring ma-vary sa pamamagitan ng pagbabago ng resistors o capacitors. Gayunpaman, sa general, ang resistors ay pinapanatili na constant habang ang capacitors ay gang-tuned. Susunod, sa pamamagitan ng paghahambing ng RC phase-shift oscillators sa LC oscillators, maaaring mapansin na ang unang-una ay gumagamit ng mas maraming bilang ng circuit components kaysa sa huli. Kaya, ang output frequency na ipinaglabas mula sa RC oscillators maaaring lumayo mula sa calculated value kumpara sa LC oscillators. Gayunpaman, sila ay ginagamit bilang local oscillators para sa synchronous receivers, musical instruments, at bilang low and/or audio-frequency generators.

Statement: Respetuhin ang orihinal, mga magandang artikulo na nagbibigay ng pagmamahal, kung may infringement pakiusap na tanggalin.