RC faasivahetuse ostsillaator

RC faasivahetuse ostsillaatorid kasutavad vastendi-kondensaatori (RC) võrgustikku (Vaatame 1) tagasiside signaali jaoks vajaliku faasivahetuse loomiseks. Need omavad suurepärast sageduse stabiilsust ja saavad luua puhta siinuslaine laia valikutega kuulutest.

Idealses olukorras peaks lihtne RC võrgustik andma väljundit, mis eelneb sisendile 90o.

Tegelikkuses aga on faasierinevus sellest väiksem, kuna tsirkuitis kasutatav kondensaator ei ole ideaalne. Matemaatiliselt väljendatakse RC võrgustiku faasi nurga järgmiselt

Kusjuures, XC = 1/(2πfC) on kondensaatori C reaktants ja R on vastend. Ostsillaatorites saab selliseid RC faasivahetuse võrgustikke, igaüks pakkudes kindlat faasivahetust, kaskadeks, et rahuldada Barkhausen'i kriteeriumi poolt nõutavat faasivahetuse tingimust.

Üks selline näide on juhtum, kus RC faasivahetuse ostsillaator moodustatakse kolme RC faasivahetuse võrgustiku kaskadest, igaüks pakkudes 60o faasivahetust, nagu näidatakse Vaatamisel 2.

Siin piirab kogumispoleer RC transistori kogumispoleerijate voolu, vastendid R1 ja R (transistori lähedal) moodustavad pingevahetaja võrgustiku, samas kui emiteerimispoleerija RE parandab stabiilsust. Seejärel on kondensaatorid CE ja Co vastavalt emiteerimispoleerija ümberühendamise kondensaator ja väljund DC dekupleerimiskondensaator. Lisaks näitab tsirkuit ka kolme RC võrgustiku kasutamist tagasiside teel.

See paigutus põhjustab väljundilainete 180o faasivahetust tema teekonna käigus väljundpinna kaudu transistori baasini. Siis see signaal viiakse uuesti 180o transistoriga tsirkuitis, sest faasierinevus sisendiga ja väljundiga on 180o üldine emiteerija konfiguratsioon. See muudab netto faasierinevuse 360o, rahuldades faasierinevuse tingimust.
Teine viis faasierinevuse tingimuse rahuldamiseks on kasutada neli RC võrgustikku, igaüks pakkudes 45o faasivahetust. Seega võib järeldada, et RC faasivahetuse ostsillaatorid saavad disainida paljudes moodustes, sest RC võrgustike arv neis ei ole fikseeritud. Tuleb aga märkida, et vaatamata sellele, et staadiumide arvu suurenemine suurendab tsirkuiti sageduse stabiilsust, mõjutab see negatiivselt ka ostsillaatori väljundisagedust laadimise tõttu.
Üldistatud avaldis RC faasivahetuse ostsillaatori poolt toodud oskilleerumise sageduse kohta on antud järgmiselt

Kusjuures, N on vastendite R ja kondensaatorite C poolt moodustatud RC staadiumite arv.
Lisaks, nagu on nii enamike ostsillaatorite puhul, saab RC faasivahetuse ostsillaatoreid disainida ka OpAmpi abil selle amplifikaatorisektsiooni osana (Vaatame 3). Kuid töörežiim säilitub, tuleb märkida, et siin pakuvad nõutav 360o faasivahetust kõikide RC faasivahetuse võrgustikute ja Op-Amp, mis töötab inverteeriva konfiguratsioonina.

Lisaks tuleb märkida, et RC faasivahetuse ostsillaatorite sagedust saab muuta, muutes kas vastendeid või kondensaatoreid. Kuid tavaliselt jäävad vastendid konstantsena, samas kui kondensaatorid on gruppiliselt seadetud. Järgmiseks, võrreldes RC faasivahetuse ostsillaatorite LC ostsillaatoritega, võib märkida, et esimesed kasutavad rohkem komponente kui viimased. Seega võib RC ostsillaatoritest tooduva väljundisageduse palju rohkem eksisteerida kui LC ostsillaatorite puhul. Sellele vaatamata kasutatakse neid sümbiooniliste vastuvõtjate, muusikaliste instrumentide ja madala ja/või helisageduse generaatorite lokaalsete ostsillaatoritena.

Deklaratsioon: Austa algset, heaartlikult jaotatavaid artikleid, kui on rikkunud autoriõigusi, siis palun kontaktige ning kustutage.