Oscilador na may Phase Shift ng RC

Mga oscillator na may paglipat-pagkakaiba ng phase ng RC gumagamit ng network ng resistor at kapasitor (RC) (Larawan 1) upang magbigay ng kinakailangang paglipat-pagkakaiba ng phase para sa feedback signal. Sila ay may napakahusay na estabilidad ng frequency at maaaring mabigay ang isang malinis na sine wave para sa malawak na saklaw ng load.

Sa ideyal, inaasahan na ang isang simpleng network ng RC ay may output na nangunguna sa input ng 90o.

Gayunpaman, sa totoong buhay, ang pagkakaiba ng phase ay mas mababa kaysa dito dahil ang kapasitor na ginagamit sa circuit ay hindi maaaring ideyal. Matematikal, ang angle ng phase ng network ng RC ay ipinahayag bilang

Kung saan, XC = 1/(2πfC) ang reaktansya ng kapasitor C at R ang resistor. Sa oscillators, ang mga ganitong uri ng network ng paglipat-pagkakaiba ng phase ng RC, bawat isa ay nagbibigay ng tiyak na pagkakaiba ng phase, maaaring ikonektado upang matugunan ang kondisyon ng pagkakaiba ng phase na pinangunahan ng Barkhausen Criterion.

Isa sa mga halimbawa nito ay ang kaso kung saan RC phase-shift oscillator ay nabuo sa pamamagitan ng pagkonekta ng tatlong network ng paglipat-pagkakaiba ng phase ng RC, bawat isa ay nagbibigay ng pagkakaiba ng phase ng 60o, tulad ng ipinapakita ng Larawan 2.

Dito, ang collector resistor RC ay limita ang collector current ng transistor, ang mga resistor R1 at R (pinakamalapit sa transistor) ay bumubuo ng voltage divider network habang ang emitter resistor RE ay pinaunlad ang estabilidad. Susunod, ang mga kapasitor CE at Co ay ang emitter by-pass capacitor at ang output DC decoupling capacitor, kani-kaniyan. Ang circuit din ay nagpapakita ng tatlong network ng RC na ginagamit sa feedback path.

Ang pag-aayos na ito ay nagdudulot ng output waveform na lumipat 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 pagkakaiba ng phase sa pagitan ng input at output ay 180o sa kasong common emitter configuration. Ito ay nagbibigay ng kabuuang pagkakaiba ng phase na 360o, na natutugunan ang kondisyon ng pagkakaiba ng phase.
Isang paibang paraan ng pagtugon sa kondisyon ng pagkakaiba ng phase ay ang paggamit ng apat na network ng RC, bawat isa ay nagbibigay ng pagkakaiba ng phase ng 45o. Kaya't maaari naming masabi na ang mga oscillator na may paglipat-pagkakaiba ng phase ng RC maaaring maisip sa maraming paraan dahil ang bilang ng mga network ng RC sa kanila ay hindi tiyak. Gayunpaman, dapat tandaan na, bagama't ang pagtaas ng bilang ng mga stage ay nagpapataas ng estabilidad ng frequency ng circuit, ito rin ay negatibong nakakaapekto sa output frequency ng oscillator dahil sa epekto ng pag-load.
Ang pangkalahatang expression para sa frequency ng oscillations na ibinigay ng RC phase-shift oscillator ay ibinigay ng

Kung saan, N ang bilang ng mga stage ng RC na nabuo ng resistors R at ang mga kapasitor C.
Sa susunod, tulad ng kaso para sa maraming uri ng oscillators, pati na rin ang mga RC phase-shift oscillators maaaring maisip gamit ang OpAmp bilang bahagi ng amplifier section (Larawan 3). Bagama't ang paraan ng paggana ay pareho, dapat tandaan na dito, ang kinakailangang pagkakaiba ng phase na 360o ay ibinigay kolektibong ng mga network ng paglipat-pagkakaiba ng phase ng RC at ang Op-Amp na gumagana sa inberted configuration.

Sa susunod, dapat tandaan na ang frequency ng mga RC phase-shift oscillators maaaring magbago sa pamamagitan ng pagbabago ng resistors o ng kapasitors. Gayunpaman, sa pangkalahatan, ang resistors ay binabantayan habang ang mga kapasitor ay gang-tuned. Susunod, sa pamamagitan ng paghahambing ng mga oscillator na may paglipat-pagkakaiba ng phase ng RC sa mga LC oscillators, maaaring makita na, ang unang grupo ay gumagamit ng higit na dami ng mga component ng circuit kaysa sa huling grupo. Kaya, ang output frequency na ibinigay mula sa mga RC oscillators maaaring maglaho ng malaki mula sa inaasahang halaga kaysa sa kaso ng mga LC oscillators. Gayunpaman, sila ay ginagamit bilang local oscillators para sa synchronous receivers, musical instruments, at bilang low at/o audio-frequency generators.

Pahayag: Respetuhin ang orihinal, mahalagang artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may paglabag sa copyright pakiusap ilisan.