Oscilador de desprazamento de fase RC

Os osciladores de desprazamento de fase RC usan unha rede de resistores e condensadores (RC) (Figura 1) para proporcionar o desprazamento de fase necesario para a sinal de realimentación. Teñen unha excelente estabilidade de frecuencia e poden xerar unha onda senoidal pura para un amplio rango de cargas.

Idealmente, unha simple rede RC debe ter unha saída que lle preceda á entrada por 90o.

No entanto, na realidade, a diferenza de fase será menor que esta xa que o condensador usado no circuito non pode ser ideal. Matematicamente, o ángulo de fase da rede RC exprese como

Onde, XC = 1/(2πfC) é a reactivancia do condensador C e R é o resistor. Nos osciladores, estas redes de desprazamento de fase RC, cada unha ofrecendo un desprazamento de fase definido, poden encadearse para satisfacer a condición de desprazamento de fase liderada polo Criterio de Barkhausen.

Un exemplo disto é o caso no que o oscilador de desprazamento de fase RC forma encadeando tres redes de desprazamento de fase RC, cada unha ofrecendo un desprazamento de fase de 60o, como se mostra na Figura 2.

Aquí, o resistor colector RC limita a corrente colector do transistor, os resistores R1 e R (mais próximos ao transistor) forman a rede divisor de tensión mentres que o resistor emisor RE mellora a estabilidade. Seguidamente, os condensadores CE e Co son o condensador de derivación do emisor e o condensador de decoplamento DC de saída, respectivamente. Ademais, o circuito tamén mostra tres redes RC empregadas no camiño de realimentación.

Esta disposición causa que a onda de saída se desplace 180o durante o seu percorrido desde o terminal de saída ata a base do transistor. Seguidamente, este sinal volverá a desprazarse 180o polo transistor no circuito debido ao feito de que a diferenza de fase entre a entrada e a saída será de 180o no caso da configuración de emisor común. Isto fai que a diferenza de fase neta sexa 360o, satisfacendo a condición de diferenza de fase.
Outra maneira de satisfacer a condición de diferenza de fase é usar catro redes RC, cada unha ofrecendo un desprazamento de fase de 45o. Polo tanto, pódese concluir que os osciladores de desprazamento de fase RC poden deseñarse de moitas formas xa que o número de redes RC nelas non está fixo. No entanto, é importante notar que, aínda que un aumento no número de etapas aumenta a estabilidade de frecuencia do circuito, tamén afecta adversamente a frecuencia de saída do oscilador debido ao efecto de carga.
A expresión xeralizada para a frecuencia de oscilación producida por un oscilador de desprazamento de fase RC dáse por

Onde, N é o número de etapas RC formadas polos resistores R e os condensadores C.
Ademais, como é o caso para a maioría dos tipos de osciladores, incluso os osciladores de desprazamento de fase RC poden deseñarse usando un OpAmp como parte da sección amplificadora (Figura 3). Non obstante, o modo de funcionamento permanece o mesmo, sendo necesario notar que, aquí, o desprazamento de fase necesario de 360o ofrece colectivamente as redes de desprazamento de fase RC e o Op-Amp funcionando en configuración invertida.

Ademais, é necesario notar que a frecuencia dos osciladores de desprazamento de fase RC pode variar cambiando ou os resistores ou os condensadores. No entanto, en xeral, os resistores mantéñense constantes mentres que os condensadores están afinados en grupo. Seguidamente, comparando os osciladores de desprazamento de fase RC cos osciladores LC, pódese notar que, os primeiros usan máis componentes de circuito que os segundos. Así, a frecuencia de saída producida polos osciladores RC pode desviarse moito do valor calculado en comparación cos osciladores LC. Non obstante, úsanse como osciladores locais para receptores síncronos, instrumentos musicais e como xeradores de baixa e/o frecuencia de audio.

Declaración: Respetar el original, los buenos artículos merecen ser compartidos, si hay infracción por favor contacte para eliminar.