Fazni oscilator RC faze

RC fazni pomaci oscilatori koriste mrežu otpornika-kondenzatora (RC) (Slika 1) kako bi pružili potrebni fazni pomak za povratni signal. Imaju izvrsnu stabilnost učestanosti i mogu generirati čist sinusni val za širok spektar opterećenja.

Idealno se očekuje da će jednostavna RC mreža imati izlaz koji vodi ulazu za 90o.

Međutim, u stvarnosti, razlika u fazi bit će manja od toga jer kondenzator korišten u krugu ne može biti idealan. Matematički se kut faze RC mreže izražava kao

gdje je XC = 1/(2πfC) reaktancija kondenzatora C, a R je otpornik. U oscilatorima, takve RC fazne mreže koje nude određeni fazni pomak mogu se kaskadno spojiti kako bi zadovoljili uvjet faznog pomača prema Barkhausenovom kriteriju.

Jedan takav primjer je slučaj kada RC fazni pomak oscilator formira se kaskadnim spajanjem tri RC fazne mreže, svaka koja nudi fazni pomak od 60o, kako je prikazano na Slici 2.

Ovdje kolektor otpornik RC ograničava kolektor struja tranzistora, otpornici R1 i R (najbliži tranzistoru) formiraju delitelj napona, dok emiter otpornik RE poboljšava stabilnost. Zatim, kondenzatori CE i Co su emiter preskočni kondenzator i izlazni DC dekuplirajući kondenzator, redom. Nadalje, shema pokazuje i tri RC mreže zaposljene u povratnom putu.

Ova raspodjela uzrokuje da se izlazni valni oblik pomakne za 180o tijekom svoje putovanja od izlaznog priključka do baze tranzistora. Zatim, ovaj signal opet bit će pomaknut za 180o tranzistorom u krugu zbog činjenice da je razlika u fazi između ulaza i izlaza 180o u slučaju konfiguracije zajedničkog emitera. To čini neto razliku u fazi 360o, što ispunjava uvjet razlike u fazi.
Još jedan način ispunjavanja uvjeta razlike u fazi je upotreba četiri RC mreže, svaka koja nudi fazni pomak od 45o. Stoga se može zaključiti da RC fazni pomaci oscilatori mogu biti dizajnirani na mnogo načina, budući da broj RC mreža u njima nije fiksiran. Međutim, treba napomenuti da, iako povećanje broja etapa povećava stabilnost učestanosti kruga, to isto tako negativno utječe na izlaznu učestanost oscilatora zbog efekta opterećenja.
Generalizirani izraz za učestanost oscilacija proizvedenih od strane RC faznog pomaka oscilatora daje se s

gdje je N broj RC etapa formiranih od otpornika R i kondenzatora C.
Dalje, kao što je slučaj sa većinom vrsta oscilatora, čak i RC fazni pomaci oscilatori mogu biti dizajnirani koristeći OpAmp kao dio sekcije pojačala (Slika 3). Ipak, način rada ostaje isti, ali treba napomenuti da, ovdje, potreban fazni pomak od 360o pruža se kolektivno RC faznim mrežama i Op-Amp-om koji radi u invertnoj konfiguraciji.

Dalje, treba napomenuti da se učestanost RC faznih pomaka oscilatora može mijenjati promjenom ili otpornika ili kondenzatora. Međutim, općenito, otpornici su konstantni, dok se kondenzatori grupno podešavaju. Nakon usporedbe RC faznih pomaka oscilatora s LC oscilatorima, može se uočiti da prviji koristi više komponenata kruga od drugog. Stoga se izlazna učestanost proizvedena od RC oscilatora može znatno odstupati od izračunate vrijednosti u poređenju s LC oscilatorima. Ipak, koriste se kao lokalni oscilatori za sinkronizirane prihvaćače, glazbala instrumenta i kao generatori niskih i/ili audio-učestanosti.

Izjava: Poštujte original, dobre članke vrijedi podijeliti, ukoliko postoji kršenje autorskih prava molimo da kontaktirate za brisanje.