RC fāzes maiņas oscilators

RC fāzes nobīdes oscilatori izmanto rezistora-kondensatora (RC) tīklu (Attēls 1), lai nodrošinātu atgriezeniskā signāla nepieciešamo fāzes nobīdi. Tie ir ar izcilu frekvences stabilitāti un var radīt tīru sinusa veidolu plašā daudzuma ielādēm.

Ideāli vienkāršs RC tīkls būtu jānodrošina ar izvadi, kas pārsteidz ievadi par 90o.

Tomēr, realitātē, fāzes atšķirība būs mazāka, jo kondenzators, kas tiek izmantots šķērtnē, nevar būt ideāls. Matemātiski RC tīkla fāzes leņķis tiek izteikts kā

kur, XC = 1/(2πfC) ir kondenzatora C reakcija, un R ir rezistors. Oscilatoros šāda veida RC fāzes nobīdes tīkli, kuri katrs piedāvā noteiktu fāzes nobīdi, var tikt savienoti, lai apmierinātu fāzes nobīdes nosacījumu, ko vadīt Barkhausen kritērijs.

Viens no tādiem piemēriem ir gadījums, kad RC fāzes nobīdes oscilators tiek veidots, savienojot trīs RC fāzes nobīdes tīklus, kuri katrs piedāvā fāzes nobīdi 60o, kā tas ir parādīts Attēlā 2.

Šeit kollektora rezistors RC ierobežo tranzistora kollektorā stāvošo strāvas stiprumu, rezistori R1 un R (tuvāk tranzistoram) veido sprieguma dalītāja tīklu, savukārt emitera rezistors RE uzlabo stabilitāti. Nākamais, kondenzatori CE un Co ir emitera ātrā ceļa kondenzators un izvades DC decoupling kondenzators attiecīgi. Turklāt, šķērnis arī rāda trīs RC tīklus, kas tiek izmantoti atgriezeniskajā ceļā.

Šī izvietošana izraisa izvades veidolu nobīdi par 180o tā ceļā no izvades kontakta līdz tranzistora bāzei. Tad šis signāls tiks vēlreiz nobīdīts par 180o tranzistora dēļ šķērtnē, jo fāzes atšķirība starp ievadi un izvadi būs 180o kopējā emitera konfigurācijā. Tas padara neto fāzes atšķirību 360o, apmierinoši fāzes atšķirības nosacījumu.
Vēl viens veids, kā apmierināt fāzes atšķirības nosacījumu, ir izmantot četrus RC tīklus, kuri katrs piedāvā fāzes nobīdi 45o. Tāpēc var secināt, ka RC fāzes nobīdes oscilatori var tikt izstrādāti daudzos veidos, jo to RC tīklu skaits nav fiksēts. Tomēr jāņem vērā, ka, neskatoties uz to, ka stāvju skaita palielināšanās palielina šķērtnes frekvences stabilitāti, tā arī negatīvi ietekmē oscilatora izvades frekvenci dēļ ielādes efekta.
Generalizēta izteiksme par oscilāciju frekvenci, ko radīt RC fāzes nobīdes oscilatoram, ir dota kā

kur, N ir RC stāvju skaits, kas veidots no rezistoriem R un kondenzatoriem C.
Tāpat, kā ir lielākajai daļai oscilatoru, pat RC fāzes nobīdes oscilatori var tikt izstrādāti, izmantojot OpAmp kā sava pastiprinātāja daļu (Attēls 3). Nepiederoši, darbības modes paliek tās pašas, bet jāņem vērā, ka šeit nepieciešamā fāzes nobīde 360o tiek piedāvāta kopā ar RC fāzes nobīdes tīkliem un Op-Amp, kas darbojas invertētā konfigurācijā.

Turklāt jāņem vērā, ka RC fāzes nobīdes oscilatoru frekvenci var mainīt, maiņojot vai nu rezistorus, vai kondenzatorus. Tomēr, vispārīgi, rezistori tiek uzturēti nemainīgi, kamēr kondenzatori tiek gang-tuned. Salīdzinot RC fāzes nobīdes oscilatorus ar LC oscilatoriem, var novērot, ka pirmie izmanto vairāk šķērtnes komponentus nekā otrie. Tāpēc RC oscilatoru izveidotā izvades frekvence var būtiski atšķirties no aprēķinātās vērtības salīdzinājumā ar LC oscilatoriem. Tomēr tie tiek izmantoti kā lokālie oscilatori sinhronajiem saņēmējiem, mūzikas instrumentiem un kā zemas un/vai audiofrekvences ģenerātori.

Declarācija: Cienīt oriģinālo, labas  rakstības vērts dalīties, ja ir pārkāpums, lūdzu, sazinieties, laikus dzēst.