Фазен смеќајни осцилатор RC

RC фазни преместувачки осцилатори користат мрежа од отпорник-кондензатор (RC) (Слика 1) за да обезбедат потребното фазно преместување на сигналот за поврат. Тие имаат одлична стабилност на фреквенцијата и можат да произведат чист синусоиден сигнал за широк спектар на оптеретувања.

Идеално, проста RC мрежа се очекува да има излез кој води влезот за 90o.

Меѓутоа, во реалноста, разликата во фаза ќе биде помала од ова, бидејќи кондензаторот користен во кружницата не може да биде идеален. Математички, аголот на фаза на RC мрежата се изразува како

Каде што, XC = 1/(2πfC) е реактивниот отпор на кондензаторот C, а R е отпорникот. Во осцилаторите, овие видови RC фазни преместувачки мрежи, секоја со дефинитивно фазно преместување, можат да се каскадираат така што ќе задоволат условот за фазно преместување даден од Критериумот на Бархаузен.

Еден таков пример е случајот кога RC фазен преместувачки осцилатор се формира со каскадирање на три RC фазни преместувачки мрежи, секоја со фазно преместување од 60o, како што е прикажано на Слика 2.

Овде, колекторскиот отпорник RC ограничува колекторскиот стрuja на транзисторот, отпорниците R1 и R (најблиски до транзисторот) формираат делител на напон, додека емитерскиот отпорник RE подобрува стабилноста. Следно, кондензаторите CE и Co се емитерски препасен кондензатор и DC декуплинг кондензатор, соодветно. Повеќе, кружницата исто така покажува три RC мрежи употребени во патот на поврат.

Оваа аранжман го кауза на излезниот сигнал да се премести за 180o по време на неговото патување од излезниот терминал до базата на транзисторот. Следно, овој сигнал ќе биде преместен повторно за 180o од страна на транзисторот во кружницата, бидејќи разликата во фаза меѓу влезот и излезот е 180o во случај на заедничка емитерска конфигурација. Ова прави нетната разлика во фаза да биде 360o, задоволувајќи условот за разлика во фаза.
Една друга начин на задоволување на условот за разлика во фаза е да се користат четири RC мрежи, секоја со фазно преместување од 45o. Затоа, може да се заклучи дека RC фазни преместувачки осцилатори можат да се дизајнираат на многу начини, бидејќи бројот на RC мрежи во нив не е фиксен. Меѓутоа, треба да се забележи дека, иако зголемувањето на бројот на стадии зголемува стабилноста на фреквенцијата на кружницата, тоа исто така негативно влијае на излезната фреквенција на осцилаторот поради ефектот на оптеретување.
Генерализираната израз за фреквенцијата на осцилациите производени од RC фазен преместувачки осцилатор е дадена од

Каде што, N е бројот на RC стадии формирани од отпорниците R и кондензаторите C.
Повеќе, како што е случај за повеќето типови на осцилатори, и RC фазни преместувачки осцилатори можат да се дизајнираат со користење на OpAmp како дел од амплитудниот дел (Слика 3). Ипак, начинот на работа останува исти, но треба да се забележи дека, овде, потребното фазно преместување од 360o се обезбедува колективно од RC фазни преместувачки мрежи и Op-Amp работен во инвертирана конфигурација.

Повеќе, треба да се забележи дека фреквенцијата на RC фазни преместувачки осцилатори може да се варира со менување на или отпорниците или кондензаторите. Меѓутоа, воопшто, отпорниците се држат константни, додека кондензаторите се регулираат заедно. Следно, со споредување на RC фазни преместувачки осцилатори со LC осцилатори, може да се забележи дека, првиот користи повеќе компоненти од вториот. Затоа, излезната фреквенција произведена од RC осцилаторите може значително да се разликува од пресметаната вредност, поради што LC осцилаторите се постабилни. Ипак, тие се користат како локални осцилатори за синхронизирани пријемници, музички инструменти и како нискочестотни или аудио-генератори.

Изјава: Поштедувајте оригиналот, добри чланици се заслужни за споделување, ако постои нарушение на авторските права се контактирајте за брисање.