Fazni kmitalnik s faznim pomikom RC
RC fazni šiftni oscilatorji uporabljajo omrežje odporov in kondenzatorjev (RC) (Slika 1) za zagotavljanje faznega zamika, ki ga zahteva povratni signal. Imajo odlično frekvenčno stabilnost in lahko ustvarijo čist sinusni val za velik obseg optok.
Idealno bi se pričakovalo, da bo enostavno RC omrežje imelo izhod, ki vodi vhod za 90°.
Vendar pa v resnici bo fazna razlika manjša, ker uporabljeni kondenzator v vezju ne more biti idealen. Matematično se fazni kot RC omrežja izraža z
Kjer XC = 1/(2πfC) predstavlja reaktivnost kondenzatorja C, R pa je odpor. V oscilatorjih lahko te vrste RC faznih šiftnih omrežij, vsako s določenim faznim zamikom, združimo tako, da bodo zadostila faznim pogoji, ki jih določa Barkhausenov kriterij.
En primer tega je primer, ko je RC fazni šiftni oscilator sestavljen iz treh RC faznih šiftnih omrežij, vsako s faznim zamikom 60°, kot je prikazano na Sliki 2.
Tu odpor RC omejuje tok kolektorja tranzistorja, odpori R1 in R (najbližji tranzistorju) tvorijo delitelj napetosti, medtem ko odpor RE izboljša stabilnost. Naslednji kondenzatorji CE in Co so premostitveni kondenzator emiterja in kondenzator za izklop DC izhoda, zlasti. Nadalje, vezje prikazuje tri RC omrežja, uporabljena v povratni poti.
Ta postavitev povzroči, da se izhodni valovni oblik premakne za 180° med svojo potjo od izhodnega terminala do baze tranzistorja. Nato bo ta signal ponovno premaknjen za 180° zaradi dejstva, da je fazna razlika med vhodom in izhodom 180° v primeru skupnega emiterja. To naredi skupno fazno razliko 360°, kar zadostuje pogoju fazne razlike.
Še en način, kako zadostiti pogoju fazne razlike, je uporaba štirih RC omrežij, vsako s faznim zamikom 45°. Torej se lahko zaključi, da se RC fazni šiftni oscilatorji lahko zasnovajo na mnogih načinih, saj ni fiksne številke RC omrežij v njih. Vendar je treba opozoriti, da, čeprav povečanje števila stopnje poveča frekvenčno stabilnost vezja, to hkrati negativno vpliva na izhodno frekvenco oscilatorja zaradi učinka optok.
Splošni izraz za frekvenco nihanja, ki jo ustvari RC fazni šiftni oscilator, je podan z
Kjer N predstavlja število RC stopnje, sestavljene iz odporov R in kondenzatorjev C.
Dalje, kot je slučaj pri večini tipov oscilatorjev, tudi RC fazni šiftni oscilatorji lahko zasnovani z OpAmpom kot del omplifikacijskega dela (Slika 3). Vendar ostane način delovanja isti, pri čemer je treba opozoriti, da tu je potrebna fazna razlika 360° skupno ponujena s RC faznimi šiftnimi omrežji in Op-Ampom, ki deluje v obratnem konfiguraciji.
Nadalje, je treba opozoriti, da se frekvenca RC faznih šiftnih oscilatorjev lahko spreminja s spremembo odporov ali kondenzatorjev. Vendar pa v splošnem ostanejo odpori konstantni, medtem ko so kondenzatorji skupno nalagani. Če primerjamo RC fazne šiftni oscilatorje z LC oscilatorji, lahko opazimo, da uporabljajo več komponent vezja kot LC oscilatorji. Torej, izhodna frekvenca, ki jo RC oscilatorji ustvarijo, lahko zelo odstopa od izračunane vrednosti, namesto kot v primeru LC oscilatorjev. Vseeno so uporabljani kot lokalni oscilatorji za sinhronne sprejemnike, glasbeni instrumenti in kot nizko- ali audio-frekvenčni generatorji.
Izjava: Spoštujte original, dobre članke so vredni delitve, če je došlo do kršitve avtorskih pravic, prosim, obvestite z zahtevo za brisanje.
