Faasinihke ostsillaatorit saab määratleda, kuna see on ühte tüüpi lineaarne ostsillaator, mida kasutatakse siinuslaine väljundi genereerimiseks. See koosneb inverteerivast võimendi komponendist nagu operatiivvõimendi muidu transistor . Selle võimendi väljundi saab sisendina anda faasinihke võrgu abil. Seda võrku saab ehitada nii takistite kui ka kondensaatoritega redelivõrgu kujul. Võimendi faasi saab võnkesagedusel nihutada 1800-ni, kasutades tagasisidevõrku positiivse vastuse saamiseks. Need tüüpi ostsillaatorid kasutatakse sageli audio ostsillaatoritena helisagedusel. Selles artiklis käsitletakse RC faasinihke ostsillaatori ülevaadet.
Mis on RC faasinihke ostsillaator?
RC faasinihke ostsillaatori ahelat saab ehitada nii takisti kui ka kondensaator . See vooluahel pakub tagasisidega vajalikku faasinihet. Neil on silmapaistev sagedustugevus ja nad võivad anda puhta siinuslaine suurel hulgal koormustel. Eelistatavalt võib eeldada, et lihtne RC-võrk sisaldab o / p-d, mis suunab sisendi 90-gavõi.
RC faasinihke ostsillaatori vooluahela skeem
Kuid tegelikkuses jääb faaside variatsioon alla selle, kuna ahelas kasutatav kondensaator ei saa olla täiuslik. Täpselt RC-võrgu faasinurka saab väljendada järgmiselt
Ф = nii-1Xc / R
Ülaltoodud faasinurga avaldises võib XC olla 1 / (2πfC) ning see on takisti ja kondensaatori reaktants. Seda tüüpi võrgud pakuvad ostsillaatorites kindlat faasinihet.
RC-faasi nihkega ostsillaatori rakendamine ja töötamine võib toimuda kolme meetodi abil, nimelt RC-faasi nihke-ostsillaator, kasutades op-amp, RC-faasi nihke-ostsillaator, kasutades BJT-d, ja RC-faasi nihke-ostsillaator kasutades FET-i . Selle kontseptsiooni paremaks mõistmiseks selgitame järgmist meetodit.
RC faasinihke ostsillaatori vooluringi skeem BJT abil
Järgmine RC faasinihe ostsillaatori ahel BJT-d saab ehitada kaskaadiga 3-RC faasinihkevõrkude abil, millest igaüks annab 600faasinihke. Vooluahelas peatab RC, mis on tuntud kui kollektoritakisti, transistori kollektori voolu.
Transistoride, nagu R & R1 lähedal olev takisti võib moodustada pingejaguri ahela, kui RE (emittertakisti) tugevust arendab. Pärast seda on kaks kondensaatorit, nimelt Co & CE, kus Co on o / p alalisvoolu lahutamise kondensaator ja CE on vastavalt emitteri möödaviigu kondensaator. Lisaks näitab see vooluring 3-RC võrke, mida kasutatakse tagasiside teel.
RC faasinihke ostsillaatori ahel BJT abil
See ühendus põhjustab o / p lainekuju liikumist 180o ulatuses kogu reisi vältel o / p terminalist transistori baasklemmi suunas. Pärast seda saab seda signaali veel kord 180o võrra teisaldada võrgus oleva transistori abil, sest tõde, et nii sisendi kui ka väljundi faaside erinevus võib olla 180o tavaline emitter (CE) seadistamine. See loob võrgu faaside erinevuse 360 kraadini ja vastab faaside erinevuse tingimusele.
Faaside erinevuse seisundi rahuldamiseks on veel üks meetod, kasutades 4-RC võrke, millest igaüks annab 450 faasinihet. Seetõttu on RC-faasi nihkega ostsillaator konstrueeritud erineval viisil, kuna RC-võrkude arv neis on tasakaalustamata. Kuid etappide arvu suurendamine suurendab vooluahela sagedustugevust, mõjutab see koormusefekti tõttu ebasoodsalt ka ostsillaatori o / p sagedust.
RC faasinihke ostsillaatori sagedus
RC faasinihke ostsillaatori tuletamise üldise võrrandi võib väljendada järgmiselt:
f = 1 / 2πRC√2N
Kus
R on takistus (oomi)
C on mahtuvus
N on nr. RC võrgu
Eespool nimetatud sageduse valemit saab kasutada Ülipääsfilter (HPF) seotud kujundus ja seda saab ka kasutada LPF (madalpääsfilter) . Nendel juhtudel ei saa ostsillaatori sageduse arvutamiseks kasutada kõrgemat valemit, saab kasutada teist valemit.
Ostsillaatori sagedus f = √N / 2πRC
Kus
R on takistus (oomi)
C on mahtuvus
N on nr. RC võrgu
RC faasinihke ostsillaatori eelised
Selle faasinihke ostsillaatori eelised hõlmavad järgmist.
- Ostsillaatori vooluahela kujundamine on lihtne põhikomponendid nagu takistid kui ka kondensaatorid.
- See vooluring ei ole kallis ja annab suurepärase sageduse stabiilsuse.
- Need sobivad peamiselt madalate sageduste jaoks
- See vooluahel on Weini sillaostsillaatoriga võrreldes lihtsam, kuna see ei vaja stabiliseerimise kavandamist ja negatiivset tagasisidet.
- Vooluahela väljund on sinusoidaalne, mis on mõnevõrra moonutusteta.
- Selle vooluahela sagedusvahemik ulatub mõnest Hz kuni sadade kHz-ni
RC-faasi vahetusega ostsillaatori puudused
Selle faasinihke ostsillaatori puudused hõlmavad järgmist.
- Selle vooluahela väljund on väiksema tagasiside tõttu väike
- Sobiva tohutu tagasiside pinge väljaarendamiseks on vaja 12 volti akut.
- Sellel vooluahelal on väikese tagasiside tõttu raske võnkeid tekitada
- Selle vooluahela sageduse stabiilsus pole Viini sillaosillaatoriga võrreldav.
RC faasinihke ostsillaatori rakendused
Seda tüüpi faasinihkega ostsillaatorite rakendused hõlmavad järgmist
- Seda faasinihke ostsillaatorit kasutatakse signaalide genereerimiseks laias sagedusalas. Nad kasutasid muusikariistades, GPS-seadmed , & hääle süntees.
- Selle faasinihke ostsillaatori rakendused hõlmavad häälsünteesi, muusikariistu ja GPS-seadmeid.
Seega on see kõik seotud RC-ga faasinihke ostsillaator teooria. Ülaltoodud teabe põhjal võime lõpuks järeldada, et neid ostsillaatoreid kasutatakse peamiselt laias vahemikus signaalide genereerimiseks. Sagedusvahemikku saab muuta vahemikus Hz-200Hz, kasutades nii takisteid kui ka kondensaatoreid. Siin on teile küsimus, mis on faasinihke ostsillaatori peamine funktsioon?
