RC osciliatoriaus veikimas ir jo taikymas

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





An osciliatorius yra elektroninis prietaisas, užtikrinantis gerą dažnio stabilumą, taip pat bangos formą, naudojant varžinius ir talpinius elementus. Šie osciliatoriai vadinami fazės poslinkio osciliatorius arba RC osciliatorius. Šis osciliatorius turi papildomų privalumų, kuriuos galima naudoti esant labai žemiems dažniams. Fazės poslinkio osciliatoriuje 1800fazę galima pasiekti naudojant fazės poslinkio grandinę, o ne talpinę ar indukcinę jungtį. Papildomas 1800fazę galima įvesti dėl tranzistoriaus savybių. Todėl energija, kuri tiekiama atgal bako grandinės kryptimi, gali būti tiksli fazė. Šiame straipsnyje aptariama RC fazės poslinkio osciliatoriaus apžvalga, veikimo principas, grandinės schema naudojant op-amp ir BJT bei jo programas.

Kas yra RC osciliatorius?

RC osciliatorius yra sinusoidinis osciliatorius, kuris naudojamas sinusinei bangai generuoti kaip išėjimą tiesinės linijos pagalba. Elektroniniai komponentai . Osciliatoriaus tipo sureguliuotos LC grandinės veikia aukštais dažniais, tačiau esant žemiems dažniams, rezervuaro grandinės kondensatoriai ir induktoriai būtų labai dideli.




Todėl šis osciliatorius yra tinkamesnis žemo dažnio programose. Šiame osciliatoriuje yra grįžtamojo ryšio tinklas ir stiprintuvas . Grįžtamasis ryšys n / w taip pat vadinamas faziniu poslinkiu n / w, kuris gali būti suprojektuotas naudojant rezistorius ir kondensatorius. Jie gali būti išdėstyti kopėčių pavidalu. Taigi tai yra priežastis šį osciliatorių vadinti kopėčių tipo osciliatoriumi.

Pakalbėkime apie RC osciliatoriaus grandinę, kuri gali būti naudojama grįžtamojo ryšio tinkle, kad suprastume šio osciliatoriaus veikimą.



RC osciliatoriaus darbo principas

RC osciliatoriaus veikimo principas yra grandinė, naudojanti RC tinklą, suteikiant fazės poslinkį, kurio reikia atsako signalu. Šie osciliatoriai pasižymi nepaprastu dažnio stiprumu, taip pat jie gali užleisti gryną sinusinę bangą, naudojamą plačiam apkrovų diapazonui.

RC fazės poslinkio osciliatorius naudojant BJT

RC fazės poslinkio osciliatorius naudojant BJT yra parodyta žemiau. Šioje grandinėje naudojamas tranzistorius yra aktyvus stiprintuvo pakopos elementas. Aktyviojoje tranzistoriaus srityje nuolatinės srovės veikimo tašką galima nustatyti pagal Vcc maitinimo įtampą ir R1, R2, RC ir RE rezistorius.


rc-osciliatorius-naudojant-bjt

RC osciliatorius naudojant BJT

CE kondensatorius yra apeinantis kondensatorius. Čia trys RC segmentai laikomi vienodais, o paskutinio skyriaus pasipriešinimas gali būti R ’= R - hie.

Tranzistoriaus „hie“ yra įėjimo varža, kurią galima pridėti prie R “, todėl tinklo grandinė, žinoma per grandinę, yra„ R “.

R1 ir R2 rezistoriai yra šališki rezistoriai ir jie yra pranašesni, todėl neturi jokios įtakos kintamosios srovės grandinės veikimui. Taip pat dėl ​​nereikšmingos varžos, prieinamos naudojant RE - CE, taip pat nėra jokios įtakos kintamosios srovės veikimui.

Kai maitinimas tiekiamas grandinei, tada triukšmo įtampa pradeda virpesius grandinėje. Transistoriaus stiprintuve nedidelis bazinės srovės stiprintuvas sukuria srovę, kuri gali būti 1800fazė pasislinkusi.

Kai šis signalas yra atsakas į stiprintuvo įvestį, jis vėl bus pakeistas faze su 1800. Jei kilpos padidėjimas yra lygiavertis vienybei, po to bus generuojami tęstiniai svyravimai.

Grandinę galima supaprastinti naudojant lygiavertę kintamosios srovės grandinę, tada galime gauti tokių svyravimų dažnį, kaip nurodyta toliau.

f = 1 / (2πRC √ ((4Rc / R) + 6))

Kai Rc / R yra<< 1, then

f = 1 / (2πRC√ 6)

Nuolatinių svyravimų būsena,

hfe = (4Rc / R) + 23 + (29 R / Rc)

Jei RC fazės poslinkio generatorius naudoja R = Rc, tolesniam svyravimui turi būti naudojamas „hfe“.

Remiantis pirmiau pateiktomis lygtimis, norint pakeisti svyravimo dažnį, reikia pakeisti kondensatoriaus ir rezistoriaus vertes.

Tačiau norint patenkinti svyravimo sąlygas, trijų segmentų vertės turėtų būti keičiamos kartu. Praktiškai tai neįmanoma, todėl RC osciliatorius naudojamas kaip fiksuoto dažnio osciliatorius, naudojamas kiekvienam praktiniam tikslui.

RC osciliatorius naudojant Op-amp

Operacinio stiprintuvo RC osciliatoriai dažniausiai naudojami osciliatoriai, palyginti su tranzistoriniais osciliatoriais. Šio tipo osciliatorius sudaro op-amp stiprintuvo pakopa ir trys RC kaskadiniai tinklai, kaip grįžtamojo ryšio grandinė, kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje.

rc-osciliatorius-naudojant-op-amp

RC-osciliatorius, naudojant-op-amp

Tai op-amp veikia atvirkštiniu režimu, todėl op-amp išvesties signalas 180 laipsnių kampu perkeliamas į invertuojančiame gnybte pasirodžiusį įvesties signalą. Papildomą 180 laipsnių fazės poslinkį suteikia RC grįžtamojo ryšio tinklas, taigi ir sąlyga virpesiams gauti.

Stiprintuvo stiprinimas kitaip operacinis stiprintuvas gali būti reguliuojami naudojant tokias varžas kaip Rf ir R1. Norint gauti reikiamus svyravimus, gali būti reguliuojamas stiprinimas, kad grįžtamojo ryšio tinklo stiprinimo ir op-amp stiprinimo sandauga būtų šiek tiek didesnė už 1.

Ši grandinė veikia kaip osciliatorius, kai kilpos stiprinimas yra didesnis už „1“, jei operacinis stiprintuvas siūlo didesnį nei 29 stiprinimą.

Svyravimų dažnį galima nustatyti pagal šią lygtį

1 / (2πRC√ 6)

Virpesių sąlyga gali būti nustatyta esant A ≥ 29.

Stiprintuvo stiprinimo vertę galima gauti taip, kad virpesiai vyktų grandinėje reguliuojant R1 ir Rf.

RC osciliatoriaus programos

Šio osciliatoriaus taikymo sritis yra šios.

  • RC osciliatoriai naudojami žemo dažnio programose.
  • Šių osciliatorių programos daugiausia apima balso sintezę, muzikos instrumentus ir GPS įrenginius, nes jie veikia visais garso dažniais.

Taigi, viskas yra apie RC osciliatorius o šio osciliatoriaus dažnį galima keisti tiek kondensatoriais, tiek rezistoriais. Tačiau paprastai rezistoriai yra nuolat rezervuojami, o kondensatoriai yra sureguliuoti. Po to, vertindami osciliatorius, naudodami LC osciliatorius, galime pastebėti, kad anksčiau naudojamas komponentų skaičius nei paskutinis. Todėl iš šių osciliatorių generuojamas o / p dažnis gali šiek tiek atitolti nuo išmatuotos vertės nei LC osciliatoriai. Tačiau jie naudojami kaip vietiniai osciliatoriai, naudojami muzikos instrumentams, sinchroniniams imtuvams ir garso dažnio generatoriams. Štai jums klausimas, kokie yra RC osciliatoriaus pranašumai ir trūkumai?