Bir osilatör dirençli ve kapasitif elemanlar kullanarak dalga formu yanında iyi frekans kararlılığı sağlayan elektronik bir cihazdır. Bu osilatörler şöyle adlandırılır faz kaydırmalı osilatör veya RC osilatörü. Bu tür bir osilatör, son derece düşük frekanslarda kullanılabilen ek faydalar içerir. Bir faz kaydırmalı osilatörde, 1800faz, kapasitif veya endüktif kuplaj yerine bir faz kaydırma devresi kullanılarak elde edilebilir. Ek 1800Transistörün özelliklerinden dolayı faz tanıtılabilir. Bu nedenle, tank devresi yönünde geri sağlanan enerji kesin bir faz olabilir. Bu makale, RC faz kaydırmalı osilatörün ne olduğu, çalışma prensibi, op-amp ve BJT kullanan devre şeması ve uygulamalarına genel bir bakışı tartışmaktadır.
RC Osilatörü nedir?
Bir RC osilatörü, lineer yardımıyla bir çıktı olarak bir sinüs dalgası oluşturmak için kullanılan sinüzoidal bir osilatördür. elektronik parçalar . Osilatör, ayarlanmış LC devreleri gibi yüksek frekanslarda çalışır, ancak düşük frekanslarda, bir tank devresindeki kapasitörler ve indüktörler aksi takdirde zaman devresi son derece büyük olacaktır.
Bu nedenle bu osilatör, düşük frekanslı uygulamalarda daha uygundur. Bu osilatör bir geri bildirim ağı içerir ve bir amplifikatör . Geri besleme n / w, dirençler ve kapasitörler ile tasarlanabilen bir faz kayması n / w olarak da adlandırılır. Bunlar merdiven şeklinde düzenlenebilir. Bu osilatörü merdiven tipi bir osilatör olarak adlandırmanın nedeni budur.
Bu osilatörün çalışmasını anlamadan önce geri bildirim ağında kullanılabilecek RC osilatör devresinden bahsedelim.
RC Osilatör Çalışma Prensibi
RC osilatörünün çalışma prensibi, yanıt sinyali için gerekli olan faz kaymasını sağlamak için RC ağını kullanan bir devredir. Bu osilatörler, çok çeşitli yükler için kullanılan saf bir sinüs dalgasının yanı sıra olağanüstü bir frekans gücüne sahiptir.
BJT kullanan RC Faz Kaydırma Osilatörü
RC faz kaydırmalı osilatör kullanarak BJT aşağıda gösterilmiştir. Bu devrede kullanılan transistör, amplifikatör aşaması için aktif bir unsurdur. Transistörün aktif alanındaki DC'nin çalışma noktası, Vcc besleme gerilimi ve R1, R2, RC ve RE dirençleri ile ayarlanabilir.
BJT kullanan RC osilatör
CE kondansatörü, bir baypas kondansatörüdür. Burada, üç RC segmenti eşit olarak alınır ve son bölümdeki direnç R ’= R - hie olabilir.
Transistörün 'hie' si, R'ye eklenebilecek giriş direncidir, bu nedenle devre aracılığıyla bilinen ağ direnci 'R' dir.
R1 ve R2 dirençler öngerilimli dirençlerdir ve bunlar üstündür ve bu nedenle AC devresinin çalışması üzerinde bir sonucu yoktur. Ayrıca RE - CE kombinasyonu ile erişilebilen önemsiz empedans nedeniyle, AC çalışması üzerinde de bir sonuç yoktur.
Devreye güç sağlandığında, gürültü voltajı devre içindeki salınımlara başlar. Transistör amplifikatöründe, küçük bir temel akım amplifikatörü, 180 olabilen bir akım üretir.0faz kaymıştır.
Bu sinyal amplifikatörün girişine yanıt olarak her ne zaman, o zaman yine 180 ile faz kaydırılacaktır.0. Döngünün kazancı birliğe eşdeğer ise, bundan sonra sürekli salınımlar üretilecektir.
Devre, eşdeğer bir AC devresi kullanılarak basitleştirilebilir ve ardından aşağıdaki gibi salınımların frekansını elde edebiliriz.
f = 1 / (2πRC √ ((4Rc / R) + 6))
Rc / R olduğunda<< 1, then
f = 1 / (2πRC√ 6)
Devam eden salınımların durumu,
hfe = (4Rc / R) + 23 + (29 R / Rc)
R = Rc kullanan bir RC faz kaydırmalı osilatör için, sürekli salınımlar için 'hfe' 56 kullanılmalıdır.
Yukarıdaki denklemlerden, salınımın frekansını değiştirmek için, kapasitör ve direncin değerleri değiştirilmelidir.
Bununla birlikte, salınım koşullarını karşılamak için, üç segmentli değerler aynı anda değiştirilmelidir. Pratikte bu mümkün değildir, bu nedenle RC osilatörü her pratik amaç için kullanılan sabit frekanslı bir osilatör gibi kullanılır.
Op-amp kullanan RC Osilatör
Operasyonel amplifikatör RC osilatörleri, transistörlü osilatörlere kıyasla yaygın olarak kullanılan osilatörlerdir. Bu tip osilatör, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, amplifikatör aşaması olarak bir op-amp ve bir geri besleme devresi olarak üç RC kademeli ağdan oluşur.
RC osilatör kullanan op-amp
Bu op-amp ters çevirme modunda çalıştırılır ve bu nedenle op-amp'in çıkış sinyali, ters çevirme terminalinde görünen giriş sinyaline 180 derece kaydırılır. Ve RC geri besleme ağı tarafından ilave 180 derecelik bir faz kayması sağlanır ve dolayısıyla salınımların elde edilmesi için şarttır.
Aksi takdirde amplifikatörün kazancı operasyonel amplifikatör Rf & R1 gibi dirençler kullanılarak düzenlenebilir. Gerekli salınımları elde etmek için kazanç, geri besleme ağı kazancı ve op-amp kazancının ürününün 1'den biraz daha üstün olduğu şekilde ayarlanabilir.
İşlemsel amplifikatör 29'dan daha yüksek bir kazanç sunuyorsa, döngünün kazancı '1' den üstün olduğunda bu devre bir osilatör gibi çalışır.
Salınım frekansı aşağıdaki denklem ile elde edilebilir
1 / (2πRC√ 6)
Salınım durumu A ≥ 29 ile verilebilir.
Amplifikatörün kazanç değeri, R1 & Rf'yi düzenleyerek devre içinde salınımların gerçekleşmesi için elde edilebilir.
RC Osilatör Uygulamaları
Bu osilatörün uygulamaları aşağıdakileri içerir.
- RC osilatörleri düşük frekanslı uygulamalarda kullanılır.
- Bu osilatörlerin uygulamaları, tüm ses frekanslarında performans gösteren ses sentezini, müzik aletlerini ve GPS ünitelerini içerir.
Dolayısıyla, bu tamamen RC osilatör ve bu osilatörün frekansı kapasitörler veya dirençler ile değiştirilebilir. Ancak, genel olarak, dirençler sabit bir şekilde rezerve edilirken, kapasitörler ayarlanır. Bundan sonra, osilatörleri LC osilatörleri kullanarak değerlendirerek, öncekinin bileşen sayısını öncekinden daha fazla kullandığını not edebiliriz. Bu nedenle, bu osilatörlerden üretilen o / p frekansı, ölçülen değerden LC osilatörlerinden biraz daha fazla uzaklaşabilir. Bununla birlikte, müzik aletleri, senkron alıcılar ve ses frekansı üreteçleri için kullanılan yerel osilatörler gibi kullanılırlar. İşte size bir soru, RC osilatörün avantajları ve dezavantajları nelerdir?
