RC Faz Kaymalı Osilatör Çalışması ve Uygulamaları

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin





Bir sinüs dalgası çıkışı oluşturmak için kullanılan bir tür doğrusal osilatör olduğu için bir faz kayması osilatörü tanımlanabilir. Bir ters çevirici amplifikatör bileşeninden oluşur. operasyonel amplifikatör aksi takdirde bir transistör . Bu amplifikatörün çıkışı, faz kaydıran ağ yardımıyla giriş olarak verilebilir. Bu ağ, dirençler ve ayrıca merdiven ağı şeklinde kondansatörlerle inşa edilebilir. Amplifikatörün fazı, pozitif bir yanıt sağlamak için bir geri besleme ağı kullanılarak salınım frekansında 1800'e kaydırılabilir. Bunlar osilatör türleri sıklıkla ses frekansı üzerinde ses osilatörleri olarak kullanılır. Bu makale, RC faz kaydırmalı osilatörün bir genel görünümünü tartışmaktadır.

RC Faz Kaydırma Osilatörü nedir?

RC faz kaydırmalı osilatör devresi bir dirençle ve aynı zamanda bir kapasitör . Bu devre, geri besleme sinyali ile gerekli faz kaymasını sağlar. Olağanüstü frekans gücüne sahiptirler ve geniş bir yük aralığı için temiz bir sinüs dalgası verebilirler. Tercihen, kolay bir RC ağının, girişi 90 ile yönlendiren bir o / p içermesi beklenebilir.veya.




RC Faz Kaymalı Osilatör

RC Faz Kaymalı Osilatör Devre Şeması

Fakat gerçekte, faz değişimi bunun altında olacaktır çünkü devrede kullanılan kapasitör mükemmel olamaz. Tam olarak RC ağının faz açısı şu şekilde ifade edilebilir:



Ф = yani-1Xc / R

Yukarıdaki faz açısı ifadesinde, XC 1 / (2πfC) olabilir ve direnç ve kapasitör reaktansıdır. Bu tür ağlar, osilatörlerde kesin bir faz kayması sunar.

RC faz kaydırmalı osilatörün uygulanması ve çalışması, op-amp kullanan RC faz kaydırmalı osilatör, BJT kullanan RC faz kaydırmalı osilatör ve RC faz kaymalı osilatör olmak üzere üç yöntem kullanılarak yapılabilir. FET kullanarak . Bu kavramın daha iyi anlaşılması için burada aşağıdaki yöntemi açıklayacağız.


BJT kullanarak RC Faz Kaydırma Osilatör Devre Şeması

Aşağıdaki RC faz kayması osilatör devresi BJT kullanarak, 3-RC faz kaydırmalı ağların her biri bir 600faz değişimi. Devrede, kolektör direnci olarak bilinen RC, transistörün kollektör akımını durdurur.

R & R1 gibi transistörlere yakın olan direnç, RE (yayıcı direnç) gücü geliştirdikçe voltaj bölücü devresini oluşturabilir. Bundan sonra, iki kapasitör, yani Co ve CE, burada Co o / p DC dekuplaj kapasitör ve CE buna göre verici baypas kapasitördür. Ayrıca, bu devre geri besleme yolunda kullanılan 3-RC ağlarını da gösterir.

BJT kullanarak RC Faz Kaydırma Osilatör Devresi

BJT kullanarak RC Faz Kaydırma Osilatör Devresi

Bu bağlantı, o / p dalga biçiminin o / p terminalinden transistörün temel terminaline olan yolculuğu boyunca 180o hareket etmesine neden olacaktır. Bundan sonra, giriş ve çıkış arasındaki faz farkının 180o olabileceği gerçeğinden dolayı, bu sinyal ağ içindeki transistör yardımıyla bir kez daha 180o hareket ettirilebilir. ortak yayıcı (CE) yapılandırma. Bu, ağ faz eşitsizliğini 360 dereceye kadar yaratacak ve faz eşitsizliği koşulunu karşılayacaktır.

Faz eşitsizliği durumunu gidermek için başka bir yöntem de 4-RC ağları kullanmaktır, her biri 450 faz kayması sağlar. Bu nedenle, RC-faz kaymalı osilatör farklı şekillerde tasarlanmıştır çünkü içlerindeki RC ağlarının sayısı dengesizdir. Ancak, aşamaların sayısını arttırmak, devrenin frekans gücünü artıracaktır, aynı zamanda, yükleme etkisi nedeniyle osilatörün o / p frekansını da olumsuz bir şekilde etkiler.

RC Faz Kaymalı Osilatörün Frekansı

RC faz kaymalı osilatör türetme frekansı için genel denklem şu şekilde ifade edilebilir:

f = 1 / 2πRC√2N

Nerede,

R Dirençtir (Ohm)
C Kapasitans
N hayırdır. RC ağının

Yukarıdaki frekans formülü aşağıdakiler için kullanılabilir: Yüksek geçiş filtresi (HPF) ilgili tasarım ve ayrıca kullanılabilir LPF (alçak geçiren filtre) . Bu durumlarda, yüksek formül osilatör frekansını hesaplamak için çalışamaz, başka bir formül geçerli olacaktır.

Osilatör Frekansı f = √N / 2πRC

Nerede,

R Dirençtir (Ohm)
C Kapasitans
N hayırdır. RC ağının

RC Faz Kaymalı Osilatörün Avantajları

Bu faz kaydırmalı osilatörün avantajları aşağıdakileri içerir.

  • Osilatör devresinin tasarımı, temel bileşenler dirençlerin yanı sıra kapasitörler gibi.
  • Bu devre pahalı değildir ve mükemmel frekans kararlılığı sağlar.
  • Bunlar genellikle düşük frekanslar için uygundur
  • Bu devre, bir Wein köprü osilatörüne kıyasla daha basittir çünkü stabilizasyon planlaması ve negatif geri besleme gerektirmez.
  • Devre çıkışı sinüzoidaldir ve biraz distorsiyon içermez.
  • Bu devrenin frekans aralığı birkaç Hz ile yüzlerce kHz arasında değişecektir.

RC-Phase Shift Osilatörünün dezavantajları

Bu faz kaydırmalı osilatörün dezavantajları aşağıdakileri içerir.

  • Daha küçük geri besleme nedeniyle bu devrenin çıkışı küçüktür
  • Uygun şekilde büyük bir geri besleme voltajı geliştirmek için 12 voltluk pil gerektirir.
  • Küçük geri besleme nedeniyle bu devrenin salınım oluşturması zordur.
  • Bu devrenin frekans kararlılığı, Wien köprü osilatörüyle karşılaştırmak için iyi değildir.

RC Faz Kaymalı Osilatör Uygulamaları

Bu tip faz kaydırmalı osilatörün uygulamaları aşağıdakileri içerir

  • Bu faz kaydırmalı osilatör, sinyalleri geniş bir frekans aralığında üretmek için kullanılır. Müzik aletlerinde kullandılar, GPS birimleri ve ses sentezi.
  • Bu faz kaydırmalı osilatörün uygulamaları arasında ses sentezi, müzik aletleri ve GPS birimleri bulunur.

Dolayısıyla, bu tamamen RC ile ilgili faz kaydırmalı osilatör teori. Son olarak yukarıdaki bilgilerden, bu osilatörlerin esas olarak geniş aralıkta sinyaller üretmek için kullanıldığı sonucuna varabiliriz. Frekans aralığı, dirençler ve kapasitörler kullanılarak Hz-200Hz'den değiştirilebilir. İşte size bir soru, faz kayması osilatörünün ana işlevi nedir?