An oscil·lador és un dispositiu electrònic que proporciona una bona estabilitat de freqüència i forma d'ona mitjançant l'ús d'elements resistius i capacitius. Aquests oscil·ladors es denominen com oscil·lador de desplaçament de fase o oscil·lador RC. Aquest tipus d’oscil·lador inclou avantatges addicionals que es poden utilitzar a freqüències extremadament baixes. En un oscil·lador de desplaçament de fase, 1800de fase es pot aconseguir utilitzant un circuit de desplaçament de fase en lloc d’un acoblament capacitiu o inductiu. 180 més0de fase es pot introduir a causa de les propietats del transistor. Per tant, l'energia subministrada en direcció al circuit del tanc pot ser una fase exacta. Aquest article tracta una visió general del que és l'oscil·lador de desplaçament de fase RC, el principi de funcionament, el diagrama de circuits que utilitzen amplificador operatiu i BJT i les seves aplicacions.
Què és l’Oscillator RC?
Un oscil·lador RC és un oscil·lador sinusoïdal que s’utilitza per generar una ona sinusoïdal com a sortida amb l’ajut de lineals Components electrònics . L'oscil·lador, com els circuits LC sintonitzats, funciona a altes freqüències, tot i que a baixes freqüències, els condensadors i els inductors d'un circuit de tancs, en cas contrari, tindrien una mida molt gran.
Per tant, aquest oscil·lador és més adequat en aplicacions de baixa freqüència. Aquest oscil·lador inclou una xarxa de retroalimentació i un amplificador . La retroalimentació n / n també s’anomena un canvi de fase n / w que es pot dissenyar amb resistències i condensadors. Es poden disposar en forma d’escala. Per tant, aquest és el motiu per anomenar aquest oscil·lador com a oscil·lador de tipus escala.
Parlem del circuit de l’oscil·lador RC que es pot utilitzar a la xarxa de retroalimentació abans de comprendre el funcionament d’aquest oscil·lador.
Principi de funcionament de l’oscil·lador RC
El principi de funcionament de l'oscil·lador RC és un circuit que utilitza la xarxa RC per donar el desplaçament de fase que és necessari pel senyal de resposta. Aquests oscil·ladors tenen una força de freqüència excepcional, ja que poden donar lloc a una ona sinusoïdal pura utilitzada per a una àmplia gamma de càrregues.
Oscil·lador de canvi de fase RC mitjançant BJT
L'oscil·lador de desplaçament de fase RC utilitza BJT es mostra a continuació. El transistor utilitzat en aquest circuit és un element actiu per a l’etapa amplificadora. El punt de funcionament de CC dins de l'àrea activa del transistor es pot configurar mitjançant la tensió d'alimentació Vcc i les resistències R1, R2, RC i RE.
Oscil·lador RC que utilitza BJT
El condensador CE és un condensador de derivació. Aquí, els tres segments RC es consideren iguals i la resistència dins de la secció final pot ser R ’= R - hie.
El ‘hie’ del transistor és resistència d’entrada que es pot afegir a R ’, per tant, la resistència de xarxa que es coneix a través del circuit és‘ R ’.
El R1 i el R2 resistències són resistències de polarització i són superiors i, per tant, no tenen cap conseqüència en el funcionament del circuit de corrent altern. També a causa de la impedància insignificant accessible per la combinació de RE - CE, tampoc no hi ha conseqüències sobre el funcionament de CA.
A mesura que l'alimentació es subministra al circuit, la tensió de soroll comença les oscil·lacions del circuit. A l'amplificador de transistors, un petit amplificador de corrent base genera un corrent que pot ser de 1800desplaçament de fase.
Sempre que aquest senyal respongui a l’entrada de l’amplificador, es tornarà a canviar de fase amb 1800. Si el guany del bucle equival a la unitat, es generaran continuades oscil·lacions.
El circuit es pot simplificar mitjançant un circuit de CA equivalent i, a continuació, podem obtenir la freqüència d’oscil·lacions com la següent.
f = 1 / (2πRC √ ((4Rc / R) + 6))
Quan Rc / R és<< 1, then
f = 1 / (2πRC√ 6)
L'estat de les oscil·lacions continuades,
hfe = (4Rc / R) + 23 + (29 R / Rc)
Per a un oscil·lador de desplaçament de fase RC que utilitza R = Rc, s’ha d’utilitzar 56 hfe per a les oscil·lacions continuades.
A partir de les equacions anteriors, per alterar la freqüència de l’oscil·lació, cal canviar els valors del condensador i de la resistència.
No obstant això, per satisfer les condicions d'oscil·lació, els valors de tres segments s'han d'alterar simultàniament. A la pràctica, això no pot ser possible, de manera que l'oscil·lador RC s'utilitza com un oscil·lador de freqüència fixa que s'utilitza per a tots els propòsits pràctics.
Oscil·lador RC amb amplificador Op
Els oscil·ladors RC d'amplificador operacional són oscil·ladors d'ús habitual, en comparació amb els oscil·ladors transistoritzats. Aquest tipus d’oscil·lador consisteix en un amplificador operatiu com a escenari amplificador i tres xarxes en cascada RC com a circuit de retroalimentació, tal com es mostra a la figura següent.
Oscil·lador RC amb amplificador operatiu
Això amplificador operatiu funciona en mode d'inversió i, per tant, el senyal de sortida de l'amplificador operatiu es desplaça 180 graus fins al senyal d'entrada que apareix al terminal d'inversió. I la xarxa de retroalimentació RC proporciona un desplaçament de fase addicional de 180 graus i, per tant, la condició per obtenir les oscil·lacions.
El guany de l’amplificador en cas contrari amplificador operacional es pot regular mitjançant resistències com Rf i R1. Per obtenir les oscil·lacions necessàries, es pot ajustar el guany perquè el producte de la xarxa de retroalimentació i el guany de l'amplificador operacional siguin una mica superiors a 1.
Aquest circuit funciona com un oscil·lador quan el guany del bucle és superior a ‘1’ si l’amplificador operacional ofereix un guany superior a 29.
La freqüència d'oscil·lacions es pot derivar mitjançant la següent equació
1 / (2πRC√ 6)
La condició d’oscil·lacions es pot donar amb A ≥ 29.
El valor de guany de l'amplificador es pot obtenir de manera que les oscil·lacions tinguin lloc dins del circuit regulant R1 i Rf.
Aplicacions de l’oscil·lador RC
Les aplicacions d’aquest oscil·lador inclouen les següents.
- Els oscil·ladors RC s’utilitzen en aplicacions de baixa freqüència.
- Les aplicacions d’aquests oscil·ladors inclouen principalment síntesi de veu, instruments musicals i unitats GPS, ja que funcionen a totes les freqüències d’àudio.
Per tant, es tracta de Oscil·lador RC i la freqüència d'aquest oscil·lador es pot canviar amb els condensadors o les resistències. Però, en general, les resistències es reserven constantment mentre que els condensadors estan sintonitzats. Després d'això, en avaluar els oscil·ladors mitjançant oscil·ladors LC, podem observar que el primer utilitza el nombre de components que l'últim. Per tant, la freqüència o / p que es genera a partir d’aquests oscil·ladors pot allunyar-se molt del valor mesurat lleugerament que els oscil·ladors LC. No obstant això, s’utilitzen com a oscil·ladors locals que s’utilitzen per a instruments musicals, receptors síncrons i generadors de freqüències d’àudio. Aquí teniu una pregunta, quins avantatges i desavantatges té l’oscil·lador RC?
