Un oscillatore a sfasamento può essere definito in quanto è un tipo di oscillatore lineare utilizzato per generare un'uscita sinusoidale. Comprende un componente amplificatore invertente come amplificatore operazionale altrimenti un transistor . L'uscita di questo amplificatore può essere fornita come ingresso con l'aiuto della rete di sfasamento. Questa rete può essere costruita con resistori e condensatori sotto forma di una rete ladder. La fase dell'amplificatore può essere spostata a 1800 alla frequenza di oscillazione utilizzando una rete di feedback per fornire una risposta positiva. Questi tipi di oscillatori sono spesso usati come oscillatori audio sulla frequenza audio. Questo articolo discute una panoramica dell'oscillatore a spostamento di fase RC.
Cos'è l'oscillatore a spostamento di fase RC?
Il circuito dell'oscillatore a sfasamento RC può essere costruito anche con un resistore un condensatore . Questo circuito offre lo sfasamento richiesto con il segnale di feedback. Hanno un'eccezionale intensità di frequenza e possono fornire un'onda sinusoidale pulita per un'ampia gamma di carichi. Preferibilmente ci si può aspettare che una rete RC facile includa un o / p che dirige l'ingresso con 90o.
Schema del circuito dell'oscillatore a spostamento di fase RC
Ma in realtà, la variazione di fase sarà inferiore a questo perché il condensatore impiegato all'interno del circuito non può essere perfetto. Esattamente l'angolo di fase della rete RC può essere espresso come
Ф = così-1Xc / R
Nell'espressione dell'angolo di fase sopra, XC può essere 1 / (2πfC), ed è la reattanza del resistore e del condensatore. Questi tipi di reti offrono uno spostamento di fase definito negli oscillatori.
L'implementazione e il funzionamento dell'oscillatore a spostamento di fase RC possono essere eseguiti utilizzando tre metodi, ovvero l'oscillatore a spostamento di fase RC utilizzando un amplificatore operazionale, un oscillatore a spostamento di fase RC utilizzando BJT e l'oscillatore a spostamento di fase RC utilizzando FET . Per una migliore comprensione di questo concetto qui spiegheremo il seguente metodo.
Schema del circuito dell'oscillatore a spostamento di fase RC utilizzando BJT
Il seguente spostamento di fase RC circuito dell'oscillatore utilizzando BJT può essere costruito collegando in cascata reti di sfasamento 3-RC ciascuna fornisce un 600sfasamento. Nel circuito, l'RC, noto come resistore del collettore, arresta la corrente del collettore del transistor.
Il resistore che è vicino ai transistor come R & R1 può formare il circuito divisore di tensione mentre il RE (resistenza di emettitore) sviluppa la forza. Dopodiché, i due condensatori cioè Co e CE, dove Co è il condensatore di disaccoppiamento CC o / p e CE è il condensatore di bypass dell'emettitore corrispondentemente. Inoltre, questo circuito mostra anche le reti 3-RC utilizzate all'interno del percorso di feedback.
Circuito dell'oscillatore a spostamento di fase RC che utilizza BJT
Questa connessione farà sì che la forma d'onda o / p si sposti di 180o durante il suo viaggio dal terminale o / p verso il terminale di base del transistor. Dopodiché, questo segnale può essere spostato ancora una volta di 180o con l'aiuto del transistor all'interno della rete a causa del fatto che la disparità di fase tra l'ingresso e l'uscita può essere di 180o nel emettitore comune (CE) configurazione. Ciò creerà la disparità di fase della rete a 360 gradi e soddisfa la condizione di disparità di fase.
Esiste un altro metodo per soddisfare lo stato di disparità di fase utilizzando reti 4-RC, ciascuna fornisce uno sfasamento di 450. Pertanto, l'oscillatore a spostamento di fase RC è progettato in modi diversi perché il numero di reti RC al loro interno è sbilanciato. Ma, aumentando il numero di stadi, si aumenta la forza della frequenza del circuito, influisce anche in modo sfavorevole sulla frequenza o / p dell'oscillatore a causa dell'effetto di carico.
Frequenza dell'oscillatore a spostamento di fase RC
L'equazione generale per la frequenza della derivazione dell'oscillatore a spostamento di fase RC può essere espressa come
f = 1 / 2πRC√2N
Dove,
R è la resistenza (ohm)
C è la capacità
N è il no. della rete RC
La formula di frequenza sopra può essere utilizzata per Filtro passa alto (HPF) progettazione correlata e può anche essere utilizzato LPF (filtro passa basso) . In questi casi la formula più alta non può funzionare per calcolare la frequenza dell'oscillatore, un'altra formula sarà applicabile.
Frequenza dell'oscillatore f = √N / 2πRC
Dove,
R è la resistenza (ohm)
C è la capacità
N è il no. della rete RC
Vantaggi dell'oscillatore a spostamento di fase RC
I vantaggi di questo oscillatore a spostamento di fase includono quanto segue.
- La progettazione del circuito dell'oscillatore è facile con componenti di base come resistori e condensatori.
- Questo circuito non è costoso e offre un'eccellente stabilità in frequenza.
- Questi sono adatti principalmente per le basse frequenze
- Questo circuito è più semplice rispetto a un oscillatore a ponte Wein perché non richiede la pianificazione della stabilizzazione e il feedback negativo.
- L'uscita del circuito è sinusoidale, in qualche modo priva di distorsioni.
- La gamma di frequenza di questo circuito andrà da pochi Hz a centinaia di kHz
Svantaggi dell'oscillatore RC-Phase Shift
Gli svantaggi di questo oscillatore a spostamento di fase includono quanto segue.
- L'uscita di questo circuito è piccola a causa del feedback più piccolo
- Richiede una batteria da 12 volt per sviluppare una tensione di feedback sufficientemente elevata.
- È difficile per questo circuito creare oscillazioni a causa del piccolo feedback
- La stabilità in frequenza di questo circuito non è buona da confrontare con l'oscillatore a ponte di Vienna.
Applicazioni dell'oscillatore a spostamento di fase RC
Le applicazioni di questo tipo di oscillatore a spostamento di fase includono quanto segue
- Questo oscillatore a sfasamento viene utilizzato per generare i segnali su un'ampia gamma di frequenze. Hanno usato negli strumenti musicali, Unità GPS e sintesi vocale.
- Le applicazioni di questo oscillatore a spostamento di fase includono sintesi vocale, strumenti musicali e unità GPS.
Quindi, questo è tutto su RC oscillatore a sfasamento teoria. Dalle informazioni di cui sopra, infine, possiamo concludere che questi oscillatori sono utilizzati principalmente per generare segnali in un'ampia gamma. La gamma di frequenza può essere modificata da Hz a 200 Hz utilizzando resistori e condensatori. Ecco una domanda per te, qual è la funzione principale dell'oscillatore a spostamento di fase?
