Paggawa ng RC Oscillator at Mga Aplikasyon Nito

Isang oscillator ay isang elektronikong aparato na nagbibigay ng mahusay na katatagan ng dalas pati na rin ang form ng alon sa pamamagitan ng paggamit ng mga resistive at capacitive na elemento. Ang mga oscillator na ito ay pinangalanan bilang phase shift oscillator o RC oscillator. Ang ganitong uri ng oscillator ay may kasamang mga karagdagang benepisyo na maaaring magamit sa sobrang mababang mga frequency. Sa isang phase shift oscillator, 180⁰ng phase ay maaaring makamit gamit ang isang phase shift circuit sa halip na capacitive o inductive na pagkabit. Isang karagdagang 180⁰ng phase ay maaaring ipinakilala dahil sa mga katangian ng transistor. Samakatuwid ang enerhiya na ibinibigay pabalik sa direksyon ng circuit ng tanke ay maaaring isang eksaktong yugto. Tinalakay ng artikulong ito ang isang pangkalahatang ideya ng kung ano ang RC phase shift oscillator, prinsipyo ng pagtatrabaho, circuit diagram gamit ang op-amp at BJT at ang mga aplikasyon nito.

Ano ang RC Oscillator?

Ang isang RC oscillator ay isang sinusoidal oscillator na ginagamit upang makabuo ng isang sine wave bilang isang output sa tulong ng linear mga elektronikong sangkap . Ang oscillator tulad ng mga naka-tune na LC circuit ay gumagana sa mataas na frequency, gayunpaman sa mga low-frequency, ang mga capacitor at inductor sa isang tank circuit kung hindi man ang time circuit ay magiging labis na laki.

Samakatuwid, ang oscillator na ito ay mas naaangkop sa mga aplikasyon ng mababang dalas. Ang oscillator na ito ay may kasamang isang network ng feedback at isang amplifier . Ang feedback n / w ay pinangalanan din bilang isang phase shift n / w na maaaring idisenyo gamit ang resistors at capacitors. Maaari itong ayusin sa anyo ng isang hagdan. Kaya't ito ang dahilan upang tawagan ang oscillator na ito bilang isang oscillator na uri ng hagdan.

Pag-usapan natin ang tungkol sa RC oscillator circuit na maaaring magamit sa loob ng network ng feedback dati upang maunawaan ang pagtatrabaho ng oscillator na ito.

Paggawa ng Prinsipyo sa Paggawa ng RC Oscillator

Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng RC oscillator ay isang circuit na gumagamit ng RC network upang ibigay ang phase-shift na kinakailangan ng signal ng pagtugon. Ang mga oscillator na ito ay may natitirang lakas ng dalas pati na rin maaari silang magbigay ng isang dalisay na alon ng sine na ginagamit para sa isang malawak na hanay ng mga naglo-load.

Ang RC Phase Shift Oscillator na gumagamit ng BJT

Ang paggamit ng oscillator ng phase phase ng RC BJT ay ipinapakita sa ibaba. Ang transistor na ginamit sa circuit na ito ay isang aktibong elemento para sa yugto ng amplifier. Ang operating point ng DC sa loob ng aktibong lugar ng transistor ay maaaring mai-set up ng boltahe ng supply ng Vcc at R1, R2, RC & RE resistors.

RC-oscillator-using-BJT

Ang capacitor ng CE ay isang bypass capacitor. Dito, ang tatlong mga segment ng RC ay kinuha bilang pantay & ang paglaban sa loob ng pangwakas na seksyon ay maaaring R '= R - hie.

Ang 'hie' ng transistor ay paglaban sa input na maaaring maidagdag sa R ​​', samakatuwid ang paglaban sa network na kilala sa pamamagitan ng circuit ay' R '.

Ang R1 at R2 resistors ay bias na resistors at ang mga ito ay nakahihigit at samakatuwid walang kahihinatnan sa pagpapatakbo ng AC circuit. Dahil din sa hindi gaanong impedance na maa-access ng kombinasyon ng RE - CE, wala ring kahihinatnan sa pagpapatakbo ng AC.

Habang ang kapangyarihan ay ibinibigay sa circuit, pagkatapos ay ang boltahe ng ingay ay nagsisimula ng mga oscillation sa loob ng circuit. Sa amplifier ng transistor, ang isang maliit na base kasalukuyang amplifier ay bumubuo ng isang kasalukuyang na maaaring 180⁰phase shifted.

Kailan man ang signal na ito sa tugon sa input ng amplifier, pagkatapos ay ilipat ito sa phase-shift na may 180⁰. Kung ang nakuha ng loop ay katumbas ng pagkakaisa pagkatapos ng patuloy na oscillations ay nabuo.

Ang circuit ay maaaring gawing simple sa pamamagitan ng paggamit ng isang katumbas na AC circuit, at pagkatapos ay maaari nating makuha ang dalas ng mga oscillation tulad ng sumusunod.

f = 1 / (2πRC √ ((4Rc / R) + 6))

Kapag si Rc / R ay<< 1, then

f = 1 / (2πRC√ 6)

Ang estado ng patuloy na oscillations,

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

Para sa isang RC phase shift oscillator na gumagamit ng R = Rc, kung gayon ang 'hfe' ay dapat na 56 na ginagamit para sa patuloy na mga oscillation.

Mula sa mga equation sa itaas, para sa pagbabago ng dalas ng oscillation, ang mga halaga ng capacitor at resistor ay kailangang mabago.

Gayunpaman, upang masiyahan ang mga kondisyon ng oscillating, ang mga halagang tatlong-segment ay dapat na binago nang sabay-sabay. Sa praktikal, hindi ito posible kung gayon ang oscillator ng RC ay ginagamit tulad ng isang nakapirming oscillator ng dalas na ginamit para sa bawat praktikal na layunin.

RC Oscillator gamit ang Op-amp

Ang Operational amplifier RC oscillators ay karaniwang ginagamit na mga oscillator, kumpara sa mga transistorized oscillator. Ang ganitong uri ng oscillator ay binubuo ng isang op-amp bilang yugto ng amplifier at tatlong RC na mga cascaded network bilang isang circuit ng feedback tulad ng ipinakita sa pigura sa ibaba.

RC-oscillator-using-op-amp

Ito op-amp ay pinatatakbo sa mode na pagbabaliktad at samakatuwid ang output signal ng op-amp ay inilipat ng 180 degree sa input signal na lumitaw sa inverting terminal. At isang karagdagang 180 degree phase shift ay ibinibigay ng RC feedback network at samakatuwid ang kundisyon para sa pagkuha ng mga oscillation.

Kung hindi man nakakuha ng amplifier pagpapatakbo amplifier maaaring makontrol gamit ang resistances tulad ng Rf & R1. Upang makuha ang kinakailangang mga oscillation, maaaring iakma ang nakuha na ang produkto ng nakuha sa network ng feedback at ang op-amp na nakuha ay medyo nakahihigit sa 1.

Ang circuit na ito ay gumagana tulad ng isang oscillator kapag ang nakuha ng loop ay higit na mataas sa '1' kung ang pagpapatakbo ng amplifier ay nag-aalok ng makakuha ng higit sa 29.

Ang dalas ng oscillations ay maaaring makuha sa pamamagitan ng sumusunod na equation

1 / (2πRC√ 6)

Ang kondisyon ng oscillations ay maaaring ibigay sa A ≥ 29.

Ang nakuha na halaga ng amplifier ay maaaring makuha upang ang mga oscillation ay maganap sa loob ng circuit sa pamamagitan ng pagsasaayos ng R1 & Rf.

Mga Aplikasyon ng RC Oscillator

Ang mga application ng oscillator na ito ay kasama ang sumusunod.

• Ang mga RC oscillator ay ginagamit sa mga aplikasyon ng mababang dalas.
• Ang mga aplikasyon ng mga oscillator na ito ay pangunahing kasama ang synthesis ng boses, mga instrumentong pangmusika, at yunit ng GPS habang gumaganap ang mga ito sa lahat ng mga frequency ng audio.

Sa gayon, lahat ito ay tungkol sa RC oscillator at ang dalas ng oscillator na ito ay maaaring mabago gamit ang alinman sa mga capacitor o ang resistors. Ngunit, sa pangkalahatan, ang resistors ay nakalaan nang pare-pareho samantalang ang mga capacitor ay naka-tune. Pagkatapos nito, sa pamamagitan ng pagsusuri ng mga oscillator na gumagamit ng mga oscillator ng LC, maaari nating tandaan na ang mas maaga ay gumagamit ng bilang ng mga bahagi kaysa sa huli. Samakatuwid, ang dalas ng o / p na nabuo mula sa mga oscillator na ito ay maaaring ilipat ang layo ng maraming mula sa sinusukat na halaga nang bahagya kaysa sa mga oscillator ng LC. Gayunpaman, nagtatrabaho sila tulad ng mga lokal na oscillator na ginagamit para sa mga instrumentong pangmusika, kasabay na mga tatanggap, at mga tagabuo ng dalas ng audio. Narito ang isang katanungan para sa iyo, ano ang mga pakinabang at kawalan ng RC oscillator?