Генератор фазового сдвига можно определить как один из видов линейного генератора, который используется для генерации синусоидальной волны. Он состоит из компонента инвертирующего усилителя, такого как операционный усилитель иначе транзистор . Выход этого усилителя можно использовать как вход с помощью схемы фазового сдвига. Эта сеть может быть построена как с резисторами, так и с конденсаторами в виде лестничной сети. Фазу усилителя можно сдвинуть до 1800 на частоте колебаний с помощью цепи обратной связи для обеспечения положительного отклика. Эти типы осцилляторов часто используются в качестве звуковых осцилляторов на звуковой частоте. В этой статье обсуждается обзор RC-генератора с фазовым сдвигом.
Что такое RC-фазовый осциллятор?
Схема RC-фазового генератора может быть построена как с резистором, так и с конденсатор . Эта схема обеспечивает необходимый фазовый сдвиг с сигналом обратной связи. Они обладают выдающейся частотной стойкостью и могут выдавать чистую синусоидальную волну для широкого диапазона нагрузок. Предпочтительно можно ожидать, что легкая RC-сеть будет включать o / p, который направляет вход с помощью 90или же.
Принципиальная схема RC-фазового генератора
Но на самом деле изменение фазы будет ниже этого, потому что конденсатор, используемый в схеме, не может быть идеальным. Точно фазовый угол RC-цепи можно выразить как
Ф = так-1Xc / R
В приведенном выше выражении фазового угла XC может быть 1 / (2πfC), и это реактивное сопротивление резистора и конденсатора. Такие сети предлагают определенный фазовый сдвиг в генераторах.
Реализация и работа RC-генератора фазового сдвига может быть выполнена с использованием трех методов, а именно: RC-генератора с фазовым сдвигом с использованием операционного усилителя, RC-генератора с фазовым сдвигом с использованием BJT и RC-генератора с фазовым сдвигом. с использованием полевого транзистора . Для лучшего понимания этой концепции здесь мы собираемся объяснить следующий метод.
Принципиальная схема RC-генератора с фазовым сдвигом при использовании BJT
Следующий фазовый сдвиг RC схема генератора использование BJT может быть построено путем каскадирования цепей с фазовым сдвигом 3 RC, каждая из которых обеспечивает 600сдвиг фазы. В схеме RC, известный как коллекторный резистор, останавливает ток коллектора транзистора.
Резистор, который находится рядом с транзисторами, такими как R и R1, может образовывать схему делителя напряжения, поскольку RE (эмиттерный резистор) развивает силу. После этого два конденсатора, а именно Co и CE, где Co - это конденсатор развязки постоянного тока, а CE - конденсатор обхода эмиттера соответственно. Кроме того, эта схема также демонстрирует сети 3-RC, используемые в тракте обратной связи.
Схема RC-генератора с фазовым сдвигом, использующая BJT
Это соединение приведет к смещению формы сигнала включения / выключения на 180 ° на протяжении всего пути от вывода выключения / напряжения к выводу базы транзистора. После этого этот сигнал может быть перемещен еще раз на 180o с помощью транзистора в сети, потому что разница фаз между входом и выходом может быть 180o в общий эмиттер (CE) конфигурация. Это создаст рассогласование фаз сети до 360 градусов и удовлетворяет условию рассогласования фаз.
Есть еще один способ удовлетворить состояние рассогласования фаз за счет использования цепей из 4 RC, каждая из которых обеспечивает сдвиг фазы 450. Таким образом, RC-генератор с фазовым сдвигом спроектирован по-разному, потому что количество RC-цепей внутри них несимметрично. Но увеличение количества каскадов увеличит частотную нагрузку схемы, это также неблагоприятно повлияет на частоту включения / выключения генератора из-за эффекта нагрузки.
Частота RC-генератора фазового сдвига
Общее уравнение для частоты генерации RC-фазового генератора может быть выражено как
f = 1 / 2πRC√2N
Где,
R - сопротивление (Ом)
C - емкость
N - это нет. сети RC
Приведенная выше частотная формула может использоваться для Фильтр высоких частот (HPF) связанный дизайн, а также может быть использован LPF (фильтр низких частот) . В этих случаях более высокая формула не может работать для расчета частоты генератора, будет применима другая формула.
Частота осциллятора f = √N / 2πRC
Где,
R - сопротивление (Ом)
C - емкость
N - это нет. сети RC
Преимущества RC-генератора с фазовым сдвигом
К преимуществам этого генератора с фазовым сдвигом можно отнести следующее.
- Проектирование схемы генератора легко с основные компоненты как резисторы, так и конденсаторы.
- Эта схема не дорогая и дает отличную стабильность частоты.
- В основном они подходят для низких частот.
- Эта схема проще по сравнению с генератором на мосту Вейна, потому что не требует планирования стабилизации и отрицательной обратной связи.
- Выходной сигнал схемы имеет синусоидальную форму, в которой отсутствуют искажения.
- Диапазон частот этой схемы составляет от нескольких Гц до сотен кГц.
Недостатки RC-генератора с фазовым сдвигом
К недостаткам этого генератора с фазовым сдвигом можно отнести следующее.
- Выход этой схемы небольшой из-за меньшей обратной связи.
- Для получения достаточно большого напряжения обратной связи требуется аккумулятор на 12 В.
- Этой схеме сложно создавать колебания из-за небольшой обратной связи.
- Стабильность частоты этой схемы не очень хороша по сравнению с генератором моста Вина.
Применение RC-генератора с фазовым сдвигом
Применения этого типа генератора фазового сдвига включают следующее:
- Этот генератор сдвига фаз используется для генерации сигналов в широком диапазоне частот. Их использовали в музыкальных инструментах, Устройства GPS , & синтез голоса.
- Применения этого генератора с фазовым сдвигом включают синтез голоса, музыкальные инструменты и устройства GPS.
Итак, это все о RC генератор сдвига фаз теория. Из приведенной выше информации, наконец, можно сделать вывод, что эти осцилляторы в основном используются для генерации сигналов в широком диапазоне. Диапазон частот может быть изменен от Гц до 200 Гц с помощью резисторов, а также конденсаторов. Вот вам вопрос, какова основная функция генератора фазового сдвига?
