Um oscilador de deslocamento de fase pode ser definido, pois é um tipo de oscilador linear que é usado para gerar uma saída de onda senoidal. É composto por um componente amplificador inversor como amplificador operacional de outra forma um transistor . A saída deste amplificador pode ser fornecida como entrada com a ajuda da rede de deslocamento de fase. Essa rede pode ser construída tanto com resistores quanto com capacitores na forma de rede ladder. A fase do amplificador pode ser mudada para 1800 na frequência de oscilação usando uma rede de feedback para fornecer uma resposta positiva. Esses tipos de osciladores são freqüentemente usados como osciladores de áudio na frequência de áudio. Este artigo discute uma visão geral do oscilador de deslocamento de fase RC.
O que é RC Phase Shift Oscillator?
O circuito oscilador de mudança de fase RC pode ser construído com um resistor, bem como um capacitor . Este circuito oferece a mudança de fase necessária com o sinal de feedback. Eles têm uma força de frequência excepcional e podem fornecer uma onda senoidal limpa para uma ampla gama de cargas. De preferência, pode-se esperar que uma rede RC fácil inclua um o / p que direciona a entrada com 90ou.
Diagrama de circuito do oscilador de mudança de fase RC
Mas, na verdade, a variação de fase será menor porque o capacitor empregado no circuito não pode ser perfeito. Exatamente o ângulo de fase da rede RC pode ser expresso como
Ф = então-1Xc / R
Na expressão de ângulo de fase acima, XC pode ser 1 / (2πfC), e é o resistor e a reatância do capacitor. Esses tipos de redes oferecem uma mudança de fase definitiva nos osciladores.
A implementação e o funcionamento do oscilador de deslocamento de fase RC podem ser feitos usando três métodos, a saber, oscilador de deslocamento de fase RC usando um amplificador operacional, oscilador de deslocamento de fase RC usando BJT e oscilador de deslocamento de fase RC usando FET . Para uma melhor compreensão deste conceito aqui vamos explicar o seguinte método.
Diagrama de circuito do oscilador de mudança de fase RC usando BJT
A seguinte mudança de fase RC circuito oscilador usando BJT pode ser construído cascateando redes de mudança de fase 3-RC, cada uma fornece 600mudança de fase. No circuito, o RC, que é conhecido como resistor do coletor, interrompe a corrente do coletor do transistor.
O resistor que está próximo aos transistores como R & R1 pode formar o circuito divisor de tensão conforme o RE (resistor emissor) desenvolve a força. Depois disso, os dois capacitores são Co e CE, onde Co é o capacitor de desacoplamento CC o / p e CE é o capacitor de desvio de emissor correspondente. Além disso, este circuito também demonstra redes 3-RC usadas no caminho de feedback.
Circuito de oscilador de mudança de fase RC usando BJT
Esta conexão fará com que a forma de onda o / p se mova com 180o ao longo de sua jornada do terminal o / p em direção ao terminal base do transistor. Depois disso, este sinal pode ser movido mais uma vez com 180o com a ajuda do transistor dentro da rede devido ao fato de que a disparidade de fase entre a entrada e também a saída pode ser de 180o no emissor comum (CE) configuração. Isso criará a disparidade de fase da rede em 360 graus e satisfará a condição de disparidade de fase.
Há outro método para satisfazer o estado de disparidade de fase usando redes 4-RC, cada uma fornece uma mudança de fase de 450. Portanto, o oscilador de deslocamento de fase RC é projetado de maneiras diferentes porque o número de redes RC dentro deles é desequilibrado. Mas, ao aumentar o número de estágios aumentará a intensidade da frequência do circuito, ele também influencia desfavoravelmente a frequência o / p do oscilador por causa do efeito de carregamento.
Frequência do oscilador de mudança de fase RC
A equação geral para a frequência da derivação do oscilador de deslocamento de fase RC pode ser expressa como
f = 1 / 2πRC√2N
Onde,
R é a resistência (Ohms)
C é a capacitância
N é o não. da rede RC
A fórmula de frequência acima pode ser usada para Filtro passa-alta (HPF) design relacionado, e também pode ser usado LPF (filtro passa-baixo) . Nestes casos, a fórmula superior não pode funcionar para calcular a frequência do oscilador, outra fórmula será aplicável.
Frequência do oscilador f = √N / 2πRC
Onde,
R é a resistência (Ohms)
C é a capacitância
N é o não. da rede RC
Vantagens do oscilador de mudança de fase RC
As vantagens deste oscilador de deslocamento de fase incluem o seguinte.
- O projeto do circuito do oscilador é fácil com componentes básicos como resistores, bem como capacitores.
- Este circuito não é caro e oferece excelente estabilidade de freqüência.
- Estes são adequados principalmente para baixas frequências
- Este circuito é mais simples em comparação com um oscilador de ponte Wein porque não requer o planejamento de estabilização e feedback negativo.
- A saída do circuito é senoidal, de certa forma livre de distorção.
- A faixa de frequência deste circuito irá variar de alguns Hz a centenas de kHz
Desvantagens do oscilador de deslocamento de fase RC
As desvantagens deste oscilador de deslocamento de fase incluem o seguinte.
- A saída deste circuito é pequena por causa do feedback menor
- Requer bateria de 12 volts para desenvolver uma tensão de feedback adequadamente grande.
- É difícil para este circuito criar oscilações por causa do pequeno feedback
- A estabilidade de frequência deste circuito não é boa para comparar com o oscilador de ponte de Wien.
Aplicações de oscilador de mudança de fase RC
As aplicações deste tipo de oscilador de deslocamento de fase incluem o seguinte
- Este oscilador de deslocamento de fase é usado para gerar os sinais em uma ampla faixa de frequência. Eles usaram em instrumentos musicais, Unidades GPS e síntese de voz.
- As aplicações deste oscilador de mudança de fase incluem síntese de voz, instrumentos musicais e unidades de GPS.
Portanto, isso é tudo sobre RC oscilador de mudança de fase teoria. A partir das informações acima, finalmente, podemos concluir que esses osciladores são usados principalmente para gerar sinais na ampla faixa. A faixa de frequência pode ser alterada de Hz-200 Hz usando resistores e capacitores. Aqui está uma pergunta para você, qual é a função principal do oscilador de deslocamento de fase?
