位相シフト発振器

発振器の重要な機能の1つは、適用されるフィードバックエネルギーがタンク回路に対して正しい位相にある必要があることです。これまでに説明した発振回路は、タンク回路または周波数決定回路にインダクタ(L)とコンデンサ(C)の組み合わせを採用しています。

我々は、発振器におけるLCの組み合わせ180を提供することを観察したoを360の合計にする180°の位相シフトを提供CE構成の位相シフト及びトランジスタO、それは位相でゼロ差を作ることになるように位相シフトを。

LC回路の欠点

アプリケーションはほとんどありませんが、 LC 回路はほとんどありません drawbacks といった

  • 周波数の不安定性
  • 波形が悪い
  • 低周波には使用できません
  • インダクタはかさばり、高価です

インダクタを抵抗に置き換えることで作られる別のタイプの発振回路があります。そうすることにより、周波数安定性が向上し、高品質の波形が得られます。これらの発振器は、より低い周波数を生成することもできます。同様に、回路はかさばらず、高価にもなりません。

のすべての欠点 LC したがって、発振回路は RC発振回路。したがって、RC発振回路が必要になります。これらは、Phase–shift Oscillators

位相シフト発振器の原理

正弦波入力のRC回路の出力電圧が入力電圧よりも進んでいることがわかっています。それが導く位相角は、回路で使用されるRCコンポーネントの値によって決定されます。次の回路図は、RCネットワークの単一セクションを示しています。

出力電圧V 1、抵抗Rリード線を横切る'入力電圧が入力印加V 1を、いくつかの位相角ɸによりO。Rがゼロに減少した場合、V 1 '、Vつながる1 90 Oすなわち、ɸ O = 90 O

それ故R.またがって電圧をもたらすしかし、ゼロにRを調整することは、不可能であろう、実際には、Rは、Vせるような値に変化する1リードVに' 1 60によって、O。次の回路図は、RCネットワークの3つのセクションを示しています。

各セクションは60 °の位相シフトを生成します。その結果、180の全位相シフトOは、すなわち、電圧V生成される2点のリード電圧V 1 180 、O

位相シフト発振器回路

位相シフトネットワークを使用して正弦波を生成する発振回路は、位相シフト発振回路と呼ばれます。位相シフト発振回路の構造の詳細と動作は以下のとおりです。

建設

位相シフト発振回路は、単一のトランジスタ増幅器セクションとRC位相シフトネットワークで構成されています。この回路の位相シフトネットワークは、3つのRCセクションで構成されています。共振周波数foでは、各RCセクションの位相シフトは60 oであるため、RCネットワークによって生成される合計位相シフトは180oです。

次の回路図は、RC位相シフト発振器の配置を示しています。

振動の周波数は次の式で与えられます。

$$ f_o = \ frac {1} {2 \ pi RC \ sqrt {6}} $$

どこ

$$ R_1 = R_2 = R_3 = R $$

$$ C_1 = C_2 = C_3 = C $$

操作

回路は、場合共振周波数fで振動にオンO。アンプの出力EoはRCフィードバックネットワークにフィードバックされます。このネットワークは180 °の位相シフトを生成し、電圧Eiがその出力に現れます。この電圧はトランジスタアンプに印加されます。

適用されるフィードバックは

$$ m = E_i / E_o $$

フィードバックは正しい位相ですが、CE構成のトランジスタ増幅器は180 °の位相シフトを生成します。ネットワークとトランジスタによって生成される位相シフトが加算されて、ループ全体の周りに360 °の位相シフトが形成されます。

利点

RC位相シフト発振器の利点は次のとおりです。

  • トランスやインダクタは必要ありません。
  • 非常に低い周波数を生成するために使用できます。
  • この回路は良好な周波数安定性を提供します。

短所

RC位相シフト発振器の欠点は次のとおりです。

  • フィードバックが小さいため、発振を開始するのは困難です。
  • 生成される出力は小さいです。