Oscylatory sinusoidalne
Oscylator to obwód elektroniczny, który wytwarza okresowy sygnał. Jeśli oscylator wytwarza oscylacje sinusoidalne, nazywa się go asinusoidal oscillator. Konwertuje energię wejściową ze źródła prądu stałego na energię wyjściową prądu przemiennego okresowego sygnału. Ten okresowy sygnał będzie miał określoną częstotliwość i amplitudę.
Plik block diagram oscylatora sinusoidalnego pokazano na poniższym rysunku -
Powyższy rysunek składa się głównie z plików two blocks: wzmacniacz i sieć sprzężenia zwrotnego. Sieć sprzężenia zwrotnego bierze część wyjścia wzmacniacza jako wejście do niego i wytwarza sygnał napięciowy. Ten sygnał napięciowy jest podawany jako wejście do wzmacniacza.
Schemat blokowy oscylatora sinusoidalnego pokazany powyżej wytwarza oscylacje sinusoidalne, gdy następujące two conditions są zadowoleni -
Plik loop gain $ A_ {v} \ beta $ powyższego schematu blokowego oscylatora sinusoidalnego musi być większe lub równe unity. Tutaj $ A_ {v} $ i $ \ beta $ są odpowiednio wzmocnieniem wzmacniacza i wzmocnieniem sieci sprzężenia zwrotnego.
Razem phase shift wokół pętli powyższego schematu blokowego oscylatora sinusoidalnego musi być albo 00 lub 3600.
Powyższe dwa warunki razem nazywane są jako Barkhausen criteria.
Oscylatory oparte na wzmacniaczu operacyjnym
Tam są two typy oscylatorów opartych na wzmacniaczach operacyjnych.
- Oscylator przesunięcia fazowego RC
- Oscylator mostu Wien
W tej sekcji szczegółowo omówiono każdy z nich.
Oscylator przesunięcia fazowego RC
Oscylator oparty na wzmacniaczu operacyjnym, który wytwarza sinusoidalny sygnał napięciowy na wyjściu za pomocą wzmacniacza odwracającego i sieci sprzężenia zwrotnego, jest znany jako RC phase shift oscillator. Ta sieć sprzężenia zwrotnego składa się z trzech połączonych kaskadowo sekcji żelbetowych.
Plik circuit diagram oscylatora przesunięcia fazowego RC pokazano na poniższym rysunku -
W powyższym obwodzie działa wzmacniacz operacyjny inverting mode. W związku z tym zapewnia przesunięcie fazowe o 180 0 . Sieć sprzężenia zwrotnego obecna w powyższym obwodzie zapewnia również przesunięcie fazowe 180 0 , ponieważ każda sekcja RC zapewnia przesunięcie fazowe 60 0 . Dlatego powyższy obwód zapewnia całkowite przesunięcie fazowe o 360 0 przy pewnej częstotliwości.
Plik output frequency oscylatora przesunięcia fazowego RC wynosi -
$$ f = \ frac {1} {2 \ Pi RC \ sqrt [] {6}} $$
Plik gain $A_{v}$ wzmacniacza odwracającego powinno być większe lub równe -29,
$$ ie, - \ frac {R_f} {R_1} \ geq-29 $$
$$ => \ frac {R_f} {R_1} \ geq-29 $$
$$ => R_ {f} \ geq29R_ {1} $$
Zatem powinniśmy rozważyć wartość rezystora sprzężenia zwrotnego $ R_ {f} $, co najmniej 29 razy większą od wartości rezystora $ R_ {1} $, w celu wytworzenia trwałych oscylacji na wyjściu oscylatora przesunięcia fazowego RC.
Oscylator Wien Bridge
Oscylator oparty na wzmacniaczu operacyjnym, który wytwarza sinusoidalny sygnał napięciowy na wyjściu za pomocą nieodwracającego wzmacniacza i sieci sprzężenia zwrotnego, jest znany jako Wien bridge oscillator.
Plik circuit diagram oscylatora mostu Wien pokazano na poniższym rysunku -
W obwodzie pokazanym powyżej dla oscylatora mostka Weina działa wzmacniacz operacyjny non inverting mode. W związku z tym zapewnia przesunięcie fazowe o wartości 00. Zatem sieć sprzężenia zwrotnego obecna w powyższym obwodzie nie powinna zapewniać żadnego przesunięcia fazowego.
Jeśli sieć sprzężenia zwrotnego zapewnia pewne przesunięcie fazowe, musimy to zrobić balance the bridgew taki sposób, aby nie było żadnego przesunięcia fazowego. Tak więc powyższy obwód zapewnia całkowite przesunięcie fazowe 0 0 przy pewnej częstotliwości.
Plik output frequency oscylatora mostu w Wiedniu jest
$$ f = \ frac {1} {2 \ Pi RC} $$
Plik gain $A_{v}$ wzmacniacza nieodwracającego powinno być większe lub równe 3
$$ ie, 1 + \ frac {R_f} {R_1} \ geq3 $$
$$ => \ frac {R_f} {R_1} \ geq2 $$
$$ => R_ {f} \ geq2R_ {1} $$
Dlatego powinniśmy rozważyć wartość rezystora sprzężenia zwrotnego $ R_ {f} $ co najmniej dwukrotność wartości rezystora, $ R_ {1} $, aby wytworzyć trwałe oscylacje na wyjściu oscylatora mostka Wien.