Генераторы фазового сдвига

Одна из важных особенностей генератора заключается в том, что подаваемая энергия обратной связи должна соответствовать фазе в контуре резервуара. В схемах генератора, обсуждаемых до сих пор, используется комбинация катушки индуктивности (L) и конденсатора (C) в цепи резервуара или в цепи определения частоты.

Мы наблюдали , что комбинация LC в генераторах обеспечивают 180 ^о фазовом сдвиге и транзистора в конфигурации CE обеспечивают 180 ° фазовый сдвиг , чтобы сделать в общей сложности 360 ^{уплотнительное} фазового сдвига таким образом , что это сделало бы нулевую разность фаз.

Недостатки LC-схем

Хотя у них мало приложений, LC схемы имеют несколько drawbacks такие как

Нестабильность частоты
Форма волны плохая
Не может использоваться для низких частот
Катушки индуктивности громоздкие и дорогие

У нас есть еще один тип схем генераторов, которые создаются путем замены индукторов на резисторы. Таким образом повышается стабильность частоты и получается сигнал хорошего качества. Эти генераторы также могут производить более низкие частоты. К тому же схема не становится ни громоздкой, ни дорогой.

Все недостатки LC схемы генератора исключаются из RCсхемы генератора. Следовательно, возникает необходимость в схемах RC-генератора. Их также называютPhase–shift Oscillators.

Принцип фазосдвигающих генераторов

Мы знаем, что выходное напряжение RC-цепи для синусоидального входа опережает входное напряжение. Фазовый угол, на который он опережает, определяется значением RC-компонентов, используемых в цепи. На следующей принципиальной схеме показан отдельный участок сети RC.

Выходное напряжение V ₁ 'на резисторе R опережает входное напряжение, приложенное к входу V _1, на некоторый фазовый угол ɸ ^o . Если R было уменьшено до нуля, V ₁ 'будет опережать V ₁ на 90 ^o, т.е. ɸ ^o = 90 ^o .

Однако регулировка R до нуля была бы непрактичной, потому что это привело бы к отсутствию напряжения на R. Поэтому на практике R изменяется до такого значения, которое заставляет V ₁ 'опережать V ₁ на 60 ^o . На следующей принципиальной схеме показаны три участка RC-сети.

Каждая секция производит сдвиг фазы на 60 ^o . Следовательно, получается полный фазовый сдвиг 180 ^o , то есть напряжение V ₂ опережает напряжение V ₁ на 180 ^o .

Цепь генератора с фазовым сдвигом

Схема генератора, которая генерирует синусоидальную волну с использованием схемы фазового сдвига, называется схемой генератора фазового сдвига. Конструктивные детали и работа схемы генератора с фазовым сдвигом приведены ниже.

строительство

Схема генератора с фазовым сдвигом состоит из одной секции транзисторного усилителя и RC-цепи фазового сдвига. Схема фазового сдвига в этой схеме состоит из трех RC-звеньев. На резонансной частоте f _o фазовый сдвиг в каждой RC-секции составляет 60 ^o, так что полный фазовый сдвиг, создаваемый RC-цепью, составляет 180 ^o .

На следующей принципиальной схеме показано устройство RC-генератора со сдвигом фаз.

Частота колебаний определяется выражением

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

где

$$ R_1 = R_2 = R_3 = R $$

$$ C_1 = C_2 = C_3 = C $$

Операция

Схема во включенном состоянии колеблется на резонансной частоте f _o . Выход E _o усилителя возвращается в RC-цепь обратной связи. Эта сеть производит сдвиг фазы на 180 ^o и на ее выходе появляется напряжение E _i . Это напряжение подается на транзисторный усилитель.

Примененная обратная связь будет

$$ m = E_i / E_o $$

Обратная связь имеет правильную фазу, тогда как транзисторный усилитель в конфигурации CE дает сдвиг фазы на 180 ^o . Фазовый сдвиг, производимый сетью и транзистором, складывается, чтобы сформировать фазовый сдвиг вокруг всего контура, который составляет 360 ^o .