เฟสกะออสซิลเลเตอร์

คุณสมบัติที่สำคัญอย่างหนึ่งของออสซิลเลเตอร์คือพลังงานป้อนกลับที่ใช้ควรอยู่ในเฟสที่ถูกต้องกับวงจรถัง วงจรออสซิลเลเตอร์ที่กล่าวถึงจนถึงขณะนี้ได้ใช้ตัวเหนี่ยวนำ (L) และตัวเก็บประจุ (C) รวมกันในวงจรถังหรือวงจรกำหนดความถี่

เราสังเกตเห็นว่าการรวมกันของ LC ในออสซิลเลเตอร์ให้การเปลี่ยนเฟส180 ^oและทรานซิสเตอร์ในการกำหนดค่า CE ให้การกะระยะ 180 °เพื่อทำการกะระยะทั้งหมด 360 ^oเพื่อให้เฟสแตกต่างกันเป็นศูนย์

ข้อเสียของวงจร LC

แม้ว่าจะมีแอปพลิเคชั่นน้อย แต่ไฟล์ LC วงจรมีน้อย drawbacks เช่น

ความไม่แน่นอนของความถี่
รูปคลื่นไม่ดี
ไม่สามารถใช้สำหรับความถี่ต่ำ
ตัวเหนี่ยวนำมีขนาดใหญ่และมีราคาแพง

เรามีวงจรออสซิลเลเตอร์อีกประเภทหนึ่งซึ่งทำโดยการแทนที่ตัวเหนี่ยวนำด้วยตัวต้านทาน การทำเช่นนี้จะทำให้เสถียรภาพของความถี่ดีขึ้นและได้รูปคลื่นที่มีคุณภาพดี ออสซิลเลเตอร์เหล่านี้สามารถสร้างความถี่ที่ต่ำกว่าได้ด้วย เช่นกันวงจรก็ไม่ใหญ่โตหรือแพง

ข้อเสียทั้งหมดของ LC ดังนั้นวงจรออสซิลเลเตอร์จึงถูกตัดออก RCวงจรออสซิลเลเตอร์ ดังนั้นความต้องการวงจร RC oscillator จึงเกิดขึ้น สิ่งเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าPhase–shift Oscillators.

หลักการของออสซิลเลเตอร์กะเฟส

เรารู้ว่าแรงดันไฟฟ้าขาออกของวงจร RC สำหรับอินพุตคลื่นไซน์ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าขาเข้า มุมเฟสที่นำไปสู่ถูกกำหนดโดยค่าของส่วนประกอบ RC ที่ใช้ในวงจร แผนภาพวงจรต่อไปนี้แสดงส่วนเดียวของเครือข่าย RC

แรงดันเอาท์พุท V ₁ทั่วตัวต้านทาน R นำไปสู่แรงดันไฟฟ้าอินพุตที่ใช้การป้อนข้อมูล V ₁โดยมุมเฟสบางɸ oถ้า R ถูกลดลงไปอยู่ที่ศูนย์ V ₁ 'จะนำไปสู่ V ₁ 90 ^oเช่นɸ ^o = 90 o

อย่างไรก็ตามการปรับ R เพื่อเป็นศูนย์จะเป็นไปไม่ได้เพราะมันจะนำไปสู่แรงดันในอาร์ไม่มีดังนั้นในทางปฏิบัติ R จะแตกต่างกันเพื่อให้มีค่าดังกล่าวที่ทำให้ V ₁ 'เพื่อนำไปสู่ V ₁ 60 oแผนภาพวงจรต่อไปนี้แสดงสามส่วนของเครือข่าย RC

แต่ละส่วนจะก่อให้เกิดการเปลี่ยนเฟส 60 oดังนั้นการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนการรวมของ 180 ^oผลิตคือแรงดัน V ₂นำไปสู่แรงดัน V ₁ 180 o

Phase-shift Oscillator วงจร

วงจรออสซิลเลเตอร์ที่สร้างคลื่นไซน์โดยใช้เครือข่ายกะเฟสเรียกว่าวงจรออสซิลเลเตอร์เฟสกะ รายละเอียดโครงสร้างและการทำงานของวงจรออสซิลเลเตอร์กะเฟสมีดังต่อไปนี้

การก่อสร้าง

วงจรออสซิลเลเตอร์เปลี่ยนเฟสประกอบด้วยส่วนแอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์ตัวเดียวและเครือข่ายกะเฟส RC เครือข่ายกะระยะในวงจรนี้ประกอบด้วยส่วน RC สามส่วน ที่สะท้อนความถี่ฉ_oการกะระยะในแต่ละส่วน RC 60 ^oเพื่อให้การเปลี่ยนเฟสทั้งหมดผลิตโดยเครือข่าย RC 180 o

แผนภาพวงจรต่อไปนี้แสดงการจัดเรียงของ RC phase-shift oscillator

ความถี่ของการสั่นจะได้รับจาก

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

ที่ไหน

$$ R_1 = R_2 = R_3 = R $$

$$ C_1 = C_2 = C_3 = C $$

การดำเนินการ

วงจรเมื่อเปิดสั่นที่ความถี่เรโซแนนฉoเอาต์พุต E _oของแอมพลิฟายเออร์จะถูกป้อนกลับไปยังเครือข่ายป้อนกลับ RC เครือข่ายนี้ก่อให้เกิดการเปลี่ยนเฟส 180 ^oและแรงดันไฟฟ้า E _ฉันจะปรากฏขึ้นที่เอาท์พุท แรงดันไฟฟ้านี้ใช้กับเครื่องขยายสัญญาณทรานซิสเตอร์

ข้อเสนอแนะที่ใช้จะเป็น

$$ m = E_i / E_o $$

ข้อเสนอแนะอยู่ในเฟสที่ถูกต้องในขณะที่แอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์ซึ่งอยู่ในการกำหนดค่า CE จะสร้างการกะระยะ180 ^oการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนการผลิตโดยเครือข่ายและทรานซิสเตอร์เพิ่มในรูปแบบกะระยะรอบวงทั้งหมดซึ่งเป็น 360 o