Bộ tạo dao động dịch pha

Một trong những đặc điểm quan trọng của bộ tạo dao động là năng lượng phản hồi được áp dụng phải đúng pha với mạch bình. Các mạch dao động được thảo luận cho đến nay đã sử dụng kết hợp cuộn cảm (L) và tụ điện (C), trong mạch bình chứa hoặc mạch xác định tần số.

Chúng tôi đã quan sát thấy rằng sự kết hợp LC trong bộ tạo dao động cung cấp dịch chuyển pha 180 ^o và bóng bán dẫn trong cấu hình CE cung cấp dịch chuyển pha 180 o để tạo ra tổng cộng 360 ^o dịch pha để nó sẽ tạo ra sự khác biệt về pha bằng không.

Hạn chế của mạch LC

Mặc dù chúng có ít ứng dụng, LC mạch có ít drawbacks nhu la

Tần số không ổn định
Dạng sóng kém
Không thể sử dụng cho tần số thấp
Cuộn cảm cồng kềnh và đắt tiền

Chúng ta có một loại mạch dao động khác, được tạo ra bằng cách thay thế các cuộn cảm bằng điện trở. Bằng cách đó, độ ổn định tần số được cải thiện và thu được dạng sóng chất lượng tốt. Các bộ dao động này cũng có thể tạo ra tần số thấp hơn. Đồng thời, mạch trở nên không cồng kềnh cũng không đắt tiền.

Tất cả những hạn chế của LC mạch dao động do đó được loại bỏ trong RCcác mạch dao động. Do đó nảy sinh nhu cầu về mạch dao động RC. Chúng còn được gọi làPhase–shift Oscillators.

Nguyên lý của bộ dao động dịch pha

Chúng ta biết rằng điện áp đầu ra của mạch RC đối với đầu vào sóng sinewave dẫn điện áp đầu vào. Góc pha mà nó dẫn được xác định bởi giá trị của các thành phần RC được sử dụng trong mạch. Sơ đồ mạch sau đây cho thấy một phần của mạng RC.

Điện áp ra V ₁ 'trên điện trở R dẫn điện áp đầu vào đặt vào V ₁ một góc pha ɸ ^{o nào đó} . Nếu R giảm về 0, V ₁ 'sẽ dẫn V ₁ bằng 90 ^o tức là, ɸ ^o = 90 ^o .

Tuy nhiên, việc điều chỉnh R về 0 là không thể thực hiện được, bởi vì nó sẽ dẫn đến không có điện áp trên R. Do đó, trong thực tế, R bị thay đổi đến một giá trị sao cho V ₁ 'dẫn V ₁ bằng 60 ^o . Sơ đồ mạch sau đây cho thấy ba phần của mạng RC.

Mỗi phần tạo ra độ lệch pha là 60 ^o . Do đó, tạo ra một độ lệch pha tổng cộng là 180 ^o , tức là điện áp V ₂ dẫn điện áp V ₁ bằng 180 ^o .

Mạch dao động dịch pha

Mạch dao động tạo ra sóng sin sử dụng mạng lệch pha được gọi là mạch dao động dịch pha. Các chi tiết cấu tạo và hoạt động của một mạch dao động dịch pha được cho dưới đây.

Xây dựng

Mạch dao động dịch pha bao gồm một phần khuếch đại bóng bán dẫn đơn và một mạng dịch pha RC. Mạng chuyển pha trong mạch này, bao gồm ba phần RC. Ở tần số cộng hưởng f _o , độ lệch pha trong mỗi đoạn RC là 60 ^o để tổng độ lệch pha do mạng RC tạo ra là 180 ^o .

Sơ đồ mạch điện sau đây cho thấy sự sắp xếp của một bộ dao động dịch pha RC.

Tần số của dao động được cho bởi

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

Ở đâu

$$ R_1 = R_2 = R_3 = R $$

$$ C_1 = C_2 = C_3 = C $$

Hoạt động

Mạch khi chuyển sang trạng thái ON thì dao động với tần số cộng hưởng f _o . Đầu ra E _o của bộ khuếch đại được đưa trở lại mạng phản hồi RC. Mạng này tạo ra sự dịch chuyển pha 180 ^o và điện áp E _i xuất hiện ở đầu ra của nó. Điện áp này được áp dụng cho bộ khuếch đại bóng bán dẫn.

Phản hồi được áp dụng sẽ là

$$ m = E_i / E_o $$

Phản hồi ở đúng pha, trong khi bộ khuếch đại bóng bán dẫn, ở cấu hình CE, tạo ra dịch pha 180 ^o . Sự dịch pha được tạo ra bởi mạng và bóng bán dẫn thêm vào để tạo thành sự dịch pha xung quanh toàn bộ vòng lặp là 360 ^o .