Ano ang isang RC Oscillator?
Gumagamit ang isang RC oscillator ng mga linear electrical component upang lumikha ng sine wave. Sa mataas na frequency, ang mga oscillator ay gumagana tulad ng nakatutok na LC circuits, ngunit sa mababang frequency, ang mga capacitor at inductors sa electrical circuit ay medyo malaki. Ang oscillator na ito ay mas mainam para sa mababang frequency-based na mga application. Ang RC oscillator ay binubuo ng isang amplifier kasama ng isang circuit ng feedback. Ang feedback na kilala bilang phase shift ay maaaring malikha gamit ang resistors at capacitors.
Prinsipyo sa Paggawa
Ginagamit ng RC oscillator circuit ang RC network upang ibigay ang phase shift ng signal ng pagtugon na kailangan nito. Ang mga oscillator na ito ay gumagawa ng malinis na sine wave para sa iba't ibang uri ng load at may mataas na frequency.
Ang pangunahing RC oscillator gamit ang isang transistor ay ipinapakita sa ibaba. Ang transistor sa circuit na ito ay isang aktibong elemento ng yugto ng amplification. Ang supply boltahe V cc at mga resistor R 1 , R 2 , RC at R AT tukuyin ang DC operating point ng aktibong rehiyon ng transistor.
C AT sa itaas na circuit ay gumaganap bilang isang bypass capacitor. Dito ang tatlo sa mga segment ng RC ay katumbas at ang R’ = R – hie ay kumakatawan sa huling pagtutol ng seksyon. Ang 'hie' ay kumakatawan sa paglaban ng transistor', kaya ang pangkalahatang paglaban ng network ng circuit ay 'R'.
R 1 at R 2 Ang mga resistor ay hindi nakakaapekto sa operasyon ng circuit. Ang pinakamababang halaga ng impedance na makukuha mula sa R AT -C AT Ang kumbinasyon ay mayroon ding kaunting epekto sa pagpapatakbo ng AC.
Ang boltahe ng ingay ay nagiging sanhi ng pag-oscillate ng circuit kapag inilapat ang kapangyarihan. Ang amplifier na may maliit na base current ay lumilikha ng 180-degree na phase shift na mga alon sa transistor amplifier. Ang signal na ito ay ililipat muli ng 180 degrees kapag tumugon ito sa mga input ng amplifier. Para sa pagkakaisa, magpapatuloy ang mga oscillation.
Ang paggamit ng analog AC circuit ay nagpapasimple sa circuit at nagbibigay ng oscillation frequency:
Kung si R c /R <<1;
Mula sa mga equation sa itaas, ang pagbabago ng mga halaga ng kapasitor at risistor ay nagbabago sa dalas ng oscillation.
RC Oscillator na may Operational Amplifier
Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng isang oscillator na may operational amplifier at tatlo sa RC cascaded circuit na ginamit bilang feedback circuit.
Dahil ang op-amp na ito ay inverting, ang output signal nito ay 180 degrees mula sa input signal sa inverting terminal. Ang RC feedback network ay nagdaragdag ng 180 degrees ng phase shift, na nagiging sanhi ng mga oscillation.
Ang mga resistor tulad ng R f at R 1 maaaring ayusin ang nakuha ng isang operational amplifier. Ayusin ang gain upang ang gain ng feedback network at ang gain ng op-amp ay bahagyang mas malaki kaysa sa 1 upang makamit ang ninanais na mga oscillations.
Ang circuit gain na mas malaki sa 1 ay ginagawang oscillator ang circuit na iyon kung ang op amp ay may gain na higit sa 29. Maaaring makuha ang oscillation frequency gamit ang sumusunod na equation:
Ang kondisyon ng oscillation ay maaaring matiyak na may A ≥ 29. Ang amplifier gain ay maaaring iakma upang ang mga oscillation ay mangyari sa loob ng circuit na kumokontrol sa R 1 at R f .
Paano Gumawa ng RC Oscillator Circuit?
Para sa oscillatory frequency na 5kHz, magdisenyo ng tatlong yugto ng RC oscillator circuit na may mga feedback capacitor na 2.5nF. Iguhit ang huling RC oscillator. Ang dalas na output ng RC oscillator ay ibinibigay ng:
Para sa pagkalkula ng risistor ng feedback sa pagsasaayos ng op-amp:
Ang karaniwang op-amp gain upang mapanatili ang mga oscillations ay 29:
Ang RC Oscillator Circuit ay dapat ang mga sumusunod:
Konklusyon
Sa RC oscillators, ang dalas ay maaaring mabago gamit ang mga capacitor o resistors. Gayunpaman, ang mga resistor ay pinananatiling maayos habang ang mga capacitor ay nababagay ayon sa mga kinakailangan. Ginagamit ang mga ito bilang mga oscillator para sa mga instrumentong pangmusika, mga generator ng dalas ng audio at mga kasabay na receiver.