Một bộ dao động dịch pha có thể được định nghĩa vì nó là một loại dao động tuyến tính được sử dụng để tạo ra đầu ra sóng sin. Nó bao gồm một thành phần khuếch đại đảo ngược như hoạt động khuếch đại nếu không thì một bóng bán dẫn . Đầu ra của bộ khuếch đại này có thể được đưa ra làm đầu vào với sự trợ giúp của mạng chuyển pha. Mạng này có thể được xây dựng với các điện trở cũng như tụ điện dưới dạng mạng bậc thang. Pha của bộ khuếch đại có thể được dịch chuyển đến 1800 ở tần số dao động bằng cách sử dụng mạng phản hồi để cung cấp phản hồi tích cực. Những các loại dao động thường được sử dụng làm bộ dao động âm thanh trên tần số âm thanh. Bài viết này thảo luận tổng quan về bộ dao động dịch pha RC.
RC Phase Shift Oscillator là gì?
Mạch dao động dịch pha RC có thể được chế tạo với một điện trở cũng như một tụ điện . Mạch này cung cấp độ lệch pha cần thiết với tín hiệu phản hồi. Chúng có cường độ tần số vượt trội và có thể tạo ra sóng hình sin sạch cho nhiều loại tải. Tốt hơn là một mạng RC dễ dàng có thể được mong đợi bao gồm một o / p hướng đầu vào với 90hoặc là.
Sơ đồ mạch dao động dịch pha RC
Nhưng trên thực tế, độ biến thiên pha sẽ thấp hơn mức này vì tụ điện được sử dụng trong mạch không thể hoàn hảo. Góc pha chính xác của mạng RC có thể được biểu thị bằng
Ф = vậy-1Xc / R
Trong biểu thức góc pha ở trên, XC có thể là 1 / (2πfC), và nó là điện trở và điện kháng của tụ điện. Các loại mạng này cung cấp một sự thay đổi pha nhất định trong các bộ dao động.
Việc thực hiện và làm việc của bộ dao động dịch pha RC có thể được thực hiện bằng ba phương pháp cụ thể là bộ dao động dịch pha RC sử dụng op-amp, bộ dao động dịch pha RC sử dụng BJT và bộ dao động dịch pha RC sử dụng FET . Để hiểu rõ hơn về khái niệm này ở đây chúng tôi sẽ giải thích phương pháp sau.
Sơ đồ mạch dao động dịch pha RC sử dụng BJT
Sự dịch chuyển pha RC sau mạch dao động sử dụng BJT có thể được xây dựng bằng cách xếp tầng các mạng dịch pha 3-RC, mỗi mạng cung cấp 600chuyển pha. Trong mạch, RC được gọi là điện trở thu sẽ dừng dòng điện góp của bóng bán dẫn.
Điện trở gần các bóng bán dẫn như R & R1 có thể tạo thành mạch phân áp khi RE (điện trở phát) phát triển cường độ. Sau đó, hai tụ điện cụ thể là Co & CE, trong đó Co là tụ điện tách DC o / p và CE là tụ điện bỏ qua bộ phát tương ứng. Hơn nữa, mạch này cũng thể hiện các mạng 3-RC được sử dụng trong đường phản hồi.
Mạch dao động dịch chuyển pha RC sử dụng BJT
Kết nối này sẽ làm cho dạng sóng o / p di chuyển với 180o trong suốt hành trình của nó từ đầu cuối o / p về phía đầu cuối cơ sở của bóng bán dẫn. Sau đó, tín hiệu này có thể được di chuyển một lần nữa với 180o với sự trợ giúp của bóng bán dẫn trong mạng vì sự thật là sự chênh lệch pha giữa đầu vào cũng như đầu ra có thể là 180o trong bộ phát chung (CE) cấu hình. Điều này sẽ tạo ra độ lệch pha mạng đến 360 độ và thỏa mãn điều kiện lệch pha.
Có một phương pháp khác để thỏa mãn trạng thái lệch pha là sử dụng mạng 4 RC, mỗi mạng cung cấp độ lệch pha 450. Do đó, bộ dao động dịch pha RC được thiết kế theo nhiều cách khác nhau vì số lượng mạng RC bên trong chúng không cân bằng. Tuy nhiên, bằng cách tăng cường số lượng giai đoạn sẽ làm tăng cường độ tần số của mạch, nó cũng ảnh hưởng không thuận lợi đến tần số o / p của bộ dao động vì hiệu ứng tải.
Tần số của Dao động dịch chuyển pha RC
Phương trình tổng quát cho tần số của phép tạo dao động dịch pha RC có thể được biểu diễn như
f = 1 / 2πRC√2N
Ở đâu,
R là Điện trở (Ohms)
C là điện dung
N là không. của mạng RC
Công thức tần số trên có thể được sử dụng cho Bộ lọc thông cao (HPF) thiết kế liên quan và cũng có thể được sử dụng LPF (bộ lọc thông thấp) . Trong những trường hợp này, công thức cao hơn không thể hoạt động để tính tần số dao động, công thức khác sẽ được áp dụng.
Tần số dao động f = √N / 2πRC
Ở đâu,
R là Điện trở (Ohms)
C là điện dung
N là không. của mạng RC
Ưu điểm của Bộ dao động dịch chuyển pha RC
Những ưu điểm của bộ dao động dịch pha này bao gồm những điều sau đây.
- Thiết kế mạch dao động dễ dàng với thành phần cơ bản như điện trở cũng như tụ điện.
- Mạch này không đắt và cho độ ổn định tần số tuyệt vời.
- Chúng chủ yếu phù hợp với tần số thấp
- Mạch này đơn giản hơn so với bộ tạo dao động cầu Wein vì nó không yêu cầu lập kế hoạch ổn định và phản hồi tiêu cực.
- Đầu ra mạch có dạng hình sin nên không bị biến dạng.
- Dải tần của mạch này sẽ từ vài Hz đến hàng trăm kHz
Nhược điểm của RC-Phase Shift Oscillator
Những nhược điểm của bộ dao động dịch pha này bao gồm những điều sau đây.
- Đầu ra của mạch này nhỏ vì phản hồi nhỏ hơn
- Nó yêu cầu pin 12 volt để phát triển một điện áp phản hồi lớn phù hợp.
- Mạch này khó tạo dao động vì phản hồi nhỏ
- Độ ổn định tần số của mạch này không tốt để so sánh với bộ dao động cầu Wien.
Ứng dụng Dao động dịch chuyển pha RC
Các ứng dụng của loại dao động lệch pha này bao gồm:
- Bộ dao động dịch pha này được sử dụng để tạo ra các tín hiệu trên một dải tần số rộng. Chúng được sử dụng trong các nhạc cụ, Đơn vị GPS & tổng hợp giọng nói.
- Các ứng dụng của bộ dao động dịch pha này bao gồm tổng hợp giọng nói, nhạc cụ và đơn vị GPS.
Vì vậy, đây là tất cả về RC dao động dịch pha học thuyết. Từ những thông tin trên, chúng ta có thể kết luận rằng những bộ dao động này chủ yếu được sử dụng để tạo ra tín hiệu trong phạm vi rộng. Phạm vi tần số có thể được thay đổi từ Hz-200Hz bằng cách sử dụng điện trở cũng như tụ điện. Đây là một câu hỏi cho bạn, chức năng chính của bộ dao động dịch pha là gì?
