Funcionamiento del oscilador de cambio de fase RC y sus aplicaciones

Funcionamiento del oscilador de cambio de fase RC y sus aplicaciones

Un oscilador de cambio de fase se puede definir como un tipo de oscilador lineal que se utiliza para generar una salida de onda sinusoidal. Se compone de un componente amplificador inversor como amplificador operacional de lo contrario un transistor . La salida de este amplificador se puede dar como entrada con la ayuda de la red de desplazamiento de fase. Esta red se puede construir tanto con resistencias como con condensadores en forma de red en escalera. La fase del amplificador se puede cambiar a 1800 en la frecuencia de oscilación mediante el uso de una red de retroalimentación para proporcionar una respuesta positiva. Estos tipos de osciladores se utilizan con frecuencia como osciladores de audio en frecuencia de audio. Este artículo analiza una descripción general del oscilador de cambio de fase RC.

¿Qué es el oscilador de cambio de fase RC?

El circuito del oscilador de cambio de fase RC se puede construir con una resistencia, así como un condensador . Este circuito ofrece el cambio de fase requerido con la señal de retroalimentación. Tienen una fuerza de frecuencia excepcional y pueden proporcionar una onda sinusoidal limpia para una amplia gama de cargas. Preferiblemente, se puede esperar que una red RC fácil incluya un o / p que dirija la entrada con 90o.




Oscilador de cambio de fase RC

Diagrama de circuito del oscilador de cambio de fase RC



Pero en realidad, la variación de fase estará por debajo de esto porque el capacitor empleado dentro del circuito no puede ser perfecto. Exactamente, el ángulo de fase de la red RC se puede expresar como

Ф= tan-1Xc / R



En la expresión del ángulo de fase anterior, XC puede ser 1 / (2πfC), y es la reactancia del resistor y el capacitor. Este tipo de redes ofrecen un cambio de fase definido en los osciladores.

La implementación y el funcionamiento del oscilador de cambio de fase RC se puede realizar utilizando tres métodos, a saber, el oscilador de cambio de fase RC utilizando un amplificador operacional, el oscilador de cambio de fase RC utilizando BJT y el oscilador de cambio de fase RC. using HECHO . Para una mejor comprensión de este concepto aquí vamos a explicar el siguiente método.


Diagrama de circuito del oscilador de cambio de fase RC usando BJT

El siguiente cambio de fase RC circuito oscilador El uso de BJT se puede construir conectando redes de cambio de fase 3-RC en cascada, cada una proporciona0cambio de fase. En el circuito, el RC, que se conoce como resistencia de colector, detiene la corriente de colector del transistor.



La resistencia que está cerca de los transistores como R & R1 puede formar el circuito divisor de voltaje a medida que la RE (resistencia del emisor) desarrolla la fuerza. Después de eso, los dos condensadores son Co y CE, donde Co es el condensador de desacoplamiento de CC o / p y CE es el condensador de derivación del emisor correspondientemente. Además, este circuito también demuestra las redes 3-RC utilizadas dentro de la ruta de retroalimentación.

Circuito oscilador de cambio de fase RC usando BJT

Circuito oscilador de cambio de fase RC usando BJT

Esta conexión hará que la forma de onda o / p se mueva 180o a lo largo de su viaje desde el terminal o / p hacia el terminal base del transistor. Después de eso, esta señal se puede mover una vez más con 180o con la ayuda del transistor dentro de la red debido a que la disparidad de fase entre la entrada y la salida puede ser de 180o en la red. emisor común (CE) configuración. Esto creará la disparidad de fase de la red a 360 grados y satisface la condición de disparidad de fase.

Hay otro método para satisfacer el estado de disparidad de fase mediante el uso de redes 4-RC, cada una proporciona un cambio de fase de 450. Por lo tanto, el oscilador de cambio de fase RC está diseñado de diferentes maneras porque el número de redes RC dentro de él está desequilibrado. Pero, al mejorar el número de etapas aumentará la fuerza de la frecuencia del circuito, también influye desfavorablemente en la frecuencia o / p del oscilador debido al efecto de carga.

Frecuencia del oscilador de cambio de fase RC

La ecuación general para la frecuencia de derivación del oscilador de cambio de fase RC se puede expresar como

f = 1 / 2πRC√2N

Dónde,

R es la resistencia (ohmios)
C es la capacitancia
N es el no. de la red RC

La fórmula de frecuencia anterior se puede utilizar para Filtro de paso alto (HPF) diseño relacionado, y también se puede utilizar LPF (filtro de paso bajo) . En estos casos, la fórmula superior no puede funcionar para calcular la frecuencia del oscilador, se aplicará otra fórmula.

Frecuencia del oscilador f = √N / 2πRC

Dónde,

R es la resistencia (ohmios)
C es la capacitancia
N es el no. de la red RC

Ventajas del oscilador de cambio de fase RC

Las ventajas de este oscilador de cambio de fase incluyen las siguientes.

  • El diseño del circuito del oscilador es fácil con componentes básicos como resistencias y condensadores.
  • Este circuito no es caro y ofrece una excelente estabilidad de frecuencia.
  • Estos son principalmente adecuados para bajas frecuencias.
  • Este circuito es más simple en comparación con un oscilador de puente Wein porque no requiere la planificación de estabilización ni la retroalimentación negativa.
  • La salida del circuito es sinusoidal, algo libre de distorsiones.
  • El rango de frecuencia de este circuito variará de unos pocos Hz a cientos de kHz.

Desventajas del oscilador de cambio de fase RC

Las desventajas de este oscilador de cambio de fase incluyen las siguientes.

  • La salida de este circuito es pequeña debido a la menor retroalimentación
  • Requiere una batería de 12 voltios para desarrollar un voltaje de retroalimentación adecuadamente grande.
  • Es difícil para este circuito crear oscilaciones debido a la pequeña retroalimentación
  • La estabilidad de frecuencia de este circuito no es buena para comparar con el oscilador de puente de Wien.

Aplicaciones del oscilador de cambio de fase RC

Las aplicaciones de este tipo de oscilador de cambio de fase incluyen las siguientes

  • Este oscilador de cambio de fase se utiliza para generar las señales en un amplio rango de frecuencia. Usaron en instrumentos musicales, Unidades GPS y síntesis de voz.
  • Las aplicaciones de este oscilador de cambio de fase incluyen síntesis de voz, instrumentos musicales y unidades GPS.

Por lo tanto, todo esto se trata de RC oscilador de cambio de fase teoría. Finalmente, de la información anterior, podemos concluir que estos osciladores se utilizan principalmente para generar señales en el amplio rango. El rango de frecuencia se puede cambiar de Hz a 200 Hz mediante el uso de resistencias y condensadores. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuál es la función principal del oscilador de cambio de fase?