定义:相移振荡器是振荡器在输出处产生稳定的正弦信号。基本上,电路具有晶体管或OP-AMP等放大器单元以及包括电阻器和电容器的反馈网络。因此,也被称为RC相移振荡器。
RC网络存在于反馈路径中以梯形方式连接,因此也称为梯形图RC相移振荡器。我们知道RC电路;输出电压导致正弦波形的输入。
然而,输出与输入的相位角依赖于R和C分量的值。
我们知道拥有持续振荡那
- 振荡器的环路增益必须等于1。
- 电路引入的相移必须等于0或360˚。
放大器电路产生180的相移。因此,为了实现持续振荡,在RC相移振荡器中,反馈路径还必须提供180的相移。因此,实现的总相移可以是0或360。
而且,通过调谐放大器和反馈电路的增益,可以实现等于1的环路增益。
让我们首先了解振荡器如何生成相移。
RC反馈网络
下图表示具有电阻和电容的RC相移反馈网络:
如我们已经讨论的那样,输出在这种情况下引导输入,因此,也称为相位引线电路。
从上述电路,我们可以说电路的传递函数给出
我们知道,XC= 1 /Ωc
因此,将给出相移
因此,通过观察上述表达式,我们可以清楚地说相移取决于R和C的值。
所以,对于一个非常小的x值C,φ将等于0⁰。但是当r很小或0然后它会导致xC/ r要等于无限远,因此在这种情况下,φ将为90¾。
因此,从上面的讨论中,显而易见的是,反馈电路提供0到90之间的相移。
但是,我们已经讨论过的,我们需要提供一个反馈网络,该反馈网络可以在相移振荡器中提供180英的相移。因此,电路中的R值必须尽可能低,更具体地是0。
假设我们形成了两个RC阶段的级联连接,每个阶段提供90⁰个相移。因此,总的来说我们可以有180⁰的相移。但在这种情况下,如果R的值为0,那么电路的增益也将为0。
因此,实际上,仅通过使用相移振荡器的2个阶段,因此一个不能具有180的相移。因此,为了实现180的相移,尽管使用2 RC级,我们使用3 RC阶段,其中每个阶段分别提供60的相移。
下图表示具有3个RC级的反馈网络:
由于我们已经讨论过,因此在环路周围具有360°的总相移,反馈电路必须提供180的相移。在3 rc阶段的情况下,每个阶段必须提供60级的相移。
这里应注意,电阻和电容的值对于每个阶段必须相同。因此,反馈电路的每个部分产生特定频率的所需相移。
使用OP-AMP的相移振荡器
下面给出的图显示了RC相移振荡器的电路:
正如我们所看到的,反相放大器的输出被应用到反馈网络。这个信号被反馈到放大器,进一步驱动它。这样我们就可以实现绕环360⁰的总相移。因此,实现了正反馈的条件,从而使电路起到了振荡器的作用。
给出了振荡频率的表达式
:n是阶段的总数
因此,对于3个阶段,振荡的频率将是
现在让我们进一步推导由RC移相网络提供的衰减表达式。
考虑下图:
在这里,V一种和VB.电压是在两个节点,而I0., 一世1和我2表示流过3个电容器的电流。
节点V.B.那
整体电压将等于输出电压Vo的总和和电容器上的掉落。因此我们有
自
因此
所以,
在应用氯化钾,
更多,
在解决我们的情况下
现在正在Va申请KCL
现在,
把虚部等号,我们得到
因此,在转发和进一步解决我们将得到
所以,
我们得到实部
因此
因此,我们可以说网络正在提供衰减-1/29。这里,负符号表示存在180的相移。通常,在RC相移振荡器中,R的值保持恒定,并且仅C保持变量,以具有所需的振荡频率。
这都是关于RC相移振荡器的。
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