アン オシレーター は、抵抗性および容量性要素を使用することにより、良好な周波数安定性と波形を提供する電子デバイスです。これらのオシレーターは、 位相シフト発振器 またはRC発振器。この種の発振器には、非常に低い周波数で使用できる追加の利点があります。位相シフト発振器では、1800位相の変化は、容量性または誘導性結合ではなく、位相シフト回路を使用して実現できます。追加の1800トランジスタの特性により、相の変化を導入することができます。したがって、タンク回路の方向に戻されるエネルギーは、正確な位相である可能性があります。この記事では、RC位相シフト発振器とは何か、動作原理、オペアンプとBJTを使用した回路図とそのアプリケーションの概要について説明します。
RCオシレーターとは何ですか？
RC発振器は、線形の助けを借りて出力として正弦波を生成するために使用される正弦波発振器です。 電子部品 。同調LC回路のような発振器は高周波で動作しますが、低周波数では、タンク回路のコンデンサとインダクタがそうでなければ、時間回路は非常に大きなサイズになります。
したがって、この発振器は低周波アプリケーションに適しています。この発振器にはフィードバックネットワークと アンプ 。フィードバックn / wは、抵抗とコンデンサを使用して設計できる位相シフトn / wとも呼ばれます。これらははしごの形で配置することができます。したがって、これがこの発振器をラダータイプの発振器と呼ぶ理由です。
この発振器の動作を理解する前に、フィードバックネットワーク内で使用できるRC発振器回路について説明しましょう。
RC発振器の動作原理
RC発振器の動作原理は、RCネットワークを使用して応答信号に必要な位相シフトを与える回路です。これらの発振器は、卓越した周波数強度を備えているだけでなく、幅広い負荷に使用される純粋な正弦波を実現できます。
BJTを使用したRC位相シフト発振器
を使用したRC位相シフト発振器 BJT 以下に示します。この回路で使用されるトランジスタは、増幅器段のアクティブ要素です。トランジスタのアクティブ領域内のDCの動作点は、Vcc電源電圧とR1、R2、RC、およびRE抵抗によって設定できます。
RC発振器使用-BJT
CEコンデンサはバイパスコンデンサです。ここでは、3つのRCセグメントが等しいと見なされ、最終セクション内の抵抗はR ’= R –hieになります。
トランジスタの「hie」は入力抵抗であり、Rに追加できます。したがって、回路を通じて認識されるネットワーク抵抗は「R」です。
R1とR2 抵抗器 はバイアス抵抗であり、これらは優れているため、AC回路の動作に影響はありません。また、RE-CEの組み合わせによってアクセスできるインピーダンスがわずかであるため、AC動作に影響はありません。
回路に電力が供給されると、ノイズ電圧が回路内で発振を開始します。トランジスタアンプでは、小さなベース電流アンプが180の電流を生成します。0位相シフト。
アンプの入力に応答してこの信号が発生するたびに、180で位相シフトされます。0。ループのゲインが1に等しい場合、その後、継続的な発振が生成されます。
同等の交流回路を使用することで回路を簡略化でき、次のような発振周波数が得られます。
f = 1 /（2πRC√（（4Rc / R）+ 6））
Rc / Rが<< 1, then
f = 1 /（2πRC√6）
継続的な振動の状態、
hfe = (4Rc/ R) + 23 + (29 R/Rc)
R = Rcを使用するRC位相シフト発振器の場合、継続的な発振には「hfe」を使用する必要があります。
上記の式から、発振周波数を変更するには、コンデンサと抵抗の値を変更する必要があります。
ただし、発振条件を満たすには、3セグメント値を同時に変更する必要があります。実際には、これは不可能であるため、RC発振器は、あらゆる実用的な目的で使用される固定周波数発振器のように使用されます。
オペアンプを使用したRCオシレータ
オペアンプのRC発振器は、トランジスタ化された発振器と比較して、一般的に使用される発振器です。このタイプの発振器は、下の図に示すように、アンプ段としてのオペアンプとフィードバック回路としての3つのRCカスケードネットワークで構成されています。
RCオシレータ-使用-オペアンプ
この オペアンプ は反転モードで動作するため、オペアンプの出力信号は反転端子に現れる入力信号に対して180度シフトします。また、RCフィードバックネットワークによってさらに180度の位相シフトが提供されるため、発振を取得するための条件が提供されます。
それ以外の場合のアンプのゲイン オペアンプ RfやR1などの抵抗を使用して調整できます。必要な発振を得るために、フィードバックネットワークゲインとオペアンプゲインの積が1よりいくらか優れているようにゲインを調整できます。
この回路は、オペアンプが29を超えるゲインを提供する場合、ループのゲインが「1」よりも優れている場合、発振器のように機能します。
発振周波数は次式で求めることができます。
1 /（2πRC√6）
振動条件はA≥29で与えることができます。
増幅器のゲイン値は、R1とRfを調整することによって回路内で発振が発生するように取得できます。
RC発振器アプリケーション
この発振器の用途は次のとおりです。
- RC発振器は低周波アプリケーションで使用されます。
- これらのオシレーターのアプリケーションには、主に音声合成、楽器、およびGPSユニットが含まれ、すべてのオーディオ周波数で動作します。
したがって、これはすべてについてです RC発振器 この発振器の周波数は、コンデンサまたは抵抗のいずれかで変更できます。しかし、一般的に、抵抗は着実に予約されていますが、コンデンサは調整されています。その後、LCオシレーターを使用してオシレーターを評価することにより、前の方が最後のコンポーネントよりもコンポーネントの数を使用していることがわかります。したがって、これらの発振器から生成されるo / p周波数は、LC発振器よりもわずかに測定値から大きく離れることがあります。ただし、楽器、同期受信機、可聴周波数発生器に使用される局部発振器のように使用されます。ここにあなたへの質問があります、RC発振器の長所と短所は何ですか？
