位相シフト発振器は、正弦波出力を生成するために使用される線形発振器の一種であると定義できます。それはのような反転増幅器コンポーネントで構成されていますオペアンプそうでなければトランジスタ。このアンプの出力は、位相シフトネットワークの助けを借りて入力として与えることができます。このネットワークは、ラダーネットワークの形で抵抗器とコンデンサを使用して構築できます。アンプの位相は、フィードバックネットワークを使用して正の応答を提供することにより、発振周波数で1800にシフトできます。これらオシレーターの種類可聴周波数のオーディオオシレーターとして頻繁に使用されます。この記事では、RC位相シフト発振器の概要について説明します。

RC位相シフト発振器とは何ですか？

RC位相シフト発振回路は、抵抗だけでなく、コンデンサ。この回路は、フィードバック信号で必要な位相シフトを提供します。それらは卓越した周波数強度を持ち、広範囲の負荷に対してクリーンな正弦波を与えることができます。好ましくは、簡単なRCネットワークには、入力を90で指示するo / pが含まれることが期待できます。^または。

RC位相シフト発振器の回路図

しかし実際には、回路内で使用されるコンデンサは完全ではないため、位相変動はこれより低くなります。正確には、RCネットワークの位相角は次のように表すことができます。

Ф=そう^-1Xc / R

上記の位相角の式では、XCは1 /（2πfC）であり、抵抗とコンデンサのリアクタンスです。これらの種類のネットワークは、発振器に明確な位相シフトを提供します。

RC位相シフト発振器の実装と動作は、オペアンプを使用したRC位相シフト発振器、BJTを使用したRC位相シフト発振器、およびRC位相シフト発振器の3つの方法を使用して実行できます。 FETを使用 。ここでは、この概念をよりよく理解するために、次の方法について説明します。

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BJTを使用したRC位相シフト発振器の回路図

次のRC位相シフト 発振回路 BJTの使用は、3RC位相シフトネットワークをカスケード接続することで構築でき、それぞれが60を提供します。⁰位相シフト。この回路では、コレクタ抵抗と呼ばれるRCがトランジスタのコレクタ電流を停止します。

RやR1のようなトランジスタの近くにある抵抗は、RE（エミッタ抵抗）が強度を増すにつれて分圧回路を形成することができます。その後、CoとCEの2つのコンデンサがあります。ここで、Coはo / p DCデカップリングコンデンサ、CEはそれに対応するエミッタバイパスコンデンサです。さらに、この回路は、フィードバックパス内で使用される3-RCネットワークも示しています。

BJTを使用したRC位相シフト発振器回路

この接続により、o / p波形は、o / p端子からトランジスタのベース端子に向かって移動する間180°で移動します。その後、この信号は、ネットワーク内のトランジスタの助けを借りて、180°でもう一度移動できます。これは、入力と出力の間の位相差が180°になる可能性があるためです。 エミッタ接地（CE） 構成。これにより、ネットワークの位相差が360度になり、位相差の条件を満たすことができます。

位相差の状態を満たす別の方法は、4-RCネットワークを使用することです。それぞれが450の位相シフトを提供します。したがって、RC位相シフト発振器は、その中のRCネットワークの数が不均衡であるため、さまざまな方法で設計されています。ただし、ステージ数を増やすと回路の周波数強度が増加し、負荷の影響により発振器のo / p周波数にも悪影響を及ぼします。

RC位相シフト発振器の周波数

RC位相シフト発振器の導出周波数の一般式は次のように表すことができます。

f = 1 /2πRC√2N

どこ、

Rは抵抗（オーム）です
Cは静電容量です
Nはいいえです。 RCネットワークの

上記の周波数式は、 ハイパスフィルター（HPF） 関連するデザイン、そしてまた使用することができます LPF（ローパスフィルター） 。このような場合、より高い式で発振器周波数を計算することはできません。別の式が適用されます。

発振器周波数f =√N/2πRC

どこ、

“減衰器は何をしますか ”

Rは抵抗（オーム）です
Cは静電容量です
Nはいいえです。 RCネットワークの

RC位相シフト発振器の利点

この位相シフト発振器の利点は次のとおりです。

発振回路の設計は簡単です 基本的なコンポーネント 抵抗器やコンデンサのように。
この回路は高価ではなく、優れた周波数安定性を提供します。
これらは主に低周波数に適しています
この回路は、安定化計画と負帰還を必要としないため、ウィーンブリッジ発振器と比較して単純です。
回路出力は正弦波であり、歪みはありません。
この回路の周波数範囲は、数Hzから数百kHzの範囲になります

RC位相シフト発振器のデメリット

この位相シフト発振器の欠点は次のとおりです。

この回路の出力は、フィードバックが小さいために小さくなります。
適切に巨大なフィードバック電圧を発生させるには、12ボルトのバッテリーが必要です。
フィードバックが小さいため、この回路が発振するのは困難です。
この回路の周波数安定性は、ウィーンブリッジ発振器と比較すると良くありません。

RC位相シフト発振器アプリケーション

このタイプの位相シフト発振器のアプリケーションには、次のものがあります。

この位相シフト発振器は、広範囲の周波数にわたって信号を生成するために使用されます。彼らは楽器で使用しました、 GPSユニット 、＆音声合成。
この位相シフト発振器のアプリケーションには、音声合成、楽器、GPSユニットが含まれます。

したがって、これはすべてRCに関するものです位相シフト発振器理論。以上のことから、これらの発振器は主に広範囲の信号を生成するために使用されていると結論付けることができます。周波数範囲は、抵抗とコンデンサを使用してHz〜200Hzに変更できます。ここにあなたへの質問があります、位相シフト発振器の主な機能は何ですか？