Phase shift oscillator circuit

Nakalikha kami dati ng isang kumpleto at detalyadong tutorial sa Phase Shift Oscillator. Makikita natin rito ang praktikal na pagpapatupad ng phase shift oscillator. Sa proyektong ito, lumilikha kami ng phase shift oscillator circuit sa breadboard at subukan ang output nito gamit ang oscilloscope.

Ano ang Phase at Phase Shift?

Ang yugto ay isang buong yugto ng ikot ng isang sinusoidal na alon sa isang sanggunian na 360-degree. Ang isang kumpletong pag-ikot ay tinukoy bilang agwat na kinakailangan para sa waveform upang ibalik ang di-makatwirang paunang halaga. Ang phase ay tinukoy bilang isang matulis na posisyon sa siklo ng porma ng alon na ito. Kung nakikita natin ang sinusoidal alon madali nating makikilala ang yugto.

Sa imahe sa itaas, ipinapakita ang isang kumpletong siklo ng alon. Ang paunang punto ng pagsisimula ng alon ng sinusoidal ay 0 degree sa phase at kung makikilala natin ang bawat positibo at negatibong rurok at 0 na puntos, makakakuha tayo ng 90, 180, 270, 360-degree phase. Kaya, kapag nagsimula ang isang sinusoidal signal ito ay paglalakbay bukod sa 0-degree na sanggunian, tinawag namin itong phase shifted differentiating mula sa 0-degree na sanggunian.

Kung makita natin ang susunod na imahe ay makikilala natin kung paano ang isang yugto ng paglilipat ng sinusoidal na alon ay magkatulad…

Sa imaheng ito, mayroong dalawang AC sinusoidal signal wave na ipinakita, ang unang Green Sinusoidal wave ay 360 degree sa phase ngunit ang pula ay ang replika ng unang signal, na 90-degree phase na inilipat mula sa phase ng green signal.

Ang phase shifting na ito ay maaaring gawin gamit ang isang simpleng RC network.

Konstruksiyon at Circuit

Ang isang Phill shift oscillator ay gumagawa ng isang alon ng sine. Ang isang simpleng phase shift oscillator ay RC oscillator na nagbibigay ng mas mababa sa o katumbas ng 60-degree phase shift.

Sa itaas ng imahe ay nagpapakita ng isang solong poste ng phase shift RC network o ladder circuit na lumilipat sa yugto ng input signal na katumbas o mas mababa sa 60 degree.

Kung mag-cascade tayo doon sa RC network, makakakuha kami ng 180-degree phase shift.

Ngayon upang lumikha ng oscillation at sine wave output kailangan namin ng isang aktibong sangkap, alinman sa Transistor o Op-amp sa pag-inververt na pagsasaayos, at kailangan nating ibalik ang output ng mga sangkap na iyon sa input sa pamamagitan ng tatlong pol RC network. Gumagawa ito ng isang 360-degree phase shift sa output at makagawa ng isang sine wave.

Sa tutorial na ito, gagamitin namin ang Transistor bilang isang aktibong elemento at makagawa ng Sine wave sa pamamagitan nito.

Paunang mga kinakailangan

Upang maitayo ang circuit kailangan namin ang mga sumusunod na bagay-

1. Breadboard

2. 3 mga PC ng.1uF ceramic capacitors

3. 3 mga PC ng 680R risistor

4. 2.2k risistor 1 pc

5. 10k risistor 1 pc

6. 100R risistor 1 pc

7. 68k risistor 1 pc

8. 100uF capacitor 1 pc

9. BC549 Transistor

10. 9V power supply

Skematika at Paggawa

Sa imahe sa itaas, ipinakita ang eskematiko para sa Phase Shift Oscillator. Ibinigay namin ang output bilang input ng mga RC-network na muling ibinigay sa buong base ng transistor. Ang mga RC network ay nagbibigay ng kinakailangang phase shift sa feedback path na muling binago ng transistor. Ang dalas ng RC Oscillator ay maaaring kalkulahin gamit ang equation na ito-

Ang F ay ang oscillation Frequency, R at C ang resistensya at capacitance, at ang N ay nangangahulugang Bilang ng mga yugto ng shift ng phase ng RC na ginamit. Nalalapat lamang ang formula na ito kung ang phase shift network ay gumagamit ng parehong halaga ng Paglaban at capacitance, nangangahulugang R1 = R2 at C1 = C2 = C3. Ang oscillator ng Phase shift ay maaaring gawin bilang variable phase shift oscillator na maaaring makagawa ng isang malawak na hanay ng mga frequency depende sa paunang natukoy na halaga na natukoy. Madali itong magagawa sa pamamagitan ng pagbabago lamang ng mga nakapirming capacitor C1, C2, at C3 na may triple gang variable capacitor. Ang halaga ng resistor ay dapat na maayos sa mga ganitong kaso.

Sa eskematiko sa itaas, ang R4 at R5 ay bumubuo ng isang divider ng boltahe na nagbibigay ng isang boltahe ng bias sa transistor BC549. Ang R6 na ginamit upang limitahan ang kasalukuyang kolektor at ang R7 ay ginagamit para sa thermal katatagan ng BC549 Transistor sa panahon ng operasyon. Mahalaga ang C4 dahil ito ang emitter by-pass capacitor ng BC549.

Ang BC549 ay isang NPN Epitaxial Silicon Transistor. Sa imahe sa itaas, ipinakita ang pakete ng TO-92. Ang unang pin (1) ay ang kolektor, 2 ang Base at 3 ang Emitter pin. Malawakang ginagamit ito sa layunin ng paglipat at paglaki. Ang BC549 ay mula sa parehong segment ng malawakang ginamit na 547, 548 atbp Ang BC549 ay mababang bersyon ng ingay. Ginagamit namin ito para sa aktibong sangkap ng aming shift shift oscillator na magpapalakas at magbigay ng isang karagdagang phase shift sa signal.

Naitayo namin ang circuit sa isang breadboard.

Output ng Phase Shift Oscillator Circuit

Ikinonekta namin ang isang Oscilloscope sa buong output upang makita ang sine alon. Sa larawan sa ibaba makikita namin ang aming mga koneksyon sa pagsisiyasat ng Oscilloscope.

Ikinonekta namin ang dalawang probe ng Oscilloscope, Dilaw ang isa sa pangwakas na output at ang Pula sa kabuuan ng pangalawang network ng RC. Ang dilaw na channel ng Oscilloscope ay magbibigay ng resulta ng pangwakas na output at ang Red channel ay magbibigay ng output sa ikalawang yugto ng RC filter. Sa pamamagitan ng paghahambing ng dalawang mga output malilinaw na malinaw namin ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang yugto ng sine wave. Pinapalakas namin ang circuit mula sa 9V bench power supply unit.

Ito ang pangwakas na output mula sa Oscilloscope.

Ang huling output na nakuha namin mula sa Oscilloscope ay ipinapakita sa imahe sa itaas. Ang Yellow Sine wave ay halos nasa isang yugto samantalang ang Red signal, na nakuha mula sa 2 ^nd stage RC Network ay wala sa phase. Maaari nating makita ang nakunan ng waveform na tuloy-tuloy sa ibaba ng video:

Ang output ay medyo matatag at ang pagkagambala ng ingay ay mas mababa. Ang kumpletong Video ay matatagpuan sa pagtatapos ng proyektong ito.

Mga limitasyon ng Phase Shift Oscillator Circuit

Habang gumagamit kami ng BJT para sa phase shift oscillator, may ilang mga limitasyon na nauugnay sa BJT. Ang oscillation ay matatag sa mababang mga frequency, kung taasan natin ang dalas ng oscillation ay mababad at ang output ay magpapangit. Gayundin, ang amplitude ng alon ng output ay hindi masyadong perpekto, kakailanganin nito ng karagdagang circuitry para sa pag-stabilize ng amplitude ng waveform circuitry.

Ang masamang epekto sa paglo-load ay isang problema din sa yugto ng RC network. Dahil sa epekto ng paglo-load, binabago ng impedance ng input ng pangalawang poste ang mga katangian ng paglaban ng susunod na unang filter ng poste. Ang mga karagdagang filter na cascading ay nagpapalala sa epektong ito. Gayundin, dahil sa kadahilanang ito, mahirap makalkula ang dalas ng oscillation gamit ang karaniwang pamamaraan ng pormula.

Paggamit ng Phase Shift Oscillator Circuit

Ang pangunahing paggamit ng isang phase shift oscillator ay upang lumikha ng sine wave sa output nito. Kaya, saanman kinakailangan ang dalisay na pagbuo ng sine wave, ginagamit ang phase shift oscillator. Gayundin, para sa layunin ng paglilipat ng bahagi ng isang partikular na signal, ang phase shift oscillator ay nagbibigay ng makabuluhang kontrol sa proseso ng paglilipat. Ang iba pang mga paggamit ng phase shift oscillator ay:

Sa mga audio oscillator
Sine Wave Inverter
Pagbubuo ng Boses
Mga yunit ng GPS
Mga Instrumentong pangmusika.

Kung nais mong malaman ang tungkol sa Phase Shift Oscillator, pagkatapos ay sundin ang link.