Rc phase shift oscillator gamit ang op

Ang Phase Shift Oscillator ay isang electronic oscillator circuit na gumagawa ng output ng sine wave. Maaari itong idisenyo sa pamamagitan ng paggamit ng transistor o sa pamamagitan ng paggamit ng isang Op-amp bilang inverting amplifier. Pangkalahatan, ang mga phase shift oscillator na ito ay ginagamit bilang mga audio oscillator. Sa RC phase shift oscillator, ang 180 degree phase shift ay nabuo ng RC network at ang isa pang 180 degree ay nabuo ng Op-amp, kaya't ang nagresultang alon ay baligtad ng 360 degree.

Bukod sa pagbuo ng output ng sine wave ginagamit din sila upang magbigay ng makabuluhang kontrol sa proseso ng paglilipat ng phase. Ang iba pang mga paggamit ng phase shift oscillator ay:

1. Sa mga audio oscillator
2. Sine Wave Inverter
3. Pagbubuo ng Boses
4. Mga yunit ng GPS
5. Mga Instrumentong pangmusika.

Bago namin simulang idisenyo ang RC phase shift oscillator, Hayaan ang higit pang malaman ang tungkol dito phase at phase shift.

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 maaari nating madaling makilala 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 shift na nagkakaiba 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 na 90-degree phase ay lumipat sa phase ng green signal.

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

RC Phase Shift Oscillator

Ang isang simpleng oscillator ng phase phase RC ay nagbibigay ng isang minimum na shift ng phase na 60 degree.

Sa itaas ng imahe ay ipinapakita ang 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.

Sa isip, ang phase shift ng output wave ng isang RC circuit ay dapat na 90 degree, ngunit sa praktikal na ito ay tinatayang. 60 degree, dahil ang capacitor ay hindi perpekto. Ang formula para sa pagkalkula ng anggulo ng phase ng RC network ay nabanggit sa ibaba:

φ = mala ^-1 (Xc / R)

Kung saan, ang Xc ay ang reaktibo ng capacitor at ang R ay ang resistor na konektado sa RC network.

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

Ngayon upang lumikha ng oscillation at output ng sine wave kailangan namin ng isang aktibong sangkap, alinman sa Transistor o Op-amp sa inverting config.

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

Bakit gagamit ng Op-amp para sa RC Phase Shift Oscillator sa halip na Transistor?

Mayroong ilang mga limitasyon sa paggamit ng Transistor para sa Building RC Phase Shift Oscillator:

1. Ito ay matatag para sa mababang mga frequency lamang.
2. Ang RC phase shift oscillator ay nangangailangan ng karagdagang circuitry upang patatagin ang amplitude ng waveform.
3. Ang katumpakan ng dalas ay hindi perpekto at hindi ito immune sa maingay na panghihimasok.
4. Masamang epekto sa Paglo-load. Dahil sa pagbuo ng cascade input impedance ng pangalawang poste baguhin ang mga katangian ng resistors ng resistors ng unang filter ng poste. Mas marami ang mga filter na kaskad mas malala ang sitwasyon dahil makakaapekto ito sa katumpakan ng kinakalkula na dalas ng phase oscillator.

Dahil sa pagpapalambing sa resistor at capacitor, nadagdagan ang pagkawala sa bawat yugto at ang kabuuang pagkawala ay tinatayang 1 / 29th ng input signal.

Tulad ng pagpapalambing ng circuit sa ika-1/29 kailangan nating mabawi ang pagkawala. Matuto nang higit pa tungkol sa mga ito sa aming nakaraang tutorial.

RC Phase Shift Oscillator gamit ang Op-Amp

Kapag gumagamit kami ng op-amp para sa RC phase shift oscillator, gumagana ito bilang isang inverting amplifier. Sa una, ang input wave ay naging sa RC network, dahil kung saan nakakakuha kami ng 180 degree na phase shift. At, ang output ng RC na ito ay pinakain sa inverting terminal ng op-amp.

Ngayon, tulad ng alam natin na ang op-amp ay makakagawa ng isang 180 degree na phase shift kapag gumana bilang isang inverting amplifier. Kaya, nakakakuha kami ng 360-degree na phase shift sa output sine wave. Ang RC phase shift oscillator na gumagamit ng op-amp ay nagbibigay ng isang pare-pareho ang dalas kahit sa ilalim ng iba't ibang mga kundisyon ng pag-load.

Kinakailangan ang Mga Bahagi

• Op-Amp IC - LM741
• Resistor - (100k - 3nos, 10k - 2nos, 4.7k)
• Kapasitor - (100pF - 3nos)
• Oscilloscope

Diagram ng Circuit

Simulation ng RC Phase Shift Oscillator gamit ang Op-Amp

Nagbibigay ang oscillator ng phase phase ng RC ng isang tumpak na output ng sine wave. Tulad ng nakikita mo sa video ng simulation sa huli, itinakda namin ang pagsisiyasat ng oscilloscope sa apat na yugto ng circuit.

Probi ng Oscilloscope	Uri ng Wave
Una - A	Input Wave
Pangalawa - B	Sine alon na may 90 degree Phase Shift
Pangatlo - C	Sine alon na may 180 degree Phase Shift
Pang-apat - D	Output Wave (Sine wave) na may 360 degree Phase Shift

Dito, ang feedback network ay nag-aalok ng isang phase shift ng 180 degree. Nakakakuha kami ng 60 degree mula sa bawat isa sa network ng RC. At, ang natitirang 180 degree phase shift ay nabuo ng op-amp sa inverting config.

Para sa pagkalkula ng dalas ng oscillation gamitin ang formula sa ibaba:

F = 1 / 2πRC√2N

Ang kawalan ng oscillator ng phase phase ng RC gamit ang op-amp ay hindi ito maaaring gamitin para sa mga aplikasyon ng mataas na dalas. Dahil tuwing ang dalas ay masyadong mataas ang reaksyon ng kapasitor ay napakababa at kumikilos ito bilang isang maikling circuit.