Генераторы сдвига фазы

Одна из важных особенностей генератора заключается в том, что приложенная энергия обратной связи должна быть в правильной фазе к контуру резервуара. В обсуждаемых схемах генераторов использовалась комбинация индуктивности (L) и конденсатора (C) в цепи бака или в схеме определения частоты.

Мы наблюдали, что комбинация LC в генераторах обеспечивает сдвиг фазы на 180 ^o, а транзистор в конфигурации CE обеспечивает сдвиг фазы на 180 o, что в сумме дает сдвиг фазы на 360 ^o , что приводит к нулевой разности фаз.

Недостатки LC-цепей

Хотя у них мало приложений, у LC- контуров есть несколько недостатков, таких как

• Нестабильность частоты
• Форма волны плохая
• Не может использоваться для низких частот
• Индукторы громоздкие и дорогие

У нас есть другой тип осцилляторных цепей, которые изготавливаются путем замены индукторов резисторами. Тем самым улучшается стабильность частоты и получается форма сигнала хорошего качества. Эти генераторы также могут создавать более низкие частоты. Кроме того, схема не становится ни громоздкой, ни дорогой.

Таким образом, все недостатки цепей генератора LC устраняются в цепях генератора RC . Отсюда возникает необходимость в цепях RC генератора. Они также называются осцилляторами с фазовым сдвигом .

Принцип фазосдвигателей

Мы знаем, что выходное напряжение RC-цепи для синусоидального входа опережает входное напряжение. Фазовый угол, по которому он ведет, определяется значением RC-компонентов, используемых в цепи. Следующая принципиальная схема показывает один участок сети RC.

Выходное напряжение V ₁ ‘на резисторе R опускает входное напряжение, подаваемое на вход V _1, на некоторый фазовый угол ɸ ^o . Если R уменьшится до нуля, V ₁ ‘приведет V ₁ к 90 ^o, т. Е. ɸ ^o = 90 ^o .

Однако регулировка R до нуля была бы неосуществимой, потому что это привело бы к отсутствию напряжения на R. Поэтому на практике R изменяется до такого значения, которое заставляет V ₁ ′ вести V ₁ на 60 ^o . Следующая принципиальная схема показывает три секции сети RC.

Каждая секция производит сдвиг фазы 60 ^o . Следовательно, общий фазовый сдвиг составляет 180 ^o , то есть напряжение V ₂ опережает напряжение V ₁ на 180 ^o .

Цепь осциллятора с фазовым сдвигом

Цепь генератора, которая производит синусоидальную волну с использованием сети с фазовым сдвигом, называется схемой генератора с фазовым сдвигом. Конструктивные детали и работа схемы генератора фазового сдвига приведены ниже.

строительство

Схема генератора с фазовым сдвигом состоит из секции усилителя с одним транзистором и RC-сети с фазовым сдвигом. Сеть фазового сдвига в этой цепи состоит из трех RC-секций. На резонансной частоте f _o фазовый сдвиг в каждой секции RC составляет 60 ^o, поэтому суммарный фазовый сдвиг, создаваемый сетью RC, составляет 180 ^o .

Следующая принципиальная схема показывает расположение RC-генератора с фазовым сдвигом.

Частота колебаний определяется как

$$f_o = \ frac {1} {2 \ pi RC \ sqrt {6}}$$

куда

$$R_1 = R_2 = R_3 = R$$

$$C_1 = C_2 = C_3 = C$$

операция

При включении цепь колеблется с резонансной частотой f _o . Выход E _o усилителя подается обратно в сеть обратной связи RC. Эта сеть производит сдвиг фазы на 180 ^o, и на ее выходе появляется напряжение E _i . Это напряжение подается на транзисторный усилитель.

Обратная связь будет

$$m = E_i / E_o$$

Обратная связь находится в правильной фазе, в то время как транзисторный усилитель, который находится в конфигурации CE, производит фазовый сдвиг на 180 ^o . Сдвиг фазы, создаваемый сетью и транзистором, складывается, образуя сдвиг фазы вокруг всей петли, который составляет 360 ^o .

преимущества

Преимущества RC фазового генератора следующие:

• Не требует трансформаторов или индукторов.
• Может использоваться для получения очень низких частот.
• Схема обеспечивает хорошую стабильность частоты.

Недостатки

Недостатками RC-генератора с фазовым сдвигом являются: