振荡器是一种电子设备,它通过使用电阻和电容元件来提供良好的频率稳定性和波形。这些振荡器被称为相移振荡器或RC振荡器。这种振荡器具有额外的优点,可以在极低的频率下使用。在相移振荡器中,1800可以使用相移电路而不是电容或电感耦合来获得相位的。额外1800由于晶体管的特性,可以引入相位的。因此,在储能电路的方向上供应回来的能量可以是精确的相位。本文概述了什么是RC相移振荡器,工作原理,使用运算放大器和BJT的电路图及其应用。


什么是RC振荡器?

RC振荡器是一种正弦振荡器,用于在线性电子元件的帮助下产生正弦波作为输出。类似振荡器的调谐LC电路在高频下工作,但在低频下,储能电路中的电容器和电感器会非常大,否则时间电路会非常大。

因此,这种振荡器更适合低频应用。这个振荡器包括一个反馈网络和一个放大器。反馈n/w也被称为相移n/w,其可以被设计为具有电阻器和电容器。这些可以以梯子的形式布置。所以这就是把这个振荡器称为梯形振荡器的原因。

在了解该振荡器的工作之前,让我们谈谈可以在反馈网络中使用的RC振荡器电路。

RC振荡器工作原理

RC振荡器的工作原理是使用RC网络来给出响应信号所需的相移的电路。这些振荡器具有出色的频率强度,并且可以让位于用于广泛负载的纯正弦波。

使用BJT的RC相移振荡器

使用BJT的RC相移振荡器如下所示。该电路中使用的晶体管是用于放大器级的有源元件。晶体管有源区内的DC工作点可以通过Vcc电源电压和R1、R2、RC和RE电阻器来设置。

ding="async" class="size-full wp-image-36850" src="https://uploads.9icnet.com/images/aritcle/20230518/rc-oscillator-using-bjt.jpg" alt="rc-oscillator-using-bjt" width="614" height="336" sizes="(max-width: 614px) 100vw, 614px">
使用BJT的RC振荡器

CE电容器是一个旁路电容器。这里,三个RC段被视为相等&最后一段内的电阻可以是R'=R–hie。

晶体管的“hie”是可以加到R’上的输入电阻,因此通过电路已知的网络电阻是“R”。

R1和R2电阻器是偏置电阻器,并且这些电阻器是优越的,因此对AC电路的操作没有影响。此外,由于RE–CE组合可获得的阻抗不显著,因此交流操作也不会产生任何后果。

当电源被提供给电路时,噪声电压开始在电路内振荡。在晶体管放大器处,一个小的基极电流放大器产生的电流可以是1800相移。

每当这个信号响应放大器的输入时,它将再次被相移1800如果环路的增益等于1,则在那之后将产生连续的振荡。

通过使用等效交流电路可以简化电路,然后我们可以得到如下振荡频率。

f=1/(2πRC√((4Rc/R)+6))

当Rc/R<<1时,则

f=1/(2πRC√6)

持续振荡的状态,

hfe=(4Rc/R)+23+(29 R/Rc)

对于使用R=RC的RC相移振荡器,则对于连续振荡,“hfe”必须为56。

根据上述方程,为了改变振荡的频率,必须改变电容器和电阻器的值。

然而,为了满足振荡的条件,三个分段值应该同时改变。实际上,这是不可能的;因此RC振荡器像用于每个实际目的的固定频率振荡器一样被使用。

使用运算放大器的RC振荡器

与晶体管振荡器相比,运算放大器RC振荡器是常用的振荡器。这种类型的振荡器由一个作为放大器级的运算放大器和三个作为反馈电路的RC级联网络组成,如下图所示。

rc-oscillator-using-op-amp
使用运算放大器的RC振荡器

该运算放大器在反相模式下操作,因此运算放大器的输出信号相对于反相端子处出现的输入信号偏移180度。并且RC反馈网络提供了额外的180度相移,从而提供了获得振荡的条件。

放大器的增益,否则运算放大器可以使用Rf和R1等电阻进行调节。为了获得必要的振荡,可以调整增益,使反馈网络增益和运算放大器增益的乘积略高于1。

如果运算放大器提供的增益高于29,则当环路的增益高于“1”时,该电路的工作方式类似于振荡器。

振荡频率可以通过以下方程导出

1/(2πRC√6)

当A≥29时,可以给出振荡条件。

可以获得放大器的增益值,从而通过调节R1和Rf在电路内发生振荡。

RC振荡器的应用

这种振荡器的应用包括以下几个方面。

  • RC振荡器用于低频应用。
  • 这些振荡器的应用主要包括语音合成、乐器和GPS单元,因为它们在所有音频频率下都能工作。

因此,这一切都与RC振荡器有关,并且该振荡器的频率可以通过电容器或电阻器来改变。但是,一般来说,电阻器是稳定保留的,而电容器是调谐的。之后,通过使用LC振荡器评估振荡器,我们可以注意到,较早的振荡器使用的组件数量比最后一个振荡器多。因此,从这些振荡器产生的o/p频率可以比LC振荡器稍微远离测量值很多。然而,它们像用于乐器、同步接收器和音频发生器的本地振荡器一样被使用。这里有一个问题要问你,RC振荡器的优点和缺点是什么?