مذبذب تحول الطور RC وتطبيقاته

مذبذب تحول الطور RC وتطبيقاته

يمكن تعريف مذبذب إزاحة الطور لأنه نوع واحد من المذبذب الخطي الذي يستخدم لتوليد خرج موجة جيبية. وهي تتألف من مكبرات الصوت المقلوبة مثل مكبر تشغيلي غير ذلك ترانزستور . يمكن إعطاء خرج هذا مكبر الصوت كمدخل بمساعدة شبكة تحويل الطور. يمكن بناء هذه الشبكة بمقاومات وكذلك مكثفات على شكل شبكة سلم. يمكن تحويل طور مكبر الصوت إلى 1800 عند تردد التذبذب باستخدام شبكة التغذية الراجعة لتوفير استجابة إيجابية. هؤلاء أنواع المذبذبات كثيرا ما تستخدم كمذبذبات صوتية على تردد الصوت. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على مذبذب إزاحة الطور RC.



ما هو مذبذب تحول الطور RC؟

يمكن بناء دائرة مذبذب تحول الطور RC بمقاوم كذلك مكثف . تقدم هذه الدائرة تحول الطور المطلوب مع إشارة التغذية المرتدة. لديهم قوة تردد بارزة ويمكن أن تعطي موجة جيبية نظيفة لمجموعة واسعة من الأحمال. على نحو مفضل ، يمكن توقع أن تشتمل شبكة RC سهلة على o / p الذي يوجه الإدخال بـ 90أو.


مذبذب تحول الطور RC

RC مخطط حلبة تحول مذبذب الطور





لكن في الواقع ، سيكون تباين الطور أقل من هذا لأن المكثف المستخدم داخل الدائرة لا يمكن أن يكون مثاليًا. يمكن التعبير عن زاوية طور شبكة RC بالضبط كـ

Ф = هكذا-1Xc / R



في تعبير زاوية الطور أعلاه ، يمكن أن تكون XC 1 / (2πfC) ، وهي المقاومة ومفاعلة المكثف. تقدم هذه الأنواع من الشبكات تحولًا محددًا في الطور في المذبذبات.

يمكن تنفيذ وتشغيل مذبذب إزاحة الطور RC باستخدام ثلاث طرق وهي مذبذب إزاحة الطور RC باستخدام مذبذب إزاحة الطور ، ومذبذب إزاحة الطور RC باستخدام BJT ، ومذبذب إزاحة الطور RC باستخدام FET . لفهم هذا المفهوم بشكل أفضل ، سنشرح الطريقة التالية.


مخطط دائرة مذبذب تحول الطور RC باستخدام BJT

تحول طور RC التالي دارة مذبذب يمكن بناء استخدام BJT عن طريق تسلسل 3-RC لشبكات تحويل الطور التي توفر كل منها 600مرحلة التحول. في الدائرة ، يعمل RC المعروف باسم المقاوم المجمع على إيقاف تيار مجمع الترانزستور.

يمكن أن يشكل المقاوم القريب من الترانزستورات مثل R & R1 دائرة مقسم الجهد حيث يطور RE (المقاوم الباعث) القوة. بعد ذلك ، يكون المكثفان وهما Co & CE ، حيث Co هو مكثف فصل التيار المستمر o / p و CE هو مكثف تجاوز الباعث في المقابل. علاوة على ذلك ، توضح هذه الدائرة أيضًا شبكات 3-RC المستخدمة في مسار التغذية الراجعة.

دائرة مذبذب تحول الطور RC باستخدام BJT

حلبة مذبذب تحول الطور RC باستخدام BJT

سيؤدي هذا الاتصال إلى تحرك شكل الموجة o / p بزاوية 180 درجة طوال رحلتها من محطة o / p نحو محطة قاعدة الترانزستور. بعد ذلك ، يمكن نقل هذه الإشارة مرة أخرى بزاوية 180 درجة بمساعدة الترانزستور داخل الشبكة نظرًا لحقيقة أن تباين الطور بين المدخلات والمخرجات يمكن أن يكون 180 درجة في باعث مشترك (CE) إعدادات. سيؤدي هذا إلى إنشاء تفاوت في طور الشبكة إلى 360 درجة ويلبي شرط تباين الطور.

هناك طريقة أخرى لإرضاء حالة التباين في الطور وهي استخدام شبكات 4-RC ، كل منها يوفر 450 مرحلة تحول. لذلك ، تم تصميم مذبذب إزاحة الطور RC بطرق مختلفة لأن عدد شبكات RC داخلها غير متوازن. ولكن ، من خلال تعزيز عدد المراحل ، سيزيد من قوة تردد الدائرة ، فإنه يؤثر أيضًا بشكل سلبي على تردد المذبذب o / p بسبب تأثير التحميل.

تردد مذبذب تحول الطور RC

يمكن التعبير عن المعادلة العامة لتكرار اشتقاق مذبذب إزاحة الطور RC كـ

f = 1 / 2πRC√2N

أين،

R هي المقاومة (أوم)
C هي السعة
N هو لا. من شبكة RC

يمكن استخدام صيغة التردد أعلاه مرشح الترددات العالية (HPF) التصميم ذي الصلة ، ويمكن استخدامه أيضًا LPF (مرشح تمرير منخفض) . في هذه الحالات ، لا يمكن أن تعمل الصيغة الأعلى لحساب تردد المذبذب ، وستكون صيغة أخرى قابلة للتطبيق.

تردد المذبذب f = √N / 2πRC

أين،

R هي المقاومة (أوم)
C هي السعة
N هو لا. من شبكة RC

مزايا مذبذب تحول الطور RC

تشمل مزايا مذبذب تحول الطور ما يلي.

  • تصميم دائرة المذبذب سهل المكونات الأساسية مثل المقاومات وكذلك المكثفات.
  • هذه الدائرة ليست باهظة الثمن وتوفر ثباتًا ممتازًا للتردد.
  • هذه مناسبة بشكل أساسي للترددات المنخفضة
  • هذه الدائرة أبسط مقارنة بمذبذب جسر Wein لأنها لا تتطلب تخطيط التثبيت وردود الفعل السلبية.
  • خرج الدائرة هو جيبية خالية من التشويه إلى حد ما.
  • نطاق التردد لهذه الدائرة سوف يتراوح من بضعة هرتز إلى مئات كيلو هرتز

عيوب RC-Phase Shift Oscillator

تشمل عيوب مذبذب تحول الطور ما يلي.

  • ناتج هذه الدائرة صغير بسبب ردود الفعل الأصغر
  • يتطلب بطارية 12 فولت لتطوير جهد تغذية مرتد ضخم مناسب.
  • يصعب على هذه الدائرة إنشاء اهتزازات بسبب ردود الفعل الصغيرة
  • استقرار التردد لهذه الدائرة ليس جيدًا للمقارنة مع مذبذب جسر فيينا.

RC تطبيقات مذبذب تحول المرحلة

تشمل تطبيقات هذا النوع من مذبذب إزاحة الطور ما يلي

  • يستخدم مذبذب إزاحة الطور هذا لتوليد الإشارات على مدى واسع من التردد. استخدموا في الآلات الموسيقية ، وحدات GPS والتوليف الصوتي.
  • تشمل تطبيقات مذبذب إزاحة الطور تركيب الصوت والآلات الموسيقية ووحدات GPS.

وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بـ RC مذبذب تحول الطور نظرية. أخيرًا من المعلومات الواردة أعلاه ، يمكننا أن نستنتج أن هذه المذبذبات تستخدم بشكل أساسي لتوليد إشارات في النطاق الواسع. يمكن تغيير نطاق التردد من Hz-200Hz باستخدام المقاومات والمكثفات. إليك سؤال لك ، ما هي الوظيفة الرئيسية لمذبذب إزاحة الطور؟