移相振盪器

振盪器的一個重要特性是，施加的反饋能量應該與儲能電路處於正確的相位。到目前為止，我們討論的振盪器電路在儲能電路或頻率確定電路中使用了電感 (L) 和電容 (C) 的組合。

我們觀察到，振盪器中的 LC 組合提供 180^o 相移，而 CE 配置中的電晶體提供 180° 相移，從而使總相移為 360^o，以便使相位差為零。

儘管它們有一些應用，但LC電路也有一些缺點，例如

我們還有另一種型別的振盪器電路，它們是用電阻代替電感製成的。這樣做可以提高頻率穩定性並獲得高質量的波形。這些振盪器還可以產生較低的頻率。此外，電路既不笨重也不昂貴。

因此，RC振盪器電路消除了LC振盪器電路的所有缺點。因此，需要使用 RC 振盪器電路。這些也稱為移相振盪器。

移相振盪器的原理

我們知道，對於正弦波輸入，RC 電路的輸出電壓領先於輸入電壓。它領先的相位角由電路中使用的 RC 元件的值決定。以下電路圖顯示了 RC 網路的一個部分。

電阻 R 上的輸出電壓 V₁’ 比施加的輸入電壓 V₁ 領先某個相位角 ɸ^o。如果 R 減小到零，則 V₁’ 將比 V₁ 領先 90^o，即 ɸ^o = 90^o。

但是，將 R 調節到零在實踐中是不可行的，因為它會導致 R 上沒有電壓。因此，在實踐中，R 被調整到某個值，使 V₁’ 比 V₁ 領先 60^o。以下電路圖顯示了 RC 網路的三個部分。

每個部分產生 60^o 的相移。因此，產生了總共 180^o 的相移，即電壓 V₂ 比電壓 V₁ 領先 180^o。

使用移相網路產生正弦波的振盪器電路稱為移相振盪器電路。移相振盪器電路的結構細節和工作原理如下所示。

移相振盪器電路由一個單電晶體放大器部分和一個 RC 移相網路組成。該電路中的移相網路由三個 RC 部分組成。在諧振頻率 f_o 下，每個 RC 部分的相移為 60^o，因此 RC 網路產生的總相移為 180^o。

以下電路圖顯示了 RC 移相振盪器的佈置。

振盪頻率由下式給出

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

其中

$$R_1 = R_2 = R_3 = R$$

$$C_1 = C_2 = C_3 = C$$

電路通電後，在諧振頻率 f_o 下振盪。放大器的輸出 E_o 反饋到 RC 反饋網路。該網路產生 180^o 的相移，並且電壓 E_i 出現在其輸出端。該電壓施加到電晶體放大器。

施加的反饋將為

$$m = E_i/E_o$$

反饋處於正確的相位，而處於 CE 配置的電晶體放大器產生 180^o 的相移。網路和電晶體產生的相移加起來形成圍繞整個環路的相移，該相移為 360^o。

RC 移相振盪器的優點如下：

RC 移相振盪器的缺點如下：

列印頁面