Коло осцилатора са помаком фазе

Претходно смо креирали комплетан и детаљан водич о осцилатору фазног померања. Овде ћемо видети практичну примену осцилатора са фазним помаком. У овом пројекту креирамо коло осцилатора са фазним помаком на плочи и тестирамо његов излаз помоћу осцилоскопа.

Шта је фазно и фазно померање?

Фаза је период циклуса синусног таласа у референци од 360 степени. Комплетни циклус је дефинисан као интервал потребан да таласни облик врати своју произвољну почетну вредност. Фаза се означава као шиљаста позиција у овом циклусу таласног облика. Ако видимо синусоидни талас, лако ћемо идентификовати фазу.

На горњој слици приказан је комплетни таласни циклус. Почетна почетна тачка синусоидног таласа је у фази 0 степени и ако идентификујемо сваки позитивни и негативни врх и 0 тачака, добићемо фазу од 90, 180, 270, 360 степени. Дакле, када синусоидни сигнал започне путовање које није референца од 0 степени, називамо га фазно помереним разликовањем од референце од 0 степени.

Ако видимо следећу слику, идентификоваћемо како синусоидни талас померан фазом слично…

На овој слици су представљена два синусоидна сигнална таласа наизменичне струје, први зелени синусоидни талас је у фази од 360 степени, али црвени, који је реплика првог сигнала, који је за 90 степени померен из фазе зеленог сигнала.

Ово померање фаза може се извршити помоћу једноставне РЦ мреже.

Изградња и струјни круг

Осцилатор са фазним помаком производи синусни талас. Једноставни осцилатор фазног помака је РЦ осцилатор који пружа мање или једнако померању фазе од 60 степени.

Изнад слике је приказана једнополна РЦ мрежа са померањем фазе или коло лествице које померају фазу улазног сигнала за 60 степени или мање.

Ако каскамо тамо РЦ мрежу, добићемо фазни помак од 180 степени.

Сада да бисмо креирали осцилацију и излаз синусног таласа потребна нам је активна компонента, било транзистор било Оп-појачало у инвертујућој конфигурацији, и морамо повратити излаз тих компонената на улаз кроз трополну РЦ мрежу. На излазу ће произвести фазни помак од 360 степени и произвести синусни талас.

У овом упутству ћемо користити Трансистор као активни елемент и кроз њега произвести синусни талас.

Предуслови

За изградњу склопа потребне су нам следеће ствари-

1. Бреадбоард

2. 3 ком.1уФ керамичких кондензатора

3. 3 ком отпорника 680Р

4. отпорник 2.2к 1 ком

5. 10к отпорник 1 ком

6. отпорник 100Р 1 ком

7. отпорник 68к 1 ком

8. 100уФ кондензатор 1 ком

9. БЦ549 Транзистор

10. напајање од 9В

Шема и рад

На горњој слици је приказана шема за осцилатор фазног померања. Излаз смо обезбедили као улаз РЦ-мрежа који се поново пружа преко базе транзистора. РЦ мреже пружају неопходан фазни помак у путањи повратне спреге коју транзистор поново мења. Учесталост РЦ осцилатора може се израчунати помоћу ове једначине -

Ф је фреквенција осциловања, Р и Ц су отпор и капацитивност, а Н означава број коришћених фаза РЦ фазног помака. Ова формула је применљива само ако мрежа са фазним помаком користи исту вредност отпора и капацитивности, што значи да је Р1 = Р2 и Ц1 = Ц2 = Ц3. Осцилатор фазног помака може бити изведен као осцилатор променљивог фазног померања који може произвести широк опсег фреквенција у зависности од утврђене унапред подешене вредности. То се лако може учинити променом само фиксних кондензатора Ц1, Ц2 и Ц3 троструким променљивим кондензатором. У таквим случајевима вредност отпорника треба да буде фиксна.

У горњој шеми, Р4 и Р5 чине делилац напона који обезбеђује преднапон на транзистору БЦ549. Р6 се користи за ограничавање колектора струје и Р7 се користи за термичке стабилности БЦ549 Транзистор током рада. Ц4 је неопходан, јер је ово предајни кондензатор емитора БЦ549.

БЦ549 је НПН епитаксијални силицијумски транзистор. На горњој слици приказан је пакет ТО-92. Први клин (1) је колектор, 2 је основа и 3 је емитерски клин. Широко се користи у сврху пребацивања и појачања. БЦ549 је из истог сегмента широко коришћених 547, 548 итд. БЦ549 је верзија са ниским нивоом буке. Ово користимо за активну компоненту осцилатора фазног померања која ће појачати и обезбедити додатни фазни помак сигнала.

Струјни круг смо конструисали на плочи.

Излаз круга осцилатора померања фазе

Преко излаза смо повезали осцилоскоп да бисмо видели синусни талас. На доњој слици видећемо наше везе сонде осцилоскопа.

Повезали смо две сонде осцилоскопа, жуту преко коначног излаза и црвену преко друге РЦ мреже. Жута канал на Осциллосцопе ће обезбедити резултат коначни резултат, а Црвени канал ће обезбедити излаз преко другој фази РЦ филтера. Упоређивањем два излаза јасно ћемо разумети разлику између две фазе синусног таласа. Коло напајамо из 9В напонске јединице за напајање.

Ово је коначни резултат из осцилоскопа.

Коначни излаз који смо ухватили са осцилоскопа приказан је на горњој слици. Жута синуса талас је скоро у фази док је црвени сигнал, заробљен од 2 ^ј стадијуму РЦ мреже је ван фазе. Снимљени таласни облик непрекидно можемо видети на доњем видео снимку:

Излаз је прилично стабилан, а сметње буке су мање. Комплетан видео запис можете пронаћи на крају овог пројекта.

Ограничења круга осцилатора фазног померања

Како користимо БЈТ за осцилатор фазног помака, постоје одређена ограничења повезана са БЈТ. Осцилација је стабилна на ниским фреквенцијама, ако повећамо фреквенцију осцилација ће се заситити и излаз ће бити изобличен. Такође, амплитуда излазног таласа није тако савршена, требат ће јој додатни склоп за стабилизацију амплитуде кола таласног облика.

Ефекат негативног оптерећења такође представља проблем у фази РЦ мреже. Због ефекта оптерећења, улазна импеданса другог пола мења отпорна својства следећег претходног филтера првог пола. Каскадни додатни филтери погоршавају овај ефекат. Такође, из овог разлога је тешко израчунати фреквенцију осциловања помоћу стандардне методе формуле.

Употреба круга осцилатора фазног померања

Главна употреба осцилатора са фазним помаком је стварање синусног таласа преко његовог излаза. Дакле, где год је потребно стварање чистог синусног таласа, користи се осцилатор фазног помака. Такође, у сврху фазног померања одређеног сигнала, осцилатор фазног помака пружа значајну контролу над процесом померања. Остале употребе осцилатора са фазним помаком су:

1. У аудио осцилаторима
2. Претварач синусног таласа
3. Синтеза гласа
4. ГПС јединице
5. Музички инструменти.

Ако желите да сазнате више о осцилатору Пхасе Схифт, следите везу.