Apakah itu RC Oscillator?
Pengayun RC menggunakan komponen elektrik linear untuk mencipta gelombang sinus. Pada frekuensi tinggi, pengayun berfungsi seperti litar LC yang ditala, tetapi pada frekuensi rendah, kapasitor dan induktor dalam litar elektrik akan menjadi agak besar. Pengayun ini adalah lebih baik untuk aplikasi berasaskan frekuensi rendah. Pengayun RC terdiri daripada penguat bersama dengan litar maklum balas. Maklum balas yang dikenali sebagai anjakan fasa boleh dibuat menggunakan perintang dan kapasitor.
Prinsip Kerja
Litar pengayun RC menggunakan rangkaian RC untuk menyediakan anjakan fasa isyarat tindak balas yang diperlukannya. Pengayun ini menghasilkan gelombang sinus yang bersih untuk pelbagai jenis beban dan mempunyai frekuensi yang tinggi.
Pengayun RC asas menggunakan transistor ditunjukkan di bawah. Transistor dalam litar ini adalah unsur aktif peringkat penguatan. Voltan bekalan V cc dan perintang R 1 , R 2 , RC dan R DAN tentukan titik kendalian DC bagi kawasan aktif transistor.
C DAN dalam litar di atas bertindak sebagai kapasitor pintasan. Di sini ketiga-tiga segmen RC adalah setara dan R’ = R – hie mewakili rintangan akhir bahagian tersebut. 'Hie' mewakili rintangan transistor', jadi rintangan rangkaian keseluruhan litar ialah 'R'.
R 1 dan R 2 perintang tidak menjejaskan operasi litar. Nilai minimum impedans yang tersedia daripada R DAN -C DAN gabungan juga mempunyai kesan minimum pada operasi AC.
Voltan bunyi menyebabkan litar berayun apabila kuasa digunakan. Penguat dengan arus asas yang kecil mencipta arus anjakan fasa 180 darjah dalam penguat transistor. Isyarat ini akan dianjakkan fasa 180 darjah sekali lagi apabila ia bertindak balas kepada input penguat. Untuk keuntungan perpaduan, ayunan akan berterusan.
Menggunakan litar AC analog memudahkan litar dan memberikan kekerapan ayunan:
Jika R c /R <<1;
Daripada persamaan di atas, menukar nilai kapasitor dan perintang mengubah frekuensi ayunan.
Pengayun RC dengan Penguat Operasi
Rajah di bawah menunjukkan pengayun dengan penguat kendalian dan tiga daripada litar berlatarkan RC yang digunakan sebagai litar maklum balas.
Memandangkan op-amp ini menyongsangkan, isyarat keluarannya adalah 180 darjah daripada isyarat masukan pada terminal penyongsangan. Rangkaian maklum balas RC menambah 180 darjah peralihan fasa, menyebabkan ayunan.
Perintang seperti R f dan R 1 boleh melaraskan keuntungan penguat operasi. Laraskan keuntungan supaya keuntungan rangkaian maklum balas dan keuntungan op-amp lebih besar sedikit daripada 1 untuk mencapai ayunan yang dikehendaki.
Keuntungan litar lebih besar daripada 1 menjadikan litar itu sebagai pengayun jika op amp mempunyai keuntungan lebih besar daripada 29. Kekerapan ayunan boleh diperoleh menggunakan persamaan berikut:
Keadaan ayunan boleh dipastikan dengan A ≥ 29. Keuntungan penguat boleh dilaraskan supaya ayunan berlaku dalam litar mengawal R 1 dan R f .
Bagaimana untuk Membina Litar Pengayun RC?
Untuk frekuensi ayunan 5kHz, reka litar pengayun RC tiga peringkat dengan kapasitor maklum balas 2.5nF. Lukis pengayun RC akhir. Output frekuensi pengayun RC diberikan oleh:
Untuk mengira perintang maklum balas dalam konfigurasi op-amp:
Keuntungan op-amp standard untuk mengekalkan ayunan ialah 29:
Litar Pengayun RC hendaklah seperti berikut:
Kesimpulan
Dalam pengayun RC, frekuensi boleh diubah menggunakan kapasitor atau perintang. Walau bagaimanapun, perintang disimpan tetap manakala kapasitor dilaraskan mengikut keperluan. Ia digunakan sebagai pengayun untuk alat muzik, penjana frekuensi audio dan penerima segerak.