RC 발진기란 무엇입니까?
RC 발진기는 선형 전기 부품을 사용하여 사인파를 생성합니다. 높은 주파수에서 발진기는 튜닝된 LC 회로처럼 작동하지만 낮은 주파수에서는 전기 회로의 커패시터와 인덕터가 상당히 커집니다. 이 발진기는 저주파 기반 애플리케이션에 적합합니다. RC 발진기는 피드백 회로와 함께 증폭기로 구성됩니다. 위상 편이로 알려진 피드백은 저항과 커패시터를 사용하여 생성할 수 있습니다.
작동 원리
RC 발진기 회로는 RC 네트워크를 사용하여 필요한 응답 신호의 위상 변이를 제공합니다. 이 발진기는 다양한 부하에 대해 깨끗한 사인파를 생성하고 높은 주파수를 갖습니다.
트랜지스터를 사용한 기본적인 RC 발진기는 다음과 같습니다. 이 회로의 트랜지스터는 증폭 단계의 활성 요소입니다. 공급 전압 V 참조 그리고 저항기 R 1 , R 2 , RC 및 R 그리고 트랜지스터 활성 영역의 DC 동작점을 정의합니다.
씨 그리고 위 회로에서는 바이패스 커패시터 역할을 한다. 여기서 세 개의 RC 세그먼트는 동일하며 R' = R – hie는 섹션의 최종 저항을 나타냅니다. 'hie'는 트랜지스터의 저항을 나타내므로 회로의 전체 네트워크 저항은 'R'입니다.
아르 자형 1 그리고 R 2 저항은 회로 작동에 영향을 미치지 않습니다. R에서 사용 가능한 최소 임피던스 값 그리고 -씨 그리고 조합은 또한 AC 작동에 최소한의 영향을 미칩니다.
잡음 전압으로 인해 전원이 공급될 때 회로가 진동하게 됩니다. 베이스 전류가 작은 증폭기는 트랜지스터 증폭기에서 180도 위상 편이 전류를 생성합니다. 이 신호는 증폭기의 입력에 응답할 때 다시 180도 위상 이동됩니다. 단위 이득을 위해 진동은 계속됩니다.
아날로그 AC 회로를 사용하면 회로가 단순화되고 발진 주파수가 제공됩니다.
만약 R 씨 /R <<1;
위의 방정식에서 커패시터와 저항 값을 변경하면 발진 주파수가 변경됩니다.
연산 증폭기가 있는 RC 발진기
아래 그림은 연산 증폭기와 피드백 회로로 사용되는 3개의 RC 계단식 회로가 있는 발진기를 보여줍니다.
이 연산 증폭기는 반전하기 때문에 출력 신호는 반전 단자의 입력 신호와 180도입니다. RC 피드백 네트워크는 180도 위상 변이를 추가하여 진동을 유발합니다.
R과 같은 저항기 에프 그리고 R 1 연산 증폭기의 이득을 조정할 수 있습니다. 피드백 네트워크의 이득과 연산 증폭기의 이득이 1보다 약간 커지도록 이득을 조정하여 원하는 진동을 달성합니다.
연산 증폭기의 이득이 29보다 큰 경우 회로 이득이 1보다 크면 해당 회로는 발진기가 됩니다. 발진 주파수는 다음 방정식을 사용하여 얻을 수 있습니다.
발진 조건은 A ≥ 29로 보장될 수 있습니다. R을 제어하는 회로 내에서 발진이 발생하도록 증폭기 이득을 조정할 수 있습니다. 1 그리고 R 에프 .
RC 발진기 회로를 구축하는 방법은 무엇입니까?
5kHz의 발진 주파수에 대해 2.5nF의 피드백 커패시터를 갖춘 3단계 RC 발진기 회로를 설계하십시오. 최종 RC 발진기를 그립니다. RC 발진기의 주파수 출력은 다음과 같이 주어진다.
연산 증폭기 구성에서 피드백 저항을 계산하려면 다음을 수행하십시오.
진동을 유지하기 위한 표준 연산 증폭기 이득은 29입니다.
RC 발진기 회로는 다음과 같습니다.
결론
RC 발진기에서는 커패시터나 저항을 사용하여 주파수를 변경할 수 있습니다. 그러나 요구 사항에 따라 커패시터가 조정되는 동안 저항은 고정된 상태로 유지됩니다. 악기용 발진기, 오디오 주파수 발생기 및 동기식 수신기로 사용됩니다.