RC ఓసిలేటర్ అంటే ఏమిటి?
సైన్ వేవ్‌ను సృష్టించేందుకు RC ఓసిలేటర్ లీనియర్ ఎలక్ట్రికల్ భాగాలను ఉపయోగిస్తుంది. అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద, ఓసిలేటర్లు ట్యూన్ చేయబడిన LC సర్క్యూట్‌ల వలె పని చేస్తాయి, కానీ తక్కువ పౌనఃపున్యాల వద్ద, ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌లోని కెపాసిటర్లు మరియు ఇండక్టర్‌లు చాలా పెద్దవిగా ఉంటాయి. ఈ ఓసిలేటర్ తక్కువ పౌనఃపున్యం ఆధారిత అనువర్తనాలకు ఉత్తమమైనది. RC ఓసిలేటర్ ఫీడ్‌బ్యాక్ సర్క్యూట్‌తో పాటు యాంప్లిఫైయర్‌ను కలిగి ఉంటుంది. ఫేజ్ షిఫ్ట్ అని పిలువబడే అభిప్రాయాన్ని రెసిస్టర్లు మరియు కెపాసిటర్‌లను ఉపయోగించి సృష్టించవచ్చు.
పని సూత్రం
RC ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్ దానికి అవసరమైన ప్రతిస్పందన సిగ్నల్ యొక్క దశ మార్పును అందించడానికి RC నెట్‌వర్క్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. ఈ ఓసిలేటర్లు అనేక రకాల లోడ్‌ల కోసం క్లీన్ సైన్ వేవ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి మరియు అధిక ఫ్రీక్వెన్సీని కలిగి ఉంటాయి.
ట్రాన్సిస్టర్‌ని ఉపయోగించే ప్రాథమిక RC ఓసిలేటర్ క్రింద చూపబడింది. ఈ సర్క్యూట్‌లోని ట్రాన్సిస్టర్ యాంప్లిఫికేషన్ దశ యొక్క క్రియాశీల మూలకం. సరఫరా వోల్టేజ్ V cc మరియు రెసిస్టర్లు R 1 , ఆర్ 2 , RC మరియు R మరియు ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క క్రియాశీల ప్రాంతం యొక్క DC ఆపరేటింగ్ పాయింట్‌ను నిర్వచించండి.
సి మరియు పై సర్క్యూట్‌లో బైపాస్ కెపాసిటర్‌గా పనిచేస్తుంది. ఇక్కడ మూడు RC విభాగాలు సమానంగా ఉంటాయి మరియు R' = R - hie విభాగం యొక్క తుది ప్రతిఘటనను సూచిస్తుంది. 'hie' ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ప్రతిఘటనను సూచిస్తుంది', కాబట్టి సర్క్యూట్ యొక్క మొత్తం నెట్‌వర్క్ నిరోధకత 'R'.
ఆర్ 1 మరియు ఆర్ 2 రెసిస్టర్లు సర్క్యూట్ ఆపరేషన్‌ను ప్రభావితం చేయవు. R నుండి లభించే కనిష్ట ఇంపెడెన్స్ విలువ మరియు -సి మరియు కలయిక AC ఆపరేషన్‌పై కూడా తక్కువ ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.
నాయిస్ వోల్టేజ్ పవర్ ప్రయోగించినప్పుడు సర్క్యూట్ డోలనం చేస్తుంది. చిన్న బేస్ కరెంట్ ఉన్న యాంప్లిఫైయర్ ట్రాన్సిస్టర్ యాంప్లిఫైయర్‌లో 180-డిగ్రీల ఫేజ్ షిఫ్ట్ కరెంట్‌లను సృష్టిస్తుంది. యాంప్లిఫైయర్ యొక్క ఇన్‌పుట్‌లకు ప్రతిస్పందించినప్పుడు ఈ సిగ్నల్ మళ్లీ 180 డిగ్రీలకు మార్చబడుతుంది. ఐకమత్య లాభం కోసం, ఊగిసలాటలు కొనసాగుతాయి.
అనలాగ్ AC సర్క్యూట్‌ని ఉపయోగించడం సర్క్యూట్‌ను సులభతరం చేస్తుంది మరియు డోలనం ఫ్రీక్వెన్సీని ఇస్తుంది:
ఒకవేళ ఆర్ సి /R <<1;
పై సమీకరణాల నుండి, కెపాసిటర్ మరియు రెసిస్టర్ విలువలను మార్చడం డోలనం ఫ్రీక్వెన్సీని మారుస్తుంది.
ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్‌తో RC ఓసిలేటర్
దిగువ బొమ్మ ఒక కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్‌తో ఓసిలేటర్‌ను చూపుతుంది మరియు ఫీడ్‌బ్యాక్ సర్క్యూట్‌లుగా ఉపయోగించే మూడు RC క్యాస్కేడ్ సర్క్యూట్‌లను చూపుతుంది.
ఈ op-amp inverting అయినందున, దాని అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్ ఇన్‌వర్టింగ్ టెర్మినల్‌లోని ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ నుండి 180 డిగ్రీలు ఉంటుంది. RC ఫీడ్‌బ్యాక్ నెట్‌వర్క్ 180 డిగ్రీల దశ మార్పును జోడిస్తుంది, దీని వలన డోలనాలు ఏర్పడతాయి.
R వంటి నిరోధకాలు f మరియు ఆర్ 1 కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క లాభాలను సర్దుబాటు చేయవచ్చు. కావలసిన డోలనాలను సాధించడానికి ఫీడ్‌బ్యాక్ నెట్‌వర్క్ యొక్క లాభం మరియు op-amp యొక్క లాభం 1 కంటే కొంచెం ఎక్కువగా ఉండేలా లాభాన్ని సర్దుబాటు చేయండి.
op amp 29 కంటే ఎక్కువ లాభం కలిగి ఉంటే 1 కంటే ఎక్కువ సర్క్యూట్ లాభం ఆ సర్క్యూట్‌ను ఓసిలేటర్‌గా చేస్తుంది. కింది సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి డోలనం ఫ్రీక్వెన్సీని పొందవచ్చు:
డోలనం స్థితిని A ≥ 29తో నిర్ధారించవచ్చు. R ని నియంత్రించే సర్క్యూట్‌లో డోలనాలు జరిగేలా యాంప్లిఫైయర్ లాభం సర్దుబాటు చేయబడుతుంది 1 మరియు ఆర్ f .
RC ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్‌ను ఎలా నిర్మించాలి?
5kHz యొక్క ఓసిలేటరీ ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం, 2.5nF ఫీడ్‌బ్యాక్ కెపాసిటర్‌లతో మూడు-దశల RC ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్‌ను రూపొందించండి. చివరి RC ఓసిలేటర్‌ను గీయండి. RC ఓసిలేటర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ అవుట్‌పుట్ దీని ద్వారా ఇవ్వబడింది:
op-amp కాన్ఫిగరేషన్‌లో ఫీడ్‌బ్యాక్ రెసిస్టర్‌ను లెక్కించడం కోసం:
డోలనాలను కొనసాగించడానికి ప్రామాణిక op-amp లాభం 29:
RC ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్ క్రింది విధంగా ఉండాలి:
ముగింపు
RC ఓసిలేటర్లలో, కెపాసిటర్లు లేదా రెసిస్టర్‌లను ఉపయోగించి ఫ్రీక్వెన్సీని మార్చవచ్చు. అయినప్పటికీ, కెపాసిటర్లు అవసరాలకు అనుగుణంగా సర్దుబాటు చేయబడినప్పుడు రెసిస్టర్లు స్థిరంగా ఉంచబడతాయి. అవి సంగీత వాయిద్యాలు, ఆడియో ఫ్రీక్వెన్సీ జనరేటర్లు మరియు సింక్రోనస్ రిసీవర్లకు ఓసిలేటర్లుగా ఉపయోగించబడతాయి.