Fonctionnement de l'oscillateur RC et ses applications

Essayez Notre Instrument Pour Éliminer Les Problèmes





Une oscillateur est un appareil électronique qui offre une bonne stabilité de fréquence ainsi qu'une forme d'onde en utilisant des éléments résistifs et capacitifs. Ces oscillateurs sont appelés oscillateur à déphasage ou oscillateur RC. Ce type d'oscillateur comprend des avantages supplémentaires qui peuvent être utilisés à des fréquences extrêmement basses. Dans un oscillateur à déphasage, 1800de phase peut être atteint en utilisant un circuit de déphasage plutôt qu'un couplage capacitif ou inductif. 180 supplémentaires0de phase peut être introduit en raison des propriétés du transistor. Par conséquent, l'énergie qui est renvoyée en direction du circuit de réservoir peut être une phase exacte. Cet article présente un aperçu de ce qu'est l'oscillateur à déphasage RC, son principe de fonctionnement, son schéma de circuit utilisant un ampli-op et un BJT et ses applications.

Qu'est-ce que l'oscillateur RC?

Un oscillateur RC est un oscillateur sinusoïdal qui est utilisé pour générer une onde sinusoïdale en sortie à l'aide de Composants electroniques . L'oscillateur, comme les circuits LC accordés, fonctionne à des fréquences élevées, mais aux basses fréquences, les condensateurs et les inductances d'un circuit de réservoir, sinon le circuit temporel serait de taille extrêmement grande.




Par conséquent, cet oscillateur est plus approprié dans les applications basse fréquence. Cet oscillateur comprend un réseau de rétroaction et un amplificateur . Le retour n / w est également appelé déphasage n / w qui peut être conçu avec des résistances et des condensateurs. Ceux-ci peuvent être disposés sous la forme d'une échelle. C'est donc la raison pour laquelle cet oscillateur est appelé oscillateur de type échelle.

Parlons du circuit oscillateur RC qui peut être utilisé dans le réseau de rétroaction avant de comprendre le fonctionnement de cet oscillateur.



Principe de fonctionnement de l'oscillateur RC

Le principe de fonctionnement de l'oscillateur RC est un circuit qui utilise le réseau RC pour donner le déphasage qui est nécessaire par le signal de réponse. Ces oscillateurs ont une force de fréquence exceptionnelle et peuvent céder la place à une onde sinusoïdale pure utilisée pour une large gamme de charges.

Oscillateur à décalage de phase RC utilisant BJT

L'oscillateur à déphasage RC utilisant BJT est illustré ci-dessous. Le transistor utilisé dans ce circuit est un élément actif de l'étage amplificateur. Le point de fonctionnement du courant continu dans la zone active du transistor peut être défini par la tension d'alimentation Vcc et les résistances R1, R2, RC et RE.


rc-oscillator-using-bjt

RC-oscillator-using-BJT

Le condensateur CE est un condensateur de dérivation. Ici, les trois segments RC sont considérés comme égaux et la résistance dans la section finale peut être R '= R - hie.

Le «hie» du transistor est la résistance d’entrée qui peut être ajoutée à R », par conséquent la résistance du réseau qui est connue à travers le circuit est« R ».

Les R1 et R2 résistances sont des résistances de polarisation et celles-ci sont supérieures et donc sans conséquence sur le fonctionnement du circuit alternatif. De plus, en raison de l 'impédance insignifiante accessible par la combinaison de RE - CE, il n'y a également aucune conséquence sur le fonctionnement en courant alternatif.

Lorsque l'alimentation est fournie au circuit, la tension de bruit commence les oscillations à l'intérieur du circuit. Au niveau de l'amplificateur à transistor, un petit amplificateur de courant de base génère un courant qui peut être de 1800déphasé.

Chaque fois que ce signal dans la réponse à l'entrée de l'amplificateur, il sera à nouveau déphasé de 1800. Si le gain de la boucle est équivalent à l'unité, des oscillations continues seront générées.

Le circuit peut être simplifié en utilisant un circuit alternatif équivalent, puis nous pouvons obtenir la fréquence des oscillations comme suit.

f = 1 / (2πRC √ ((4Rc / R) + 6))

Lorsque Rc / R est<< 1, then

f = 1 / (2πRC√ 6)

L'état d'oscillations continues,

hfe = (4Rc / R) + 23 + (29 R / Rc)

Pour un oscillateur à déphasage RC utilisant R = Rc, alors «hfe» doit être 56 utilisé pour des oscillations continues.

À partir des équations ci-dessus, pour modifier la fréquence de l’oscillation, les valeurs du condensateur et de la résistance doivent être modifiées.

Cependant, pour satisfaire les conditions d'oscillation, les valeurs à trois segments doivent être modifiées simultanément. En pratique, cela ne peut pas être possible, donc l'oscillateur RC est utilisé comme un oscillateur à fréquence fixe utilisé à toutes fins pratiques.

Oscillateur RC utilisant un ampli-op

Les oscillateurs RC amplificateurs opérationnels sont des oscillateurs couramment utilisés, par rapport aux oscillateurs transistorisés. Ce type d'oscillateur se compose d'un amplificateur opérationnel comme étage d'amplification et de trois réseaux en cascade RC comme circuit de rétroaction, comme illustré dans la figure ci-dessous.

rc-oscillator-using-op-amp

RC-oscillator-using-op-amp

Ce ampli-op fonctionne en mode d'inversion et, par conséquent, le signal de sortie de l'amplificateur opérationnel est décalé de 180 degrés par rapport au signal d'entrée apparu à la borne d'inversion. Et un déphasage supplémentaire de 180 degrés est fourni par le réseau de rétroaction RC et donc la condition d'obtention des oscillations.

Le gain de l’amplificateur autrement amplificateur opérationnel peut être régulé à l'aide de résistances telles que Rf et R1. Pour obtenir les oscillations nécessaires, le gain peut être ajusté de sorte que le produit du gain du réseau de rétroaction et du gain de l'amplificateur opérationnel soit quelque peu supérieur à 1.

Ce circuit fonctionne comme un oscillateur lorsque le gain de la boucle est supérieur à «1» si l’amplificateur opérationnel offre le gain supérieur à 29.

La fréquence des oscillations peut être dérivée par l'équation suivante

1 / (2πRC√ 6)

La condition d'oscillations peut être donnée avec A ≥ 29.

La valeur de gain de l'amplificateur peut être obtenue de sorte que les oscillations aient lieu à l'intérieur du circuit en régulant R1 & Rf.

Applications d'oscillateur RC

Les applications de cet oscillateur sont les suivantes.

  • Les oscillateurs RC sont utilisés dans les applications basse fréquence.
  • Les applications de ces oscillateurs incluent principalement la synthèse vocale, les instruments de musique et les unités GPS car ils fonctionnent à toutes les fréquences audio.

Ainsi, il s'agit de la Oscillateur RC et la fréquence de cet oscillateur peut être modifiée avec les condensateurs ou les résistances. Mais, généralement, les résistances sont réservées de manière constante tandis que les condensateurs sont accordés. Après cela, en évaluant les oscillateurs à l'aide d'oscillateurs LC, nous pouvons constater que le premier utilise le nombre de composants par rapport au dernier. Par conséquent, la fréquence o / p qui est générée à partir de ces oscillateurs peut s'éloigner beaucoup de la valeur mesurée légèrement que les oscillateurs LC. Cependant, ils sont employés comme des oscillateurs locaux utilisés pour les instruments de musique, les récepteurs synchrones et les générateurs de fréquences audio. Voici une question pour vous, quels sont les avantages et les inconvénients de l'oscillateur RC?