Фазосдвигающий генератор

Фазосдвигающий генератор - является простым синусоидальным электронным генератором. Он состоит из инвертирующего усилителя и фильтра обратной связи "сдвигающего" фазу на частоте генерации на 180 градусов.

Фильтр должен быть разработан так, чтобы частоты выше и ниже частоты генерируемого сигнала были бы сдвинуты по фазе или больше или меньше чем на 180 градусов.

Наиболее простой путь построения фильтров этого вида является использование трёх каскадных резисторно-конденсаторных фильтров, которые не сдвигают фазу на одном конце шкалы частот и сдвигают фазу на 270 градусов на другом конце. На частоте генерации каждый фильтр сдвигает фазу на 60 градусов и вся цепь фильтра сдвигает фазу на 180 градусов.

Простой пример фазосдвигающего генератора

Генератор на трёх RC-цепочках с усилителями после каждой цепочки

Релаксационный RC-генератор на операционном усилителе

Одна из простейших разновидностей генераторов этого вида использует операционный усилитель (ОУ), три конденсатора и четыре резистора, как показано на схеме.

Математика для вычисления частоты генерации и критерия генерации для этой схемы очень сложна, из-за того, что каждая последующая R-C цепь нагружает предыдущую. Вычисления сильно упрощаются установкой всех резисторов (исключая резистор отрицательной обратной связи) и всех конденсаторов одинаковых величин. На схеме R1=R2=R3=R и C1=C2=C3=C, тогда:

$f_{Oscillation}=\frac{1}{2\pi RC \sqrt{6}}$

и критерий генерации:

$R_{feedback}=29\cdot R$

Без упрощения вычисления становятся более сложными:

$f_{Oscillation}=\frac{1}{2\pi\sqrt{R_2R_3(C_1C_2+C_1C_3+C_2C_3)+R_1R_3(C_1C_2+C_1C_3)+R_1R_2C_1C_2}}$

Критерий генерации: $R_{feedback}= 2(R_1+R_2+R_3)+\frac{2R_1R_3}{R_2}+\frac{C_2R_2+C_2R_3+C_3R_3}{C_1}+\frac{2C_1R_1+C_1R_2+C_3R_3}{C_2}+\frac{2C_1R_1+2C_2R_1+C_1R_2+C_2R_2+C_2R_3}{C_3}+\frac{C_1R_1^2+C_3R_1R_3}{C_2R_2}+\frac{C_2R_1R_3+C_1R_1^2}{C_3R_2}+\frac{C_1R_1^2+C_1R_1R_2+C_2R_1R_2}{C_3R_3}$

Другая версия этой схемы может быть сделана включением буферных операционных усилителей после каждой R-C цепи, что упрощает вычисления. Усиление напряжения инвертирующего канала всегда является единичным.

См. также

• RC-генератор
• Генератор электронный

Ссылки

• http://radiomaster.ru/stati/radio/gen.php Рис.1.7-RC-генератор на транзисторе
• http://upsai.by.ru/index.html Электронные установки и импульсная техника. RC генератор
• http://bse.sci-lib.com/particle000028.html БСЭ. RC-генератор синусоидальных колебаний