移相振荡器

振荡器的一个重要特性是，施加的反馈能量应该与储能电路处于正确的相位。到目前为止，我们讨论的振荡器电路在储能电路或频率确定电路中使用了电感 (L) 和电容 (C) 的组合。

我们观察到，振荡器中的 LC 组合提供 180^o 相移，而 CE 配置中的晶体管提供 180° 相移，从而使总相移为 360^o，以便使相位差为零。

尽管它们有一些应用，但LC电路也有一些缺点，例如

我们还有另一种类型的振荡器电路，它们是用电阻代替电感制成的。这样做可以提高频率稳定性并获得高质量的波形。这些振荡器还可以产生较低的频率。此外，电路既不笨重也不昂贵。

因此，RC振荡器电路消除了LC振荡器电路的所有缺点。因此，需要使用 RC 振荡器电路。这些也称为移相振荡器。

移相振荡器的原理

我们知道，对于正弦波输入，RC 电路的输出电压领先于输入电压。它领先的相位角由电路中使用的 RC 元件的值决定。以下电路图显示了 RC 网络的一个部分。

电阻 R 上的输出电压 V₁’ 比施加的输入电压 V₁ 领先某个相位角 ɸ^o。如果 R 减小到零，则 V₁’ 将比 V₁ 领先 90^o，即 ɸ^o = 90^o。

但是，将 R 调节到零在实践中是不可行的，因为它会导致 R 上没有电压。因此，在实践中，R 被调整到某个值，使 V₁’ 比 V₁ 领先 60^o。以下电路图显示了 RC 网络的三个部分。

每个部分产生 60^o 的相移。因此，产生了总共 180^o 的相移，即电压 V₂ 比电压 V₁ 领先 180^o。

使用移相网络产生正弦波的振荡器电路称为移相振荡器电路。移相振荡器电路的结构细节和工作原理如下所示。

移相振荡器电路由一个单晶体管放大器部分和一个 RC 移相网络组成。该电路中的移相网络由三个 RC 部分组成。在谐振频率 f_o 下，每个 RC 部分的相移为 60^o，因此 RC 网络产生的总相移为 180^o。

以下电路图显示了 RC 移相振荡器的布置。

振荡频率由下式给出

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

其中

$$R_1 = R_2 = R_3 = R$$

$$C_1 = C_2 = C_3 = C$$

电路通电后，在谐振频率 f_o 下振荡。放大器的输出 E_o 反馈到 RC 反馈网络。该网络产生 180^o 的相移，并且电压 E_i 出现在其输出端。该电压施加到晶体管放大器。

施加的反馈将为

$$m = E_i/E_o$$

反馈处于正确的相位，而处于 CE 配置的晶体管放大器产生 180^o 的相移。网络和晶体管产生的相移加起来形成围绕整个环路的相移，该相移为 360^o。

RC 移相振荡器的优点如下：

RC 移相振荡器的缺点如下：

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