Litar pengayun peralihan fasa

Kami sebelum ini telah membuat tutorial lengkap dan terperinci mengenai Phase Shift Oscillator. Di sini kita akan melihat pelaksanaan praktikal pengayun fasa peralihan. Dalam projek ini, kami membuat litar pengayun fasa peralihan pada papan roti dan menguji keluarannya menggunakan osiloskop.

Apakah Fasa dan Pergeseran Fasa?

Fasa adalah tempoh kitaran penuh gelombang sinusoidal dalam rujukan 360 darjah. Kitaran lengkap ditakrifkan sebagai selang yang diperlukan untuk bentuk gelombang untuk mengembalikan nilai awal sewenang-wenangnya. Fasa dilambangkan sebagai kedudukan runcing pada kitaran bentuk gelombang ini. Sekiranya kita melihat gelombang sinusoidal kita akan mengenal pasti fasa dengan mudah.

Dalam gambar di atas, kitaran gelombang lengkap ditunjukkan. Titik permulaan gelombang sinusoidal adalah 0 darjah dalam fasa dan jika kita mengenal pasti setiap puncak positif dan negatif dan 0 titik, kita akan mendapat fasa 90, 180, 270, 360 darjah. Oleh itu, apabila isyarat sinusoidal bermula, ia adalah perjalanan selain rujukan 0 darjah, kita memanggilnya fasa yang beralih daripada pembezaan 0 darjah

Sekiranya kita melihat gambar seterusnya, kita akan mengenal pasti bagaimana gelombang sinusoidal fasa berubah sama…

Dalam gambar ini, terdapat dua gelombang isyarat sinusoidal AC yang disajikan, gelombang Sinusoidal Hijau pertama adalah 360 darjah dalam fasa tetapi gelombang merah yang merupakan replika isyarat pertama, iaitu fasa 90 darjah beralih dari fasa isyarat hijau.

Pergeseran fasa ini dapat dilakukan dengan menggunakan rangkaian RC sederhana.

Pembinaan dan Litar

Pengayun pergeseran Fasa menghasilkan gelombang sinus. Pengayun fasa fasa sederhana ialah pengayun fasa RC yang memberikan pergeseran fasa 60 darjah kurang dari atau sama

Gambar di atas menunjukkan rangkaian RC peralihan fasa kutub tunggal atau litar tangga yang mengalihkan fasa isyarat input sama dengan atau kurang dari 60 darjah.

Sekiranya kita merangkumi rangkaian RC, kita akan mendapat peralihan fasa 180 darjah.

Sekarang untuk membuat output osilasi dan gelombang sinus, kita memerlukan komponen aktif, baik Transistor atau Op-amp dalam konfigurasi terbalik, dan kita perlu menyalurkan kembali output komponen tersebut ke input melalui rangkaian RC tiga tiang. Ia akan menghasilkan peralihan fasa 360 darjah pada output dan menghasilkan gelombang sinus.

Dalam tutorial ini, kita akan menggunakan Transistor sebagai elemen aktif dan menghasilkan gelombang sinus melaluinya.

Pra-syarat

Untuk membina litar, kita memerlukan perkara berikut-

1. Papan roti

2. 3 buah kapasitor seramik.1uF

3. 3 pcs perintang 680R

4. Perintang 2.2k 1 pc

5. Perintang 10k 1 pc

6. Perintang 100R 1 pc

7. 68k perintang 1 pc

8. Kapasitor 100uF 1 pc

9. BC549 Transistor

10. Bekalan kuasa 9V

Skematik dan Berfungsi

Dalam gambar di atas, skema untuk Fasa Shift Oscillator ditunjukkan. Kami memberikan output sebagai input rangkaian RC yang sekali lagi disediakan di dasar transistor. Rangkaian RC menyediakan peralihan fasa yang diperlukan dalam laluan maklum balas yang sekali lagi diubah oleh transistor. Kekerapan RC Oscillator dapat dikira menggunakan persamaan ini-

F adalah Frekuensi ayunan, R dan C adalah rintangan dan kapasitansi, dan N adalah singkatan bagi bilangan fasa pergeseran fasa RC yang digunakan. Ini formula hanya berkenaan jika rangkaian anjakan fasa menggunakan sama rintangan dan kemuatan nilai, yang cara R1 = R2 dan C1 = C2 = C3. Pengayun fasa pergeseran dapat dibuat sebagai pengayun fasa peralihan fasa yang dapat menghasilkan frekuensi yang luas bergantung pada nilai pra-set yang ditentukan. Ini dapat dilakukan dengan mudah dengan hanya menukar kapasitor tetap C1, C2, dan C3 dengan kapasitor pemboleh ubah tiga geng. Nilai perintang harus ditetapkan dalam kes sedemikian.

Dalam skema di atas, R4 dan R5 membentuk pembahagi voltan yang memberikan voltan berat sebelah ke transistor BC549. The R6 digunakan untuk menghadkan arus pengumpul dan R7 digunakan untuk kestabilan haba yang BC549 Transistor semasa operasi. C4 sangat mustahak kerana ini adalah kapasitor by-pass pemancar BC549.

BC549 adalah Transistor Silikon Epitaxial NPN. Pada gambar di atas, pakej TO-92 ditunjukkan. Pin pertama (1) adalah pemungut, 2 adalah Pangkalan dan 3 adalah pin Pemancar. Ia digunakan secara meluas dalam tujuan pensuisan dan penguatan. BC549 adalah dari segmen yang sama yang digunakan secara meluas 547, 548 dll. BC549 adalah versi kebisingan rendah. Kami menggunakan ini untuk komponen aktif pengayun fasa kami yang akan menguatkan dan memberikan peralihan fasa tambahan ke isyarat.

Kami telah membina litar di papan roti.

Keluaran Litar Pengayun Fasa Pergeseran

Kami menghubungkan Osiloskop di seluruh output untuk melihat gelombang sinus. Pada gambar di bawah ini kita akan melihat sambungan probe Oscilloscope kami.

Kami menyambungkan dua probe Oscilloscope, Yellow satu di output akhir dan Red di rangkaian RC kedua. The saluran kuning daripada Oscilloscope akan menyediakan hasil output akhir dan saluran Red akan menyediakan output di seluruh peringkat kedua RC penapis. Dengan membandingkan dua output, kita akan memahami dengan jelas perbezaan antara dua fasa gelombang sinus. Kami menghidupkan litar dari unit bekalan kuasa bangku 9V.

Ini adalah hasil akhir dari Osiloskop.

Hasil akhir yang kami ambil dari Osiloskop ditunjukkan dalam gambar di atas. The Yellow Sine gelombang kini di fasa manakala isyarat merah, ditangkap dari 2 ^nd peringkat RC Network adalah daripada fasa. Kita dapat melihat bentuk gelombang yang ditangkap secara berterusan dalam video di bawah:

Keluarannya agak stabil dan gangguan bunyi lebih rendah. Video yang lengkap boleh didapati di akhir projek ini.

Batasan Litar Osilator Fasa Pergeseran

Oleh kerana kita menggunakan BJT untuk pengayun fasa fasa, ada batasan tertentu yang berkaitan dengan BJT. Osilasi stabil pada frekuensi rendah, jika kita meningkatkan frekuensi, ayunan akan jenuh dan outputnya akan terdistorsi. Juga, amplitud gelombang output tidak begitu sempurna, ia memerlukan litar tambahan untuk menstabilkan amplitud litar bentuk gelombang.

Kesan pemuatan buruk juga menjadi masalah pada peringkat rangkaian RC. Oleh kerana kesan pemuatan, impedans input tiang kedua mengubah sifat rintangan penapis tiang pertama yang terdahulu. Penapis tambahan yang memburukkan lagi kesan ini. Oleh sebab itu, sukar untuk mengira frekuensi ayunan menggunakan kaedah formula standard.

Penggunaan Litar Oscillator Phase Shift

Penggunaan utama pengayun fasa peralihan adalah untuk membuat gelombang sinus di seluruh keluarannya. Oleh itu, di mana sahaja penjanaan gelombang sinus tulen diperlukan, pengayun fasa peralihan digunakan. Juga, untuk tujuan pergeseran fasa isyarat tertentu, pengayun fasa peralihan memberikan kawalan yang signifikan terhadap proses pergeseran. Penggunaan pengayun fasa peralihan lain adalah:

1. Dalam pengayun audio
2. Penyongsang Gelombang Sinus
3. Sintesis Suara
4. Unit GPS
5. Alat muzik.

Sekiranya anda ingin mengetahui lebih lanjut mengenai Phase Shift Oscillator, ikuti pautan tersebut.