相移振荡器

振荡器的一个重要特性是，施加的反馈能量应与谐振电路处于正确的相位。到目前为止讨论的振荡器电路在谐振电路或频率确定电路中采用了电感器 (L) 和电容器 (C) 组合。

我们已经观察到振荡器中的 LC 组合提供 180^o 相移，而 CE 配置中的晶体管提供 180° 相移，从而产生总共 360^o 相移，因此相位差为零。

虽然应用很少，但 LC 电路具有一些缺点，例如

我们还有另一种振荡器电路，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，LC振荡器电路的所有缺点在RC振荡器电路中都被消除了。因此，需要 RC 振荡器电路。这些也被称为相移振荡器。

相移振荡器的原理

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。下面的电路图显示了 RC 网络的单个部分。

电阻器 R 两端的输出电压 V₁' 领先施加在输入端的输入电压 V₁ 某个相位角 ɸ^o。如果将 R 减小到零，V₁' 将领先 V₁ 90^o，即 ɸ^o = 90^o。

但是，将 R 调整为零是不切实际的，因为这会导致 R 两端没有电压。因此，在实践中，R 会改变为这样的值，使 V₁' 领先 V₁ 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 180^o 的总相移，即电压 V₂ 领先电压 V₁ 180^o。

使用相移网络产生正弦波的振荡器电路称为相移振荡器电路。相移振荡器电路的构造细节和操作如下所述。

相移振荡器电路由单个晶体管放大器部分和 RC 相移网络组成。该电路中的相移网络由三个 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 相移振荡器的布置。

振荡频率由下式给出

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

其中

$$R_1 = R_2 = R_3 = R$$

$$C_1 = C_2 = C_3 = C$$

接通电源后，电路以谐振频率 f_o 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，其输出端出现电压 E_i。该电压施加到晶体管放大器。

施加的反馈将是

$$m = E_i/E_o$$

反馈处于正确相位，而处于 CE 配置的晶体管放大器产生 180^o 相移。网络和晶体管产生的相移相加，形成整个环路的相移，即 360^o。

RC 相移振荡器的优点如下 −

RC 相移振荡器的缺点如下 −