ما هو مذبذب RC؟
يستخدم مذبذب RC مكونات كهربائية خطية لإنشاء موجة جيبية. عند الترددات العالية، تعمل المذبذبات مثل دوائر LC المضبوطة، ولكن عند الترددات المنخفضة، ستكون المكثفات والمحاثات في الدائرة الكهربائية كبيرة جدًا. يُفضل هذا المذبذب للتطبيقات ذات التردد المنخفض. يشتمل مذبذب RC على مضخم صوت بالإضافة إلى دائرة تغذية مرتدة. يمكن إنشاء ردود الفعل المعروفة باسم تحول الطور باستخدام المقاومات والمكثفات.
مبدأ العمل
تستخدم دائرة مذبذب RC شبكة RC لتوفير تحول الطور لإشارة الاستجابة التي تحتاجها. تنتج هذه المذبذبات موجة جيبية نظيفة لمجموعة واسعة من الأحمال ولها تردد عالٍ.
يظهر أدناه مذبذب RC الأساسي الذي يستخدم الترانزستور. يعتبر الترانزستور الموجود في هذه الدائرة عنصرًا نشطًا في مرحلة التضخيم. جهد الإمداد V نسخة والمقاومات ر 1 ، ر 2 ، أرسي و ر و تحديد نقطة التشغيل DC للمنطقة النشطة للترانزستور.
ج و في الدائرة المذكورة أعلاه بمثابة مكثف الالتفافية. هنا تكون مقاطع RC الثلاثة متكافئة ويمثل R' = R - hie المقاومة النهائية للقسم. يمثل 'hie' مقاومة الترانزستور، وبالتالي فإن مقاومة الشبكة الإجمالية للدائرة هي 'R'.
ر 1 و ر 2 المقاومات لا تؤثر على عمل الدائرة الحد الأدنى لقيمة المعاوقة المتاحة من R و -ج و الجمع أيضًا له تأثير ضئيل على تشغيل التيار المتردد.
يتسبب جهد الضوضاء في تذبذب الدائرة عند تطبيق الطاقة. يقوم مكبر الصوت ذو التيار الأساسي الصغير بإنشاء تيارات إزاحة الطور بمقدار 180 درجة في مضخم الترانزستور. سيتم إزاحة هذه الإشارة بمقدار 180 درجة مرة أخرى عندما تستجيب لمدخلات مكبر الصوت. ومن أجل تحقيق الوحدة، سوف تستمر التذبذبات.
يؤدي استخدام دائرة التيار المتردد التناظرية إلى تبسيط الدائرة وإعطاء تردد التذبذب:
إذا ر ج /ص <<1;
من المعادلات السابقة فإن تغيير قيم المكثف والمقاومة يغير تردد التذبذب.
مذبذب RC مع مضخم تشغيلي
يوضح الشكل أدناه مذبذبًا مزودًا بمضخم تشغيلي وثلاثة من دوائر RC المتتالية المستخدمة كدوائر تغذية مرتدة.
نظرًا لأن مضخم الصوت هذا معكوس، فإن إشارة الخرج الخاصة به تكون 180 درجة من إشارة الإدخال عند الطرف المقلوب. تضيف شبكة ردود الفعل RC 180 درجة من تحول الطور، مما يسبب التذبذبات.
المقاومات مثل R F و ر 1 يمكن ضبط كسب مكبر للصوت التشغيلي. اضبط الكسب بحيث يكون كسب شبكة التغذية المرتدة وكسب المضخم التشغيلي أكبر قليلاً من 1 لتحقيق التذبذبات المطلوبة.
كسب الدائرة أكبر من 1 يجعل تلك الدائرة مذبذبًا إذا كان مضخم التشغيل لديه كسب أكبر من 29. ويمكن الحصول على تردد التذبذب باستخدام المعادلة التالية:
يمكن ضمان حالة التذبذب باستخدام A ≥ 29. ويمكن ضبط كسب مكبر الصوت بحيث تحدث التذبذبات داخل الدائرة التي تتحكم في R 1 و ر F .
كيفية بناء دائرة مذبذب RC؟
بالنسبة للتردد التذبذبي 5 كيلو هرتز، قم بتصميم دائرة مذبذب RC ثلاثية المراحل مع مكثفات تغذية مرتدة تبلغ 2.5 نانو فاراد. ارسم مذبذب RC النهائي. يتم إعطاء خرج التردد لمذبذب RC بواسطة:
لحساب مقاومة التغذية الراجعة في تكوين المرجع أمبير:
إن كسب المضخم التشغيلي القياسي للحفاظ على التذبذبات هو 29:
يجب أن تكون دائرة مذبذب RC كما يلي:
خاتمة
في مذبذبات RC، يمكن تغيير التردد باستخدام المكثفات أو المقاومات. ومع ذلك، يتم الاحتفاظ بالمقاومات ثابتة بينما يتم ضبط المكثفات حسب المتطلبات. يتم استخدامها كمذبذبات للآلات الموسيقية ومولدات التردد الصوتي وأجهزة الاستقبال المتزامنة.