位相変化発振器

彼 位相変化発振器 （英語の位相シフトオシレーター）これは、正弦型の出力を生成する電子回路です。これは、階段上の3次RCセクションで構成されるフィードバックが追加されたトランジスタや動作アンプなどの反転アンプ要素で構成されています。このフィードバックネットワークでは、陽性のフィードバックを提供するために、振動周波数に180度のギャップが導入されます。位相変化発振器は、オーディオ発振器として頻繁に使用されます。

このタイプの発振器が明示的に言及した最初の特許の1つは、1941年にアメリカの発明家ウィンストンコックが電気器官の製造業者の名の下に要求されました。 ボールドウィンカンパニー 。 ^{[ 初め ]} 発明者は、真空チューブと相変化ネットワークに基づいて作られたこの発振器は、実行できるさまざまなノートと音楽的なトーンの信号を生成したため、電動楽器を使用した音楽の生成に特に役立つと宣言しました。 1949年、Alois Rackは、最大17 MHzの正弦波信号を生成するコイルとコンデンサに基づいた最初のトランジスタに基づいた発振器を提示しました。 ^{[ 2 ]} 1952年、アメリカの発明家であるダンフォード・ケリーは、4つのアンプがカスケードで接続されているこのデバイスのバリアントの特許を要求し、4つの抵抗の階段フィードバックネットワークと、広い範囲の周波数よりも1％未満の歪みを提供する同じ数のコンデンサを要求しました。 ^{[ 3 ]} 1954年にMotorolaの会社のEverett Eberhardは、抵抗とコンデンサーネットワークの元のアイデアを尊重するPNP双極トランジスタに基づいた最初のバージョンを開発しました。ただし、最初の年は、統合回路としてのオシレーターの最初の実装は、アメリカのラジオコーポレーションであるエンジニアのハーウィックジョンソンによって開発されました。 ^{[ 4 ]} 1965年、日本の物理学者の林は、フィールド効果トランジスタを備えた実装を提案しました。 ^{[ 5 ]} ​

実装 [ 編集します ]

双極組合トランジスタ [ 編集します ]

この実装の背後にあるアイデアは、1949年に発明者のAlois Rackで発表されたものです。これは、NPN双極トランジスタで使用するためにAmerican Popular Electronics Magazineによって適応されました。この設計を表す図では、位相変化ネットワークを使用して肯定的なフィードバックを形成します。抵抗r _b r _c 彼らはトランジスタを分極します。抵抗r _s これは、発振器の出口にある分離抵抗です。

トランジスタJFET [ 編集します ]

この構成の利点は、アンプへの入力のインピーダンスが非常に高いため、負荷の効果が軽spされる可能性があることです。肯定的なフィードバックに使用されるトポロジーは、シリアル電圧フィードバックです。

オペアンプ [ 編集します ]

このタイプの発振器の最も単純な実装の1つは、図に示すように、運用アンプ、3つのコンデンサ、4つの抵抗を使用します。

この回路の周波数と振動基準の計算は、前のセクションの各セクションが前のセクションから負荷を受信するため、この回路の振動基準の計算は複雑です。負のフィードバック抵抗を除き、同じ抵抗とコンデンサが使用される場合、計算は大幅に簡素化されます。スキームでは、はい

${displaystyle r_ {1} = r_ {2} = r_ {3} = r}$

、 と

${displaystyle c_ {1} = c_ {2} = c_ {3} = c}$

、 それで：

${displaystyle f_ {mathrm {oscilacion}} = {frac {1} {2pi rc {sqrt {6}}}}}}}$

そして、振動基準は、res抵抗rを確立します _FB 単に次のように表現されています。

${displaystyle r_ {mathrm {fb}} = 29cdot r}$

抵抗とコンデンサの値が互いに異なる場合、共鳴または振動の頻度が表されます。

${displaystyle f_ {mathrm {oscilacion}} = {frac {1} {2pi {sqrt {r_ {2} r_ {3}（c_ {1} c_ {1} c_ {2}+c_ {1} c_ {3}）+r_ {1} r_ {2} c_ {1} c_ {2}}}}}}}}}}$

この実装の振動基準は、res抵抗rが _FB それはより複雑に表現されています：

${displaystyle r_ {mathrm {fb}} = 2（r_ {1}+r_ {2}+r_ {3}）+{frac {2r_ {1} r_ {3}} {r_ {2}}}}+{c_ {2} {2} {2} {2} {2} {2} {2} {2} _ {3} r_ {3}} {c_ {1}}}}}$

${displaystyle+{frac {2c_ {1} r_ {1}+c_ {1} r_ {2}+c_ {3} r_ {3}} {c_ {2}}}+{frac {2c_ {1} r_ {{1}+2c_ {{2c_ {{2c_ {1} {2c_} {2c_} {1} 2}+c_ {2} r_ {2}+c_ {2} r_ {3}} {c_ {3}}}}}$

${displaystyle+{frac {c_ {1} r_ {1}^{2}+c_ {3} r_ {1} r_ {3}} {c_ {2} {2}}}+{frac {c_ {2} r_ {{1} {{1} {{1} {{2} {{2} {{2} {{2} {{2} {2} 2}} {c_ {3} r_ {2}}}+{frac {c_ {1} r_ {1}^{2}+c_ {1} r_ {1} r_ {2}+c_ {2} r_ {1} r_ {3} {3}} {3}} {3}}$

参照 [ 編集します ]