Oscillateurs à déphasage

L'une des caractéristiques importantes d'un oscillateur est que l'énergie de rétroaction appliquée doit être en phase correcte dans le circuit du réservoir. Les circuits oscillateurs décrits jusqu'à présent ont employé une combinaison d'inductance (L) et de condensateur (C), dans le circuit de réservoir ou le circuit de détermination de fréquence.

Nous avons observé que la combinaison LC dans les oscillateurs fournit un déphasage de 180 ^o et le transistor en configuration CE fournit un déphasage de 180 ° pour faire un total de déphasage de 360 ^o afin qu'il fasse une différence de phase nulle.

Inconvénients des circuits LC

Bien qu'ils aient peu d'applications, le LC les circuits ont peu drawbacks tel que

• Instabilité de fréquence
• La forme d'onde est médiocre
• Ne peut pas être utilisé pour les basses fréquences
• Les inducteurs sont encombrants et chers

Nous avons un autre type de circuits oscillateurs, qui sont fabriqués en remplaçant les inducteurs par des résistances. Ce faisant, la stabilité de fréquence est améliorée et une forme d'onde de bonne qualité est obtenue. Ces oscillateurs peuvent également produire des fréquences plus basses. De plus, le circuit ne devient ni encombrant ni coûteux.

Tous les inconvénients de LC les circuits oscillateurs sont ainsi éliminés en RCcircuits d'oscillateur. D'où le besoin de circuits oscillateurs RC. Ceux-ci sont également appelés commePhase–shift Oscillators.

Principe des oscillateurs à déphasage

Nous savons que la tension de sortie d'un circuit RC pour une entrée sinusoïdale est en avance sur la tension d'entrée. L'angle de phase par lequel il conduit est déterminé par la valeur des composants RC utilisés dans le circuit. Le schéma de circuit suivant montre une seule section d'un réseau RC.

La tension de sortie V ₁ 'aux bornes de la résistance R amène la tension d'entrée appliquée à l'entrée V ₁ d'un certain angle de phase ɸ ^o . Si R était réduit à zéro, V ₁ 'entraînera le V ₁ de 90 ^o, c'est-à-dire ɸ ^o = 90 ^o .

Cependant, l'ajustement de R à zéro serait impraticable, car cela conduirait à aucune tension aux bornes de R. Par conséquent, en pratique, R est varié à une valeur telle que V ₁ 'mène V ₁ de 60 ^o . Le schéma de circuit suivant montre les trois sections du réseau RC.

Chaque section produit un déphasage de 60 ^o . Par conséquent, il se produit un déphasage total de 180 ^o , c'est-à-dire que la tension V ₂ mène la tension V ₁ de 180 ^o .

Circuit oscillateur à déphasage

Le circuit oscillateur qui produit une onde sinusoïdale à l'aide d'un réseau à déphasage est appelé circuit oscillateur à déphasage. Les détails de construction et le fonctionnement d'un circuit oscillateur à déphasage sont indiqués ci-dessous.

Construction

Le circuit oscillateur à déphasage se compose d'une seule section d'amplificateur à transistor et d'un réseau à déphasage RC. Le réseau de déphasage de ce circuit se compose de trois sections RC. A la fréquence de résonance f _o , le déphasage dans chaque section RC est de 60 ^{o de} sorte que le déphasage total produit par le réseau RC est de 180 ^o .

Le schéma de circuit suivant montre la disposition d'un oscillateur à déphasage RC.

La fréquence des oscillations est donnée par

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

Où

$$ R_1 = R_2 = R_3 = R $$

$$ C_1 = C_2 = C_3 = C $$

Opération

Le circuit lorsqu'il est allumé oscille à la fréquence de résonance f _o . La sortie E _o de l'amplificateur est renvoyée au réseau de rétroaction RC. Ce réseau produit un déphasage de 180 ^o et une tension E _i apparaît à sa sortie. Cette tension est appliquée à l'amplificateur à transistor.

Le feedback appliqué sera

$$ m = E_i / E_o $$

La rétroaction est en phase correcte, tandis que l'amplificateur à transistor, qui est en configuration CE, produit un déphasage de 180 ^o . Le déphasage produit par le réseau et le transistor s'ajoutent pour former un déphasage autour de toute la boucle qui est de 360 ^o .

Avantages

Les avantages de l'oscillateur à déphasage RC sont les suivants -

• Il ne nécessite pas de transformateurs ou d'inducteurs.
• Il peut être utilisé pour produire des fréquences très basses.
• Le circuit offre une bonne stabilité de fréquence.

Désavantages

Les inconvénients de l'oscillateur à déphasage RC sont les suivants -

• Le démarrage des oscillations est difficile car le retour est faible.
• La production produite est faible.