Elektronika

Maturitní otázky

SINUSOVÉ RC OSCILÁTORY

47.SINUSOVÉ RC OSCILÁTORY

Obecně jsou oscilátory všechna zařízení, která vytvářejí periodicky proměnné průběhy fyzikálních veličin.

Oscilátory RC používáme na nižších kmitočtech než LC - od zlomků Hz po několik stovek kHz. Jedná se o oscilátory zpětnovazební. I zde tedy musí být pro funkci oscilátoru splněna amplitudová podmínka oscilací

a zároveň fázová podmínka oscilací:

Obvod zpětné vazby je zde tvořen z článků RC (Wienův článek, přemostěný T-článek, dvojitý T-článek, dolní, horní propust – kaskádní) uspořádaných tak, aby bylo v kombinaci  použitým zesilovačem možno splnit obě podmínky oscilací. Kmitočet oscilátoru je dán kmitočtem, při kterém je fázový posun RC členu 0° nebo 180°. Je požadováno, aby tento kmitočet byl určen ostře a jednoznačně (kmitočtově selektivní obvody).

                Nejpoužívanější zpětnovazební dvojbrany se skládají z RC článků s odstupňovanými hodnotami R a C. To má za výhodu, že se články vzájemně nezatěžují.

Obr. 1. Oscilátor RC s kaskádním dvojbranem

Rovněž je možno setkat se se zpětnovazebními dvojbrany v podobě kaskády derivačních či integračních článků složené ze stejných odporů a kapacit. Tyto články se vzájemně zatěžují. Je zde zapotřebí většího zesílení aktivního dvojbranu. Ten však má výhodu v tom, že ho lze realizovat v širším kmitočtovém rozsahu.

Obr. 2. Příklad zapojení RC oscilátoru s kaskádou derivačních článků

Ne neznámým je tzv. můstkový oscilátor, tj. oscilátor který jako řídící člen používá Wienův článek a jako zesilovač OZ. Jak známo, Wienův článek vykazuje posun fáze 0° na svém kvazirezonančním kmitočtu

Samozřejmě se počítá se situací, kdy R₁=R₂=R a C₁=C₂=C. Je rovněž známo, že na svém kvazirezonančním kmitočtu vykazuje Wienův článek s R a C přenos

Je tedy zřejmé, že zesilovač musí mít pro splnění amplitudové podmínky napěťový zisk roven 3 a pro splnění fázové podmínky nesmí převracet fázi. OZ se tedy zapojí v neinvertujícím zapojení.

Obr. 3. Principiální zapojení můstkového RC oscilátor s OZ (Rezistory R₁ a R₂ se nastavuje požadovaný napěťový zisk OZ)