Praktická elektronika/RC oscilátory

Oscilátor je zdroj harmonických (sinusových) kmitů.

Když se na schéma podíváme blíž, zjistíme, že sestává ze dvou částí:

• zesilovače a
• obvodu zpětné vazby, který přivádí (vhodně upravený) signál z výstupu zpět na vstup.

Samozřejmě, že kdybychom u běžného zesilovače s kladným zesílením připojili výstup přímo na vstup, obvod by se okamžitě přepnul do minimální nebo maximální výchylky a v ní by setrvával. Tím bychom vytvořili tzv. stejnosměrnou kladnou zpětnou vazbu.

Pokud bychom naopak připojili výstup na vstup u zesilovače se záporným zesílením, zavedli bychom zápornou zpětnou vazbu. Obvod by se ustálil na nějaké střední hodnotě. To je stejnosměrná záporná zpětná vazba a používá se často pro stabilizaci zesilovače, aby naopak potlačila šumy či kmitání.

V našem případě použijeme takový obvod zpětné vazby, který naopak bude podporovat kmitání na jedné zvolené frekvenci, zatímco ostatní potlačí.

RC oscilátor s fázovacím článkem

RC oscilátory mají obvod zpětné vazby složen z kondenzátorů a odporů. Amplitudová a fázová podmínka je vždy splněna pouze pro jednu frekvenci. Na této frekvenci potom oscilátor kmitá.

schéma zapojení:

Amplitudová podmínka: $A_u\beta_u = \sqrt{2}\ \frac{1}{\sqrt{2}}=1$

Fázová podmínka:4*45°+180°=360

zesílení jednoho článku Au=4

V modře ohraničeném poli se nachází zpětná vazba tvořena 4 RC články. Jeden RC článek otáči fázi o 45°. Tedy pro čtyři plati 45°+45°+45°45°=180°, k tomu připočítáme ještě tranzistor ten otáčí fázi o 180° a dohromady to je 180°+180°=360°

V červeně ohraničeném poli se nachazí tranzistor realizovaný jako zesilovač. Pro detailnějši popis tohoto zapojení využiji tento članek. Zde je na něj odkaz Praktická elektronika/BJT Tranzistory

Přikládám fotku jak může vypadat RC oscillator:

RC oscilátor s Wienovým článkem

Schema: