फेज शिफ्ट ऑसिलेटर सर्किट

हमने पहले चरण शिफ्ट ओसीलेटर पर एक पूर्ण और विस्तृत ट्यूटोरियल बनाया है। यहां हम चरण बदलाव थरथरानवाला के व्यावहारिक कार्यान्वयन को देखेंगे। इस परियोजना में, हम ब्रेडबोर्ड पर फेज़ शिफ्ट ऑसिलेटर सर्किट बनाते हैं और ऑसिस्कोस्कोप का उपयोग करके इसके आउटपुट का परीक्षण करते हैं ।

फेज और फेज शिफ्ट क्या है?

चरण 360 डिग्री के संदर्भ में एक साइनसोइडल तरंग की पूर्ण चक्र अवधि है। एक पूर्ण चक्र को तरंग के लिए आवश्यक अंतराल के रूप में परिभाषित किया जाता है ताकि इसके मनमाने प्रारंभिक मूल्य को वापस किया जा सके। चरण को इस तरंग चक्र पर इंगित स्थिति के रूप में दर्शाया गया है। यदि हम साइनसोइडल तरंग को देखते हैं तो हम आसानी से चरण की पहचान करेंगे।

उपरोक्त छवि में, एक पूर्ण लहर चक्र दिखाया गया है। साइनसॉइडल तरंग का प्रारंभिक प्रारंभिक चरण चरण में 0 डिग्री है और यदि हम प्रत्येक सकारात्मक और नकारात्मक शिखर और 0 अंक की पहचान करते हैं, तो हमें 90, 180, 270, 360-डिग्री चरण मिलेंगे। इसलिए, जब एक साइनसॉइडल सिग्नल शुरू होता है, तो यह 0-डिग्री संदर्भ के अलावा यात्रा करता है, हम इसे 0-डिग्री संदर्भ से विभेदित चरण कहते हैं।

यदि हम अगली छवि देखते हैं तो हम यह पहचानेंगे कि कैसे एक चरण में साइनसोइडल वेव शिफ्ट किया गया…

इस छवि में, दो एसी साइनसॉइडल सिग्नल वेव प्रस्तुत किए गए हैं, पहला ग्रीन साइनसोइडल वेव 360 डिग्री चरण में है, लेकिन लाल जो पहले सिग्नल की प्रतिकृति है, जो कि 90-डिग्री चरण ग्रीन सिग्नल के चरण से बाहर स्थानांतरित हो गया है।

यह चरण स्थानांतरण सरल आरसी नेटवर्क का उपयोग करके किया जा सकता है।

निर्माण और सर्किट

एक फेज शिफ्ट ऑसिलेटर एक साइन वेव पैदा करता है। एक साधारण चरण शिफ्ट ऑसिलेटर आरसी थरथरानवाला है जो 60 डिग्री चरण की पारी से कम या बराबर प्रदान करता है।

ऊपर की छवि एक एकल पोल चरण पारी आरसी नेटवर्क या सीढ़ी सर्किट दिखा रही है जो इनपुट सिग्नल के चरण को 60 डिग्री या उससे कम के बराबर स्थानांतरित करता है।

अगर हम आरसी नेटवर्क का उपयोग करते हैं, तो हमें 180-डिग्री चरण की पारी मिलेगी ।

अब दोलन और साइन वेव आउटपुट बनाने के लिए हमें एक सक्रिय घटक की आवश्यकता होती है, या तो इनवर्टिंग कॉन्फ़िगरेशन में ट्रांजिस्टर या Op-amp, और हमें तीन पोल RC नेटवर्क के माध्यम से इनपुट में उन घटकों के आउटपुट को वापस फीड करना होगा। यह आउटपुट पर 360-डिग्री चरण शिफ्ट का उत्पादन करेगा और साइन लहर का उत्पादन करेगा।

इस ट्यूटोरियल में, हम एक सक्रिय तत्व के रूप में ट्रांजिस्टर का उपयोग करेंगे और इसके माध्यम से साइन वेव का उत्पादन करेंगे।

आवश्यक शर्तें

सर्किट बनाने के लिए हमें निम्नलिखित चीजों की आवश्यकता है-

1. ब्रेडबोर्ड

2. 3 पीसी.1uF सिरेमिक कैपेसिटर

3. 680R अवरोधक के 3 पीसी

4. 2.2k रोकनेवाला 1 पीसी

5. 10k रोकनेवाला 1 पीसी

6. 100R रोकनेवाला 1 पीसी

7. 68 k रोकनेवाला 1 पीसी

8. 100uF संधारित्र 1 पीसी

9. बीसी 549 ट्रांजिस्टर

10. 9 वी बिजली की आपूर्ति

योजनाबद्ध और कार्यशील

ऊपर की छवि में, चरण शिफ्ट ओसीलेटर के लिए योजनाबद्ध दिखाया गया है। हमने आरसी-नेटवर्क के इनपुट के रूप में आउटपुट प्रदान किया जो कि ट्रांजिस्टर के आधार पर फिर से प्रदान किया गया है। RC नेटवर्क फीडबैक पथ में आवश्यक चरण परिवर्तन प्रदान कर रहा है जो कि ट्रांजिस्टर द्वारा फिर से बदल दिया जाता है। इस समीकरण का उपयोग करके RC Oscillator की आवृत्ति की गणना की जा सकती है-

एफ दोलन आवृत्ति है, आर और सी प्रतिरोध और समाई हैं, और एन का उपयोग संख्या आरसी चरण शिफ्ट चरणों की संख्या के लिए है। यह सूत्र केवल तभी लागू होता है जब चरण शिफ्ट नेटवर्क समान प्रतिरोध और समाई मान का उपयोग करता है, जिसका अर्थ है R1 = R2 और C1 = C2 = C3 । फेज शिफ्ट ऑसिलेटर को वैरिएबल फेज शिफ्ट ऑसिलेटर के रूप में बनाया जा सकता है जो कि पूर्व निर्धारित मूल्य के आधार पर आवृत्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला का उत्पादन कर सकता है। ट्रिपल गैंग चर संधारित्र के साथ केवल निश्चित कैपेसिटर C1, C2 और C3 को बदलकर यह आसानी से किया जा सकता है । ऐसे मामलों में रेसिस्टर का मान निश्चित होना चाहिए।

उपरोक्त योजनाबद्ध में, R4 और R5 एक वोल्टेज विभक्त बनाते हैं जो ट्रांजिस्टर BC549 को एक पूर्वाग्रह वोल्टेज प्रदान करता है । R6 कलेक्टर वर्तमान सीमित करने के लिए इस्तेमाल किया और R7 के थर्मल स्थिरता के लिए प्रयोग किया जाता है BC549 आपरेशन के दौरान ट्रांजिस्टर। C4 आवश्यक है क्योंकि यह BC549 का एमिटर बाय-पास कैपेसिटर है ।

BC549 एक NPN एपिटैक्सियल सिलिकॉन ट्रांजिस्टर है । उपरोक्त छवि में, TO-92 पैकेज दिखाया गया है। पहला पिन (1) कलेक्टर है, 2 बेस है और 3 एमिटर पिन है। यह व्यापक रूप से स्विचिंग और प्रवर्धन उद्देश्य में उपयोग किया जाता है। BC549 व्यापक रूप से इस्तेमाल किए गए 547, 548 आदि के समान खंड से है। BC549 निम्न शोर संस्करण है। हम इसे अपने चरण शिफ्ट थरथरानवाला के सक्रिय घटक के लिए उपयोग कर रहे हैं जो कि सिग्नल को एक अतिरिक्त चरण बदलाव प्रदान करेगा और प्रदान करेगा।

हमने एक ब्रेडबोर्ड पर सर्किट का निर्माण किया है।

चरण शिफ्ट थरथरानवाला सर्किट का उत्पादन

हमने साइन लहर को देखने के लिए आउटपुट में एक ऑसिलोस्कोप को जोड़ा । नीचे की छवि में हम अपने ऑसिलोस्कोप जांच कनेक्शन देखेंगे।

हमने दो ऑसिलोस्कोप जांच, अंतिम आउटपुट में पीला एक और दूसरे आरसी नेटवर्क में रेड एक को जोड़ा। ऑसिलोस्कोप का पीला चैनल अंतिम आउटपुट का परिणाम प्रदान करेगा और रेड चैनल दूसरे चरण आरसी फिल्टर में आउटपुट प्रदान करेगा। दो आउटपुट की तुलना करने से हम स्पष्ट रूप से साइन लहर के दो चरणों के बीच अंतर को समझेंगे। हम 9V बेंच पावर सप्लाई यूनिट से सर्किट को पावर कर रहे हैं।

यह ऑसिलोस्कोप से अंतिम आउटपुट है ।

अंतिम आउटपुट जिसे हमने ऑसिलोस्कोप से कैप्चर किया है, उपरोक्त छवि में दिखाई दे रहा है। येलो साइन लहर लगभग एक चरण में है, जबकि रेड सिग्नल, 2 ^एनडी स्टेज से कैप्चर किया गया आरसी नेटवर्क चरण से बाहर है । हम नीचे दिए गए वीडियो में लगातार पकड़े गए तरंग को देख सकते हैं:

आउटपुट काफी स्थिर है और शोर हस्तक्षेप कम है। पूरा वीडियो इस परियोजना के अंत में पाया जा सकता है।

चरण शिफ्ट थरथरानवाला सर्किट की सीमाएं

जैसा कि हम चरण शिफ्ट थरथरानवाला के लिए BJT का उपयोग कर रहे हैं, कुछ सीमाएं BJT से जुड़ी हैं । दोलन कम आवृत्तियों पर स्थिर होते हैं, अगर हम आवृत्ति बढ़ाते हैं तो दोलन संतृप्त हो जाएंगे और आउटपुट विकृत हो जाएगा। साथ ही, आउटपुट तरंग आयाम इतना सही नहीं है, इसे तरंग सर्किटरी के आयाम को स्थिर करने के लिए अतिरिक्त सर्किटरी की आवश्यकता होगी।

प्रतिकूल लोडिंग प्रभाव RC नेटवर्क स्टेज पर भी एक समस्या है । लोडिंग प्रभाव के कारण, दूसरे पोल का इनपुट प्रतिबाधा अगले पूर्ववर्ती पोल फिल्टर के प्रतिरोध गुणों को बदल देता है। अतिरिक्त फिल्टर कैस्केडिंग इस प्रभाव को और खराब कर देते हैं। इसके अलावा, इस कारण से, मानक सूत्र विधि का उपयोग करके दोलन आवृत्ति की गणना करना मुश्किल है।

फेज शिफ्ट का उपयोग ऑसिलेटर सर्किट

एक चरण बदलाव थरथरानवाला का मुख्य उपयोग इसके उत्पादन में साइन लहर बनाना है। इसलिए, जहां भी शुद्ध साइन वेव जेनरेशन की जरूरत होती है, वहां फेज शिफ्ट ऑसिलेटर का इस्तेमाल किया जाता है। इसके अलावा, एक विशेष संकेत के चरण शिफ्टिंग के उद्देश्य के लिए, चरण शिफ्ट ऑसिलेटर शिफ्टिंग प्रक्रिया पर महत्वपूर्ण नियंत्रण प्रदान करता है। चरण बदलाव दोलक के अन्य उपयोग हैं:

1. ऑडियो ऑसिलेटर में
2. साइन वेव इन्वर्टर
3. आवाज संश्लेषण
4. GPS इकाइयाँ
5. संगीत वाद्ययंत्र।

यदि आप चरण शिफ्ट ओसीलेटर के बारे में अधिक जानना चाहते हैं, तो लिंक का पालन करें।