आरसी का उपयोग कर आरसी चरण पारी थरथरानवाला

एक फेज शिफ्ट ओसीलेटर एक इलेक्ट्रॉनिक ऑसिलेटर सर्किट है जो साइन वेव आउटपुट का उत्पादन करता है। यह या तो ट्रांजिस्टर का उपयोग करके या एम्पलीफायर एम्पलीफायर के रूप में ओप-एम्प का उपयोग करके बनाया जा सकता है। आम तौर पर, इन चरण शिफ्ट ऑसिलेटर्स को ऑडियो ऑसिलेटर के रूप में उपयोग किया जाता है। आरसी चरण शिफ्ट थरथरानवाला में, 180 डिग्री चरण पारी आरसी नेटवर्क द्वारा उत्पन्न की जाती है और एक और 180 डिग्री ओप-amp द्वारा उत्पन्न की जाती है, इसलिए परिणामस्वरूप तरंग 360 डिग्री से उलट होती है।

साइन वेव आउटपुट उत्पन्न करने के अलावा, उनका उपयोग चरण शिफ्टिंग प्रक्रिया पर महत्वपूर्ण नियंत्रण प्रदान करने के लिए भी किया जाता 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।

इससे पहले कि हम आरसी चरण शिफ्ट थरथरानवाला डिजाइन करना शुरू करें, लेट्स इसके चरण और चरण शिफ्ट के बारे में अधिक जानें।

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 कर सकते हैं।

उपरोक्त छवि में, एक पूर्ण लहर चक्र दिखाया गया है। साइनसोइडल 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 करते हुए चरण परिवर्तन 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 तरंग प्रस्तुत की गई हैं, पहले ग्रीन साइनसॉइडल तरंग 360 डिग्री चरण में है, लेकिन लाल वाला जो 90-डिग्री चरण है वह ग्रीन सिग्नल के चरण से बाहर स्थानांतरित हो गया है।

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

आरसी चरण शिफ्ट थरथरानवाला

एक साधारण आरसी चरण शिफ्ट ऑसिलेटर 60 डिग्री की न्यूनतम चरण पारी 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।

आदर्श रूप से, आरसी सर्किट की आउटपुट तरंग की चरण शिफ्ट 90 डिग्री होनी चाहिए, लेकिन व्यावहारिक रूप से यह लगभग है। 60 डिग्री, संधारित्र आदर्श नहीं है। आरसी नेटवर्क के चरण कोण की गणना करने का सूत्र नीचे उल्लिखित है:

φ = टैन ^-1 (Xc / R)

जहां, Xc संधारित्र की प्रतिक्रिया है और R RC नेटवर्क में जुड़ा हुआ अवरोधक 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 है, या तो ट्रांजिस्टर या ऑप-एम्प इनवर्टिंग कॉन्फ़िगरेशन।

यदि आप RC फेज शिफ्ट ओसीलेटर के बारे में अधिक जानना चाहते हैं, तो लिंक का अनुसरण करें

Transistor की जगह RC Phase Shift Oscillator के लिए Op-amp का उपयोग क्यों करें?

आरसी फेज शिफ्ट ओसीलेटर के लिए ट्रांजिस्टर का उपयोग करने में कुछ सीमाएँ हैं:

1. यह केवल कम आवृत्तियों के लिए स्थिर है।
2. आरसी चरण शिफ्ट ऑसिलेटर को तरंग के आयाम को स्थिर करने के लिए अतिरिक्त सर्किटरी की आवश्यकता होती है।
3. आवृत्ति सटीकता सही नहीं है और यह शोर हस्तक्षेप के लिए प्रतिरक्षा नहीं है।
4. प्रतिकूल प्रभाव लोड हो रहा है। कैसकेड के गठन के कारण दूसरे पोल के इनपुट प्रतिबाधा पहले पोल फिल्टर के प्रतिरोधों के प्रतिरोध गुणों को बदलते हैं। अधिक फ़िल्टर कैस्केड किए गए और अधिक स्थिति खराब हो जाती है क्योंकि यह परिकलित चरण शिफ्ट ऑसिलेटर आवृत्ति की सटीकता को प्रभावित करेगा।

रोकनेवाला और संधारित्र में क्षीणन के कारण, प्रत्येक चरण में हानि बढ़ जाती है और कुल नुकसान इनपुट संकेत के लगभग 1/29 वें होता है।

जैसा कि सर्किट 1/29 वें स्थान पर होता है, हमें नुकसान को ठीक करने की आवश्यकता होती है। हमारे पिछले ट्यूटोरियल में उनके बारे में अधिक जानें।

Op-Amp का उपयोग करके RC फेज शिफ्ट ऑसिलेटर

जब हम RC चरण शिफ्ट थरथरानवाला के लिए op-amp का उपयोग करते हैं, तो यह एक इनवर्टर एम्पलीफायर के रूप में कार्य करता है। प्रारंभ में, इनपुट तरंग आरसी नेटवर्क में रही है, जिसके कारण हमें 180 डिग्री फेज शिफ्ट मिलता है। और, आरसी का यह आउटपुट ऑप-एम्प के इनवर्टिंग टर्मिनल में खिलाया जाता है।

अब, जैसा कि हम जानते हैं कि ऑप-एम्प एक 180 डिग्री के चरण शिफ्ट का उत्पादन करेगा जब एक इनवर्टिंग एम्पलीफायर के रूप में कार्य करता है। इसलिए, हमें आउटपुट साइन वेव में 360 डिग्री का फेज शिफ्ट मिलता है। यह RC चरण शिफ्ट थरथरानवाला op-amp का उपयोग कर अलग लोड की स्थिति के तहत भी एक निरंतर आवृत्ति प्रदान करता है।

अवयव आवश्यक

• Op-Amp IC - LM741
• रेसिस्टर - (१०० k - ३ एनोस, १०k - २ एनओएस, ४.k k)
• संधारित्र - (100pF - 3nos)
• आस्टसीलस्कप

सर्किट आरेख

Op-Amp का उपयोग करके RC फेज शिफ्ट ओसीलेटर का अनुकरण

आरसी चरण शिफ्ट ऑसिलेटर एक सटीक साइन वेव आउटपुट प्रदान करता है। जैसा कि आप अंत में सिमुलेशन वीडियो में देख सकते हैं, हमने सर्किट के चार चरणों में आस्टसीलस्कप की जांच निर्धारित की है।

आस्टसीलस्कप जांच	वेव टाइप
पहले एक	इनपुट वेव
दूसरा - बी	90 डिग्री फेज शिफ्ट के साथ साइन वेव
तीसरा - सी	180 डिग्री फेज शिफ्ट के साथ साइन लहर
चौथा - डी	आउटपुट वेव (साइन वेव) 360 डिग्री फेज शिफ्ट के साथ

यहां, प्रतिक्रिया नेटवर्क 180 डिग्री की एक चरण पारी की पेशकश कर रहा है। हम आरसी नेटवर्क में से प्रत्येक से 60 डिग्री प्राप्त कर रहे हैं। और, शेष 180 डिग्री चरण पारी अवर्पिंग कॉन्फ़िगरेशन में op-amp द्वारा उत्पन्न की जाती है।

दोलन की आवृत्ति की गणना के लिए नीचे दिए गए सूत्र का उपयोग करें:

एफ = 1/2 =RC√2N

Op-amp का उपयोग करते हुए RC चरण पारी थरथरानवाला का नुकसान यह है कि इसका उपयोग उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए नहीं किया जा सकता है। क्योंकि जब भी आवृत्ति बहुत अधिक होती है, तो संधारित्र की प्रतिक्रिया बहुत कम होती है और यह शॉर्ट सर्किट के रूप में कार्य करता है।