Osciladores sinusoidais

Um oscilador é um circuito eletrônico que produz um sinal periódico. Se o oscilador produz oscilações sinusoidais, é chamado desinusoidal oscillator. Ele converte a energia de entrada de uma fonte DC em uma energia de saída AC de um sinal periódico. Este sinal periódico terá uma frequência e amplitude específicas.

o block diagram de um oscilador senoidal é mostrado na figura a seguir -

A figura acima consiste principalmente em two blocks: um amplificador e uma rede de feedback. A rede de feedback pega uma parte da saída do amplificador como uma entrada para ele e produz um sinal de tensão. Este sinal de tensão é aplicado como uma entrada para o amplificador.

O diagrama de blocos de um oscilador sinusoidal mostrado acima produz oscilações sinusoidais, quando o seguinte two conditions estão satisfeitos -

• o loop gain $ A_ {v} \ beta $ do diagrama de blocos acima do oscilador senoidal deve ser maior ou igual a unity. Aqui, $ A_ {v} $ e $ \ beta $ são o ganho do amplificador e o ganho da rede de feedback, respectivamente.

• O total phase shift em torno do loop do diagrama de blocos acima de um oscilador sinusoidal deve ser 0⁰ ou 360⁰.

As duas condições acima juntas são chamadas de Barkhausen criteria.

Osciladores Op-Amp

tem two tipos de osciladores baseados em amp op.

• Oscilador de deslocamento de fase RC
• Oscilador ponte Wien

Esta seção discute cada um deles em detalhes.

Oscilador de mudança de fase RC

O oscilador baseado em op-amp, que produz um sinal de tensão senoidal na saída com a ajuda de um amplificador inversor e uma rede de feedback, é conhecido como um RC phase shift oscillator. Esta rede de feedback consiste em três seções RC em cascata.

o circuit diagram de um oscilador de deslocamento de fase RC é mostrado na figura a seguir -

No circuito acima, o op-amp está operando em inverting mode. Portanto, ele fornece uma mudança de fase de 180 ⁰ . A rede de feedback presente no circuito acima também fornece um deslocamento de fase de 180 ⁰ , uma vez que cada seção RC fornece um deslocamento de fase de 60 ⁰ . Portanto, o circuito acima fornece um deslocamento de fase total de 360 ⁰ em alguma frequência.

• o output frequency de um oscilador de deslocamento de fase RC é -

$$ f = \ frac {1} {2 \ Pi RC \ sqrt [] {6}} $$

• o gain $A_{v}$ de um amplificador inversor deve ser maior ou igual a -29,

$$ ou seja, - \ frac {R_f} {R_1} \ geq-29 $$

$$ => \ frac {R_f} {R_1} \ geq-29 $$

$$ => R_ {f} \ geq29R_ {1} $$

Portanto, devemos considerar o valor do resistor de realimentação $ R_ {f} $, no mínimo 29 vezes o valor do resistor $ R_ {1} $, a fim de produzir oscilações sustentadas na saída de um oscilador de deslocamento de fase RC.

Oscilador da ponte Wien

O oscilador baseado em amp op, que produz um sinal de tensão senoidal na saída com a ajuda de um amplificador não inversor e uma rede de feedback é conhecido como Wien bridge oscillator.

o circuit diagram de um oscilador de ponte Wien é mostrado na figura a seguir -

No circuito mostrado acima para o oscilador de ponte Wein, o op-amp está operando em non inverting mode. Conseqüentemente, ele fornece uma mudança de fase de 00. Portanto, a rede de feedback presente no circuito acima não deve fornecer nenhuma mudança de fase.

Se a rede de feedback fornece alguma mudança de fase, então temos que balance the bridgede tal forma que não deve haver nenhuma mudança de fase. Portanto, o circuito acima fornece uma mudança de fase total de 0 ⁰ em alguma frequência.

• o output frequency do oscilador da ponte de Wien é

$$ f = \ frac {1} {2 \ Pi RC} $$

• o gain $A_{v}$ do amplificador não inversor deve ser maior ou igual a 3

$$ ou seja, 1 + \ frac {R_f} {R_1} \ geq3 $$

$$ => \ frac {R_f} {R_1} \ geq2 $$

$$ => R_ {f} \ geq2R_ {1} $$

Portanto, devemos considerar o valor do resistor de realimentação $ R_ {f} $ pelo menos duas vezes o valor do resistor, $ R_ {1} $, a fim de produzir oscilações sustentadas na saída do oscilador da ponte de Wien.