¿Funciona el oscilador de cambio de fase RC?

ingrese la descripción de la imagen aquí

La figura muestra un oscilador de cambio de fase RC usando Op-Amp con ganancia 5 (Vo/Vi).

Mi suposición: el circuito está generando una onda sinusoidal con un voltaje pico a pico de 10v.

Considere un punto máximo positivo (+5V) en la salida. Una fracción de este voltaje se alimenta al terminal inversor del amplificador operacional con un cambio de fase de 180 grados. es decir, -1V (valor de cambio de fase de 180 grados 1/5 de 5, es decir, criterio de Barkhausen) alcanza el terminal negativo del amplificador operacional. Este -1V es nuevamente amplificado por el Op-amp y obtendremos +5v en la salida. Eso significa que esta es una condición estable.

Entonces, ¿por qué el voltaje de salida oscila?

Respuestas (3)

Hay oscilación estable si se cumple el criterio de Barkhausen para la oscilación.

Es decir:

  • la ganancia de bucle es 1
  • el cambio de fase (total) del bucle es 0°, (o 360° o un múltiplo entero de 360°):
    en este circuito hay un cambio de fase de 180° por la entrada inversora del OpAmp y otros 180° por la red de cambio de fase que resulta en 360° para una frecuencia exacta.

La salida está oscilando porque los cambios en el voltaje de salida tardan en propagarse a través del filtro.

0 cambio de fase significa que no hay retraso. ¿Estoy en lo cierto?
no necesariamente, ya que un retraso de 360 ​​grados también exhibe un cambio de fase cero.

Tollin: no puede captar un solo momento (ejemplo: ¿Por qué cree que +5V en la salida produce -1V en la entrada inv.?).

Más bien, debe considerar la condición de estado estacionario, y ahora entra en juego la condición de oscilación de Barkhausen: un circuito con retroalimentación puede oscilar si la ganancia del bucle alrededor del bucle completo es la unidad (magnitud unidad, fase = 0) para uno única frecuencia. La red de retroalimentación en su circuito produce un cambio de fase de -180 grados en una sola frecuencia, y la amortiguación en esta frecuencia es 1/29. Por tanto, cuando cierras el bucle con un amplificador inversor (ganancia de -29) cumples la condición mencionada y el circuito oscila.

Comentario : El factor mencionado anteriormente de 1/29 se aplica si R=R1=R2=R3 y C1=C2=C3 y Rfb=29*R

Según los criterios de Barkhausen, la ganancia del bucle debe ser 1. Ya asumí que la ganancia del amplificador es 5, por lo tanto, la ganancia de la red de retroalimentación debe ser 1/5), ya que el voltaje de salida es 5 V, 1/5 de 5, es decir, 1 V llegará al final de entrada. Dado que hay un cambio de fase de 180 grados, el valor de retroalimentación será -1V.
....pero no es 1/5 en la frecuencia que produce un cambio de fase de -180 grados. No se puede simplemente "asumir" algo que contradice las reglas electrónicas. De hecho, es 1/29.
¿Funciona el oscilador de cambio de fase RC?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v