Chapter 5 Oscillator Present by: Thawatchai Thongleam Shool of Electronic Engineering Nakhon Pathom Rajabhat University

หัวข้อที่จะศึกษา 5.1 บทนำออสซิลเลเตอร์ 5.2 หลักการพื้นฐานของออสซิลเลเตอร์ 5.3 วงจรออสซิลเลเตอร์แบบเลื่อนเฟส 5.4 วงจรออสซิลเลเตอร์แบบเวนบริดจ์ 5.5 วงจรโคพิต ออสซิลเลเตอร์ 5.6 คริสตอล ออสซิลเลเตอร์

5.1 บทนำออสซิลเลเตอร์

ภาคส่งสัญญาณ ภาครับสัญญาณ

รูปที่ 1 ลักษณะของรูปสัญญาณที่จะได้จากการออกแบบวงจรผลิตความถี่ รูปที่ 1 ลักษณะของรูปสัญญาณที่จะได้จากการออกแบบวงจรผลิตความถี่

5.2 หลักการพื้นฐานของออสซิลเลเตอร์

5.2 หลักการพื้นฐานของออสซิลเลเตอร์

5.2 หลักการพื้นฐานของออสซิลเลเตอร์ เงื่อนไข T(jwo) = 1 เรียกว่า เงื่อนไขของ Barkhausen criterion และเพื่อให้วงจรเกิดการออสซิลเลต วงจรออสซิลเลเตอร์จะต้องมีเงื่อนไขดังนี้ T(s) = A(s)b(s) = 1 1. ผลรวมของเฟสจะต้องมีค่าเท่ากับ n x 360o เมื่อ n = 0, 1, 2, …… 2. ขนาดของลูปเกณมีค่าเท่ากับหนึ่ง

5.3 ออสซิลเลเตอร์แบบเลื่อนเฟส (Phase-Shift Oscillator) รูปที่ 5.2 วงจรเฟสชิฟออสซิลเลเตอร์ (Phase-shift oscillator circuit) ด้วยวงจรตามแรงดัน

5.3 ออสซิลเลเตอร์แบบเลื่อนเฟส (Phase-Shift Oscillator)

5.3 ออสซิลเลเตอร์แบบเลื่อนเฟส (Phase-Shift Oscillator)

รูปที่ 5.3 วงจรเฟสชิฟออสซิลเลเตอร์ (Phase-shift oscillator circuit)

ตังอย่างที่ 5.1 จงหาค่าความถี่ในวงจรออสซิลเลเตอร์ และอัตราขยายของวงจรกำเนิดสัญญาณแบบเลื่อนเฟส กำหนดให้ค่า C = 0.1 mF และ R = 1 kW อัตราขยายน้อยสุดมีค่าเท่ากับ 8 เพราะฉะนั้น ค่าความต้านทาน R2 = 8 kW

แบบฝึกหัดที่ 5.2 จงออกแบบวงจรออสซิลเลเตอร์แบบเลื่อนเฟสเพื่อกำเนิดสัญญาณที่ความถี่ fo = 22.5 kHz กำหนดให้ค่าความต้านทานต่ำสุดที่ใช้เท่ากับ 10 kW (Ans. R = 10 kW, C = 408 pF และ R2 = 80 kW)

5.3 วงจรออสซิลเลเตอร์แบบเวนบริดจ์ (Wien-Bridge Oscillator) รูปที่ 5.4 วงจรเวนบริดจ์ออสซิลเลเตอร์ (Wien-bridge oscillator circuit)

5.3 วงจรออสซิลเลเตอร์แบบเวนบริดจ์ (Wien-Bridge Oscillator)

5.3 วงจรออสซิลเลเตอร์แบบเวนบริดจ์ (Wien-Bridge Oscillator) รูปที่ 5.4 วงจรเวนบริดจ์ออสซิลเลเตอร์ (Wien-bridge oscillator circuit)

ตัวอย่างที่ 5.3 จงออกแบบวงจรออสซิลเลเตอร์แบบเวนบริดจ์ที่แสดงในรูปที่ 5.xx เพื่อกำเนิดสัญญาณที่ความถี่ fo = 20 kHz วิธีทำ ความถี่ของการออสซิลเลตมีค่าเท่ากับ ตัวต้านทานเท่ากับ 10 kW และตัวเก็บประจุเท่ากับ 796 pF อัตราขยายเท่ากับ R2/R1 = 2 เรากำหนด R2 = 20 kW และ R1 = 10 kW

รูปที่ 5.8 (ก) วงจรออสซิลเลตเตอร์แบบเลื่อนเฟสที่ใช้การจำลอง

รูปที่ 5.8 (ข) แรงดันเอาต์พุตในแกนเวลา

รูปที่ 5.8 (ค) แรงดันเอาต์พุตในแกนความถี่

5.4 โคพิต ออสซิลเลเตอร์

5.4 โคพิต ออสซิลเลเตอร์

และเราสามารถกำหดสมการได้ดังนี้ ถ้าเราสมมุติให้มีการเกิดออสซิลเลตขึ้นดังนั้น Vo และเราสามารถกำหดสมการได้ดังนี้

เงื่อนไขของการเกิดออสซิลเลต คือค่าจำนวนจริง และจำนวนจินตภาพต้องเท่ากับศูนย์ ซึ่งจากจำนวนจิตภาพ เราสามารถหาความถี่ของสัญญาณที่กำเนิดขึ้นเท่ากับ

5.5 ฮาร์ทเล่ย์ ออสซิลเลเตอร์ (Hartley Oscillator)

5.5 ฮาร์ทเล่ย์ ออสซิลเลเตอร์ (Hartley Oscillator)

5.6 คริสตอล ออสซิลเลเตอร์ (Crystal Oscillator)

Thank you