OSCILLATORI - 2

Oscillatori per bassa frequenza

Alle basse frequenze gli oscillatori RC di impiego più frequente sono quelli a rete di sfasamenfo e quelli a ponte di Wien.

Oscillatori a rete di sfasamento

Un oscillatore a sfasamento è costituito da un amplificatore invertente reazionato mediante una rete costituita da 3 celle RC identiche come indicato in fig. 2.

La rete di reazione introduce uno sfasamento complessivo di 180° che, sommato allo sfasamento di 180° proprio dell'amplificatore invertente rende soddisfatta la seconda delle condizioni di autoeccitazione imposte dal criterio di Barkausen.  

Supponendo che l'amplificatore abbia un'impedenza d'ingresso molto elevata (ipotesi verificata in particolare nel caso di un amplificatore operazionale), possiamo considerare il circuito equivalente di fig. 3:

Risolvendo la rete di figura 3, dalla relazione che lega V_u e V_e e ponendo: w₀= 1 / (2.45* R* C) si ha:

 V_e= - V_u / 29 ;  b = -1 / 29

Se ne deduce che, a detta frequenza, la rete sfasa di 180° ( segno negativo) ed il guadagno dell’amplificatore deve valere, per soddisfare anche alla prima delle condizioni di autoeccitazione imposte dal criterio di Barkausen (bA=1):

|A| = V_u / V_e= 29   

La fig. 4 rappresenta un possibile schema di oscillatore a rete di sfasamento, utilizzante come elemento attivo un amplificatore operazionale in configurazione invertente.

Fig. 4 - Oscillatore a rete di sfasamento con AO invertente.

Tenuta presente la relazione che esprime il guadagno invertente dell'amplificatore, per soddisfare la precedente relazione deve valere:

R₂ =29 R

In generale gli oscillatori a rete di sfasamento sono caratterizzati da una buona stabilita di frequenza. Vengono impiegati per lo più in laboratorio come oscillatori a bassissima frequenza (anche frazioni Hz) e possono essere realizzati anche a frequenza variabile, con regolazione "grossa" sulle R e "fine" sulle C.