Oscilador de cambio de fase

El oscilador de cambio de fase, cuya estructura básica se describe en la figura 10.4.a; consiste en un amplificador de ganancia negativa (-K) y una realimentación constituida por una sección RC de tercer orden en escalera.

El oscilador de cambio de fase (en inglés phase-shift oscillator) es un circuito electrónico que produce una salida en forma de onda senoidal. Consiste en un elemento amplificador inversor, tal como un transistor o un amplificador operacional al que se le añade una realimentación constituida por una sección RC de tercer orden en escalera. Esta red de realimentación introduce un desfase de 180º a la frecuencia de oscilación para proporcionar realimentación positiva. El oscilador de cambio de fase se utiliza frecuentemente como oscilador de audio.

https://es.wikipedia.org/wiki/Oscilador_de_cambio_de_fase

La condición de oscilación exige que la red de realimentación introduzca un desfase de 180˚; para así ser compatible con la ganancia negativa del amplificador que introduce a su vez otro desfase de 180˚.

En la figura 10.4.b se indica las ecuaciones de la red de realimentación. Partiendo de estas ecuaciones y tras realizar una serie de operaciones, se puede comprobar que la expresión de la ganancia de lazo es:

Las condiciones del Oscilador de cambio de fase establecen el valor de ƒ0 y el valor de K dados por:

Ejemplos prácticos de este tipo de osciladores se muestran en las figuras 10.5, 10.6.b y 10.6.c. En la figura 10.5 el oscilador está basado en un OA cuya ganancia (–R /R) se ajusta a través del potenciómetro Rp y tiene un limitador de amplitud en la salida a través de los diodos D1 y D2.

En las figuras 10.6.a y 10.6.b se presentan dos circuitos para Oscilador de cambio de fase que utilizan componentes discretos. El primero está basado en un amplificador FET cuya ganancia es:

y el segundo está basado en un amplificador BJT cuya hfe y Zi deben verificar las relaciones indicadas en la figura con una frecuencia de oscilación que depende de RC.