RC Oscillator   RC 발진기, RC 발진회로

1. RC 귀환 발진기 (RC Feedback Oscillator)

  ㅇ 기본 원리
     - 커패시터(C)와 저항기(R)를 이용한 충전/방전 회로에서,
     - 충전/방전 주기 조절에 의해,
     - 주기적인 정현파 파형을 만듬
     * 한편, 주기적인 비 정현파 발진기는,  ☞ 펄스 파형 발생기(펄스파 발진기) 참조

  ㅇ 구현 원리
     - RC 위상천이회로 및 증폭기 회로 구성을 통한, 정귀환 효과를 이용하여 정현파 발진을 도모함

  ㅇ 특징
     - 통상, 1 MHz 이하에서 사용

  ㅇ 주요 종류
     - 윈 브리지 발진기 (Wien bridge)
     - 위상천이 발진기
     - Twin-T 발진기
     - Bridge-T 발진기 등


2. 윈 브리지 발진기 (Wien Bridge Oscillator)

    

  ㅇ 회로 구조
     - 부귀환(반전증폭기), 정귀환(진상-지상 회로에 의한 귀환 구조)을 이용

  ㅇ 2개의 피드백  :  정 귀환 vo ~ v+, 부 귀환 vo ~ v-
     - 정 귀환 : 진상회로 및 지상회로를 결합 (진상-지상 회로, BPF)
     - 부 귀환 : 반전증폭기
        . 부귀환 요소(vo ~ v-)를 통해 개방루프이득이 연산증폭기에 가해짐

  ㅇ 브리지 암  :  브리지를 구성하는 4개의 팔(암)/변 (R1, R2, Za, Zb)
     - 이득 조절 : R1, R2
     - 위상 천이 : 진상회로 및 지상회로를 결합한 `진상 지상 회로 (BPF)`
        . 진상 지상 회로 (BPF)에 의한, 위상 기여분은 0(zero) 임      ☞ 발진 조건 참조

  ㅇ Op Amp 입력  : v- = v+ = vi

  ㅇ 발진 주파수  : fr = 1/(2πRC)

  ※ 윈 브리지(Wien Bridge) : 1891년 Max Wein에 의해 개발된 임피던스 측정용 브리지 회로


3. 위상 천이 발진기 (Phase Shift Oscillator)

  ㅇ 기본 회로 구성
      

  ㅇ 회로 구현 구조
     - `증폭기` 및 `위상 천이를 위한 3개의 수동 RC 회로`의 조합
       
        . 3개 귀환 RC 회로의 감쇠율 : B = 1/29
        . 발진주파수 : fr = 1/(2π√6RC)

  ㅇ 순수 증폭기의 역할  =>  증폭은 기여하나, 위상천이는 제공 안함

  ㅇ `반전 증폭기` 및 `3개 수동 RC회로`의 역할  =>  위상천이 제공
     - 반전 증폭기 => 180˚ 위상천이 기여함
     - 3개의 수동 RC 회로 => 180˚ 위상천이 기여함
        . 3개의 극점(Pole) 추가
        . RC회로 각각 60˚씩 기여함
     - 결국, 총 0˚ 또는 360˚ 위상천이를 만듬


4. 트윈 T형 발진기 (Twin-T Oscillator)

  ㅇ 부귀환 회로에 2개의 T형 병렬 필터(HPF,LPF)와 하나의 증폭기로 구성된 RC 발진기