Конструкция генератора фазового сдвига RC

Я пытаюсь построить RC-цепь с фазовым сдвигом, как показано ниже. Я хочу, чтобы выходная частота составляла 100 кГц при входном напряжении 5 В, и я хочу иметь возможность снижать выходную частоту при снижении входного напряжения. До сих пор я изучал RC-генераторы с фазовым сдвигом и использовал следующие уравнения для определения предельных значений.введите описание изображения здесь

Я проверил, что точка смещения постоянного тока транзистора работает, но по какой-то причине колебания не проявляются. Ниже моя схема, построенная на LT spice. Какие-нибудь советы, которые помогут мне создать RC-генератор с переменным фазовым сдвигом?

введите описание изображения здесь

Первая мысль - подключить вершину R3 напрямую к V1, чтобы не было пути отрицательной обратной связи. Кроме того, некоторые сим-программы имеют проблему запуска с цепями генератора. Другие здесь знают об этом больше, чем я.
C2 не питает 100 кОм. Вместо этого сопротивление база-эмиттер составляет около 1,6 кОм.
Все сказано, плюс укажите реальную модель малосигнального транзистора, т.е. 2N3904. Я думаю, что я бы переключил схему смещения, чтобы использовать дегенерацию эмиттера, и уменьшил импедансы повсюду в десять или даже в 100 раз (т. Е. Снизил сопротивления и увеличил емкости).
См . здесь и здесь пару несколько связанных случаев.
Попробуйте поменять местами C2 и C5. Вы не можете изменить частоту, изменив напряжение питания, вам понадобится другая конструкция генератора, чтобы сделать его настраиваемым.
Неточно для настройки tinyurl.com/y5flh4qw
6,5 пФ??? Это будет затоплено паразитной емкостью, если вы не ОЧЕНЬ осторожный конструктор! Попробуйте 650 пФ и 1 кОм (или, может быть, 130 пФ и 5,1 кОм), сохраняя постоянные времени одинаковыми. Кроме того, колебания могут не отображаться в симуляции: вы можете сделать V1 шагом (от 0 до 5 В), чтобы запустить его.
Одиночный Q-RC имеет очень низкую добротность, усиление для регулирования f и Vout, но моя конструкция работает, но не может быть VCO с Vcc. Невозможный

Ответы (1)

Входное сопротивление биполярного транзистора равно бета * reac, где reac равно 1/г. При Ic = 1 мА reac = 26 Ом. При 0,5 мА реактивное сопротивление = 52 Ом.

Ваш транзистор работает при токе около 2 мА, поэтому реактивное сопротивление составляет 13 Ом.

Масштабируется по бета, что дает Rin (при постоянном токе) 100 * 13 = 1300 Ом.

Что параллельно с конечными 100К.........выдает проблемы фазового сдвига и затухания.

Кроме того, входная емкость устанавливается с помощью умножения Миллера.

Этот Cin равен (1 + усиление). Коэффициент усиления составляет около 1 кОм Rcollector/1/г.

или 1000/13 == 80X.

Для типичных биполярных транзисторов с Cob 10 пФ Cin составляет 800 пФ, что совсем не подходит для трехступенчатого фазовращателя с 7 пФ.

==================================================

Чтобы уменьшить входную емкость (чтобы уменьшить умножение Миллера), введите 2-й биполяр поверх первого; сместить эту базу на +1 вольт и обойти эту (новую) базу с 0,1 мкФ, потому что при 100 000 Гц Cob составляет 10 пФ? будет легко перемещать эту базу вверх и вниз. Это (2-й транзистор) называется каскодингом.

Для улучшения Rin воспользуйтесь предложенными в комментариях идеями, вставив резистор 10КОм в эмиттер на землю. Для работы с фазосдвигающими резисторами на 100 000 Ом нужно 1 МОм??? и для этого требуется бета * 100K = 1Meg. Это высокое значение Re требует переосмысления всех смещений.

Кроме того, 20 пФ Cin исходного транзистора (уменьшено с 800 пФ, так как каскад значительно помогает) по-прежнему является серьезной проблемой. 1 пФ на частоте 1 ГГц составляет -j159 Ом; 1 пФ на частоте 1 МГц составляет -j159 000 Ом; 20 пФ на частоте 100 000 Гц составляет -j80 000 Ом, поэтому даже при каскадировании Cin нарушит требуемый фазовый сдвиг.

Значительно уменьшите R-фазу и значительно увеличьте C-фазу.