Осциллятор Колпитца не работает

Я планирую генератор Колпитца колебаться на частоте около 16 кГц. Я попытался смоделировать схему в LT spice. введите описание изображения здесьСхема бака мне кажется правильной, но я не могу заставить схему колебаться. Кроме того, схема удовлетворяет критерию Беркхаузена с

г а я н * а т т е н ты а т я о н "=" 3.1 ( а п п р о Икс )
Я даже пытался приблизить его к 1, регулируя затухание, но все равно это не работает. Я думаю, что это как-то связано с другими конденсаторами, такими как C1 и C5 или, может быть, L1. В моей книге эти компоненты не рассматриваются подробно, и основное внимание в ней уделяется критерию Баркгаузена и тому, как его вычислить. У меня много путаницы, например, я могу заставить цепь резервуара колебаться, выбрав другие значения индуктивности и конденсаторов, но должен быть способ, чтобы я не выбирал очень высокое или низкое значение этих компонентов. введите описание изображения здесьМои вопросы-

  • Что еще нужно учитывать, помимо контура резервуара, чтобы такие генераторы работали правильно?
  • Как решить, какой конденсатор C1 и C5 использовать для правильной работы схемы? если возможно, пожалуйста, помогите мне с подробным математическим объяснением.
Упомянутая цель проектирования "3.1" (которую вы называете "критерием") НЕ является критерием осцилляции Баркгаузена. Упомянутое значение 3.1 - это усиление операционного усилителя, которое необходимо только для генератора WIEN!! В общем: LOOP GAIN со значением ( немного больше, чем) единица должна удовлетворять условию !
c5 выглядит слишком маленьким, чтобы сочетаться с вашими большими крышками танков. Соотношение крышки бака 10:1 выглядит несколько избыточно. Пожалуйста, приведите в порядок свою диаграмму, чтобы она была разборчивой, тогда мы сможем увидеть, не выглядит ли что-нибудь подозрительным. Осцилляторам часто требуется много времени для запуска в симуляторах. Используйте начальные условия .ic или генератор импульсов, чтобы запустить его при запуске.
@Neil_UK Хорошо, каким должно быть соотношение крышки бака для лучшего результата. Не могли бы вы объяснить немного больше об условии .ic, я не очень хорошо знаком с lt space.
Соотношение 3:1 для крышек, по-видимому, нормально работает с большинством осцилляторов этого типа. Google для «начальных условий», это позволяет вам установить пусковое напряжение на конденсаторах. Альтернативный способ получить тот же эффект — подключить источник напряжения последовательно с конденсатором и запрограммировать его на выходное напряжение после 1 мкс. В реальной жизни шум запускает осциллятор. В моделировании шум является округлением от вычислений с плавающей запятой, поэтому запуск может занять много времени, если вообще начнется.
Схема режет глаза

Ответы (2)

введите описание изображения здесь

Если вы хотите лучше начать с конструкции Colpitts с общим эмиттером, попробуйте этот ответ или этот ответ . Я бы также посоветовал вам использовать гораздо большее значение индуктивности (L1 в вашей схеме), чтобы получить колебание на частоте 16 кГц.

16 кГц — это достаточно мало для надежного запуска Colpitts… Я видел их только начиная со 100 кГц. Также удачи в поиске конденсатора на 100 мкФ, подходящего для резервуара генератора.
@LorenzoMarcantonio Я думаю, что этот комментарий лучше разместить под вопросом. Кстати, вы можете сделать генератор на 16 кГц из этой схемы, но ваша индуктивность должна быть намного больше, чтобы она была эффективной.
@энди он же. Не могли бы вы объяснить, почему я должен использовать эмиттерный резистор.
@shahrozeshahab ты не читал ссылки, которые я дал - это уменьшает усиление и помогает улучшить искажения.
@andy ака да, я прочитал их, и я все еще просматриваю все это, чтобы лучше понять. Поскольку я новичок в этой области, я не могу понять, почему использование эмиттерного резистора снижает усиление, я имею в виду, что если мы используем конденсатор, то он обеспечивает путь с низким реактивным сопротивлением для сигнала переменного тока. Почему мы не делаем то же самое здесь?
У вас искажение. Это искажение связано с тем, что ваша транзисторная схема имеет слишком большое усиление. Добавление сопротивления эмиттера снижает усиление любой схемы с общим эмиттером @shahrozeshahab, это общий эффект всех усилителей CE.
@andyaka хорошо понял. Спасибо

Хотя приведенные ниже версии классифицируются как «Colpitts», они более подвержены смещению, но все же используют резонансные компоненты с аналогичным значением. Схема слева аналогична не генератору OP, в то время как схема справа имеет более разумные значения компонентов в схеме с меньшей мощностью. Генератор никогда не используется сам по себе: он предназначен для подачи переменного тока на нагрузку... это необходимо учитывать при проектировании. Генератор большой мощности можно использовать для подачи энергии путем нагрева в индукционной печи. В таком устройстве вы можете увидеть малые значения индуктивности, имеющие низкое реактивное сопротивление на рабочей частоте, но вряд ли в формате «Колпиттс». Потребуются большие рабочие токи. Осциллятор Колпитца слева действительно колеблется.Два генератора Колпитца

если приложен достаточный ток смещения транзистора - в этом случае около 20 мА. Но амплитуда колебаний мала. Напряжение коллектора колеблется всего около вольта. Это немного по сравнению с источником постоянного тока 9 В. Кроме того, источник постоянного тока 9 В должен быть хорошо закреплен и стабилен. Последовательное сопротивление всего 0,02 Ом убивает колебания. Батарея транзисторного радиоприемника на 9 В имеет последовательное сопротивление около 2 Ом.

Схема справа работает с гораздо меньшей мощностью и, следовательно, может отдавать на нагрузку гораздо меньшую мощность. Его можно использовать для управления другой электронной схемой. Он смещается постоянным током менее 1 мА и устойчиво колеблется. Напряжение коллектора колеблется от пика к пику на 18 вольт ... если бы извлекалась некоторая мощность, амплитуда была бы меньше.

Схема справа была спроектирована с индуктивным сопротивлением 50 Ом. Если извлекаемая мощность невелика, можно выбрать более высокое индуктивное сопротивление, что уменьшит требуемую мощность постоянного тока. Индуктор часто является компонентом с наибольшими потерями: если его качество высокое (высокая добротность), требуется еще меньше мощности постоянного тока.

Обратите внимание, что LTSPice позволяет индуктивностям и конденсаторам включать (скрытые) резисторы, которые не показаны на схеме (для уменьшения беспорядка). Катушки индуктивности здесь обе имеют последовательные резисторы: L1 0,03 Ом, L2 1,5 Ом.


Осциллятор слева нуждается в ударе, чтобы запустить его, но только потому, что в SPICE гораздо меньше шума, чем в реальной жизни. Он запускается путем предоставления начального условия путем указания .IC I(L1)=0. Таким образом, ток дросселя возрастает от нуля ампер при t=0 секунд до рабочей точки 20 мА - это "пинок".

Осциллятор Колпитца не работает
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v