Работа генератора обратной связи с настроенным коллектором

Я пытаюсь понять следующий настроенный осциллятор обратной связи коллектора, извлеченный отсюда с помощью LTSpice. Я так понимаю, что L1 и C1 создают резонанс на частоте колебаний, а L2 обеспечивает обратную связь.

введите описание изображения здесь

Однако напряжение на выходе (V(C3)) не является синусоидальным, как ожидалось. Пожалуйста, обратитесь к следующей форме волны.

введите описание изображения здесь

Если я правильно понимаю, транзистор уходит в насыщение (редактировать: из-за большого коэффициента усиления). Когда конденсаторы C2 и C4 удалены (как предложено в комментарии), выходной сигнал становится близким к синусоидальному (см. ниже).введите описание изображения здесь

Я не уверен, почему схема ведет себя таким образом, и зачем нужны C2 и C4?

Избавьтесь от C4 и посмотрите, что произойдет - я думаю, что у вас слишком большое усиление схемы.
@ Энди, вопрос изменен путем добавления результатов при удалении C4
Похоже, у вас все еще слишком много прибыли. Попробуйте постепенно уменьшать L2, чтобы улучшить вид синусоиды. Затем опустите его еще ниже, чтобы найти точку, в которой он не начнет колебаться. Не нужно показывать картинки на каждом этапе.
@ Энди, спасибо, но изменение L2 не помогло. но удаление как C1, так и C4 помогло получить выходной сигнал, близкий к синусоидальному. Но я не уверен, что операция здесь. Я отредактировал вопрос соответственно.
Вы не можете избавиться от C1, потому что он устанавливает настройку танка. Попробуйте L2 = 0,02 мкГн, т.е. значительно меньше, затем снова уменьшите его, но помните, что для начала колебаний потребуется больше времени, потому что положительная обратная связь меньше, поэтому убедитесь, что вам требуется больше времени, чтобы дождаться начала колебаний (до 1 мс).
С этой схемой вы никогда не получите идеальную синусоиду — она всегда будет стремиться обрезать одну шину питания, чтобы обеспечить стабилизацию амплитуды.
о, только что понял, что допустил ошибку при редактировании. Я удалил C2 и C4

Ответы (1)

Тип генератора, который вы моделируете, требует тщательного рассмотрения, чтобы получить приличную синусоидальную характеристику. В его простой форме вы никогда не получите отличной синусоидальной волны, потому что форма выходного сигнала не имеет ничего, кроме силовых шин для управления амплитудой. Да, у вас есть обратная связь, чтобы заставить его «петь», но нет активного элемента управления, который мог бы сделать амплитуду стабильной и сохранить синусоидальность выходного сигнала.

Таким образом, в настоящее время выход «попадает» на шины питания (одну, другую или обе), и это контролирует выходную амплитуду путем ограничения/отсечения.

Однако ваша упрощенная схема имеет слишком много положительной обратной связи для «адекватной» производительности. Посмотрите, что я сделал ниже; L2 уменьшил до 0,01 мкГн и добавил 10 Ом последовательно с индуктивностью главного коллектора (для реалистичности): -

введите описание изображения здесь

Но, тем не менее, выход «достигает» нижнего предела и обрезается, потому что… ему нужно что-то, что может стабилизировать выходную амплитуду.

Это может быть достигнуто с помощью полевого транзистора, включенного последовательно с обратной связью на базу. Стандартный способ - исправить выходной уровень, чтобы получить «меру» выходной амплитуды, а затем использовать эту «меру» для управления JFET, чтобы он начал снижать усиление, когда амплитуда поднимается выше определенного порога.

Это также можно сделать с помощью диодов, и вот моя попытка:

введите описание изображения здесь

Теперь у вас есть около 10 вольт от пика до пика и гораздо лучшая чистота синусоиды:

введите описание изображения здесь

Использовались диоды 1N4148, но подойдет любой сигнальный диод с быстрым восстановлением.

спасибо, это сработало с вашей схемой. И это также дало хорошую синусоиду, когда я удалил C2 и уменьшил связь (примерно до 0,5). Здесь я так и не получил роль С2.
C2 не обязательно нужен при работе схемы с диодами (как это сделал я). Однако я бы оставил его, потому что он обеспечивает напряжение без пульсаций на стыке 47k и 22k. Это также делает импеданс переменного тока в этом узле близким к нулю, поэтому при анализе становится яснее, каково основное импедансное сопротивление.
Спасибо за ваш ценный вклад, сейчас я пытаюсь понять работу стабилизирующей сети с обратной связью. Я вижу, что значение обратной связи уменьшилось, а разность фаз (близкая к 90 град.) внесена диодно-резисторной цепью. Тогда как генерируется состояние нулевой фазы (для колебаний)? Кроме того, какова роль R4 здесь?
Я не уверен, где фазовый сдвиг относительно. Конечно, должны быть дополнительные 180 градусов, чтобы колебаться, так что это тоже смутило меня. R4 типичен для катушки на 100 мкГн, и он был помещен туда, потому что в реальных цепях необходимо добавить некоторое сопротивление. Диоды обрезают сигнал на обратном пути к базе, поэтому они стабилизируют возвращенную синусоидальную волну в сильно обрезанную синусоидальную волну. Но это не имеет большого значения, потому что резервуар восстанавливает хорошую чистоту синусоиды, как видно из спектрального результата в моем ответе; 2-я гармоника ниже 30 дБ.
Спасибо. Что касается фазы, я имею в виду, что напряжение базы относительно L2- ​​и Vout сдвинуты по фазе примерно на 90 градусов, тогда как для исходной схемы эта разность фаз составляла 180 градусов (без стабилизирующей цепи обратной связи). Я получил ваши другие точки.
L2- не будет иметь сигнала на нем из-за 47 нФ (C2). Будет некоторый неидеальный фазовый сдвиг на базе из-за емкости миллера BJT, влияющей на базу, и сигнала относительно высокого импеданса из-за R5 и R7. Уменьшение резисторов R5 и R7 должно улучшить ситуацию, но, как и во всех однотранзисторных генераторах, производительность снижается. Попробуйте уменьшить R5/R7, может быть, 2k2 и посмотреть, что произойдет. Я не сохранил симуляцию, которую я сделал.
Понижение резисторов R5 и R7 помогло уменьшить фазовый сдвиг, вносимый стабилизирующей цепью с обратной связью. Спасибо
Работа генератора обратной связи с настроенным коллектором
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v