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一粒金砂(高级)

关于一个振荡电路的起振问题, [复制链接]

 

最近闲来无事在专利局网上看到一个振荡电路,请大家给分析分析。我没弄明白,不知道它是怎么起振的,振荡频率都不晓得咋个算。这个电路是能正常工作的,之前在国外的一篇论文里也见过类似的结构。但是我一直没有理解工作原理。如何计算振荡频率。我试过在tina和multisim里面仿真,但是直接死机了,估计不收敛。

此帖出自模拟电子论坛

振荡电路

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五彩晶圆(中级)

要给出元件参数,否则很难分析


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仅用一个三极管,只要元件数值合适,即可产生振荡。图中的运放,不知道是什么目的。

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我看了,这个电路国外也有一篇论文说这个电路。但是只有电路的功能介绍,因为这个电路只是其中一部分,没有过多的讲解原理。  详情 回复 发表于 2021-1-30 10:54

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maychang 发表于 2021-1-30 10:49 仅用一个三极管,只要元件数值合适,即可产生振荡。图中的运放,不知道是什么目的。

我看了,这个电路国外也有一篇论文说这个电路。但是只有电路的功能介绍,因为这个电路只是其中一部分,没有过多的讲解原理。


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图中运放的作用,似乎是为了稳定晶体管的工作点。


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一粒金砂(高级)

做了个电路测试,运放的+输入是稳定的电压,运放-端输入是如下图的黄色波形,振荡十分稳定。但是运放输出确实是一条直线,只是波动非常小。这个运放该怎么理解?

 

蓝色振荡输出,黄色是三极管e极,-12V处出现截止,电路供电是GNG和-12V的供电,可调电感两端的振荡波形的正半周是升压了。

蓝色振荡输出,黄色是三极管e极

蓝色振荡输出,黄色是三极管e极

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运放输出接近直线,说明它被输出端的电容滤波了,也就证明运放的作用就是稳定工作点。但是在前一次回帖时不知道电容值,故不敢断言。还是要楼主将元件参数贴出来,否则很难分析。


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如果所料不差,R4的阻值应该不大,L1应该是一个扼流圈,整个电路就是一个电容三点式振荡器,振荡频率基本上就是那个可调的电感与三个电容组成的谐振电容C=C3+(C1*C2/(C1+C2))确定。

运放就是稳定工作点的。

原图故弄玄虚,弄了个负电源,使人看不明白了而已。将原图改画成用正电源的,就一目了然了。


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微信图片_20210130221741.jpg

这个是将原图的电源换成正电源的图。注意,原图中接地的电容在这里仍然接地。


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在这个用正电源的图中,运放与晶体管的关系一目了然,就是一个恒流源电路。


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本帖最后由 gmchen 于 2021-1-31 07:52 编辑

笔者在9楼的图有一个错误:那个可调的电感不应接地,应该接正电源,否则晶体管电源被短路。但是从交流信号角度来说接地与接电源是等同的,晶体管构成明显的电容三点式振荡电路。

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对于三极管的E极,运放就是一些限幅电路,当运放-端电压高于运放正+端电压,输出波形与原波形(运放-端)一致。当运放-端电压低于运放+端电压时输出电压等于运放+端电压。所以就有了示波器测出来的黄色波形的底部被削  详情 回复 发表于 2021-2-1 09:21

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gmchen 发表于 2021-1-30 22:23 笔者在9楼的图有一个错误:那个可调的电感不应接地,应该接正电源,否则晶体管电源被短路。但是从交流信号 ...

对于三极管的E极,运放就是一些限幅电路,当运放-端电压高于运放正+端电压,输出波形与原波形(运放-端)一致。当运放-端电压低于运放+端电压时输出电压等于运放+端电压。所以就有了示波器测出来的黄色波形的底部被削了。

运放主要可能就是一个限幅电路

运放主要可能就是一个限幅电路

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你这个分析是有问题的。 运放+端是一个固定的电位,-端是一个带直流成分的交流信号。只要+-两端电位不同,运放必然处于开环状态(比较器状态),其输出要么接近地电平,要么接近电源电平,不可能出现跟随某个输入  详情 回复 发表于 2021-2-1 11:26

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xy598646744 发表于 2021-2-1 09:21 对于三极管的E极,运放就是一些限幅电路,当运放-端电压高于运放正+端电压,输出波形与原波形(运放-端)一 ...

你这个分析是有问题的。

运放+端是一个固定的电位,-端是一个带直流成分的交流信号。只要+-两端电位不同,运放必然处于开环状态(比较器状态),其输出要么接近地电平,要么接近电源电平,不可能出现跟随某个输入端的情况。此时运放内部的输出阻抗与外部的电容C4构成RC滤波电路,所以在运放输出引脚应该看到一个接近三角波的波形(幅度与电容C4大小有关)。若C4容量足够大(你到现在也没有给出元件参数!),则此输出接近一个直流。此准直流电压控制晶体管的基极偏置(改变工作点),使得晶体管的射极输出电压产生偏移,构成负反馈,直到射极输出电压的平均值与运放+端电压相同才达到平衡。所以我说这是一个晶体管工作点恒流电路。

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这是我用的电路,正常振荡没有问题,运行很稳定。参数,我已经检查过两边,这是最后的参数。我省去了,三极管C极和12V之间的电阻和电容,  详情 回复 发表于 2021-2-1 11:42

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黄色为三极管的基极,蓝色为振荡信号。

IMG_20210130_094327.jpg

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gmchen 发表于 2021-2-1 11:26 你这个分析是有问题的。 运放+端是一个固定的电位,-端是一个带直流成分的交流信号。只要+-两端电位不 ...

这是我用的电路,正常振荡没有问题,运行很稳定。参数,我已经检查过两边,这是最后的参数。我省去了,三极管C极和12V之间的电阻和电容,

这是我自己搭的电路,可以正常起振,我检查过了,这是调试最后的参数。

这是我自己搭的电路,可以正常起振,我检查过了,这是调试最后的参数。

点评

这不就是典型的电容三点式么!将发射极的100欧姆电阻去掉就更加典型了。 运放也可以不要,基极的100欧电阻换个阻值大些的直接接地。  详情 回复 发表于 2021-2-1 12:02

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xy598646744 发表于 2021-2-1 11:42 这是我用的电路,正常振荡没有问题,运行很稳定。参数,我已经检查过两边,这是最后的参数。我省去了,三 ...

这不就是典型的电容三点式么!将发射极的100欧姆电阻去掉就更加典型了。

运放也可以不要,基极的100欧电阻换个阻值大些的直接接地。


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