Чому цей контур коливається?


10

Схема нижче - це генератор. Коли я моделюю це за допомогою ltspice, він дійсно генерує форму хвилі (хоча це, здається, не дуже чиста синусова хвиля).

Я не розумію, чому це коливається.

Вся основна література, яку я прочитав до цих пір про осцилятори (Колпіттс, Клапп, Хартлі тощо), схоже, вказує на те, що ланцюги генераторів повинні мати як конденсатори, так і індуктори в «танковій» частині схеми.

Крім того, якщо ви подивитеся на теорію, вам здається, що вам потрібно мати як ковпачки, так і котушки, щоб зробити резервуар, який має належну резонансну частоту (формула 1 / Sqrt [LC]), але "танк" цієї схеми зроблений лише від резисторів і конденсаторів.

Коли я обчислюю імпеданси для резервуара цього контуру за допомогою формул H-топології, здається, він налаштований так, щоб виглядати як один великий конденсатор (за винятком, звичайно, короткого заземлення в середині його),

Якщо хтось міг би пояснити, чому ця схема коливається, і як, я б дуже цінував це (і інтуїтивно-практичні, і теоретичні пояснення дуже вітаються).

схематичний

імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab


"за винятком, звичайно, короткого заземлення в середині" - я думаю, що земля там дуже важлива.
Джон Дворак

Міст Wien є прикладом RC-тільки генератор
clabacchio

Можливий дублікат електроніки.stackexchange.com
q/85229/29994

Відповіді:


14

Це генератор фазового зсуву.

Зазвичай зворотний зв'язок від колектора до основи діє «негативно», і це досить важливо для деяких підсилювачів. Це відбувається тому, що сигнал колектора є зворотним базовим сигналом (також відомим як 180º поза фазою). Все, що подається назад, робить це, не викликаючи коливань. Цей тип зворотного зв'язку також використовується в оп-підсилювачах для контролю над посиленням.

На схемі у питанні є купа компонентів, які приймають сигнал колектора і зміщують його фазою досить, щоб на певній частоті він з’являвся у фазі з базовим сигналом і підсилює його. Це змушує коливатися.

На більш технічному рівні, зворотний зв'язок, сформований навколо R2, R3, R4, C1, C2 і C3, виступає як "м'який" сітчастий фільтр. Слід сказати, що метою «хорошого» фільтра для висічок є повне видалення однієї частоти (наприклад, 50 Гц або 60 ГГц, коли мережевий струм є проблемою). Частота, що відміняється, буде зміщена на 180 °, і якщо вона не буде повністю висіченою (як у хорошому сітчастому фільтрі), що залишиться, подаватиметься назад та посилюватиме вихідний базовий сигнал, викликаючи його коливання.

Не має значення, що сигнал може бути ослаблений 20 дБ, все одно залишиться достатньо сигналу для посилення і генерації синусоїди.


Насправді ослаблення 20 дБ на фо (частота коливань) є бажаною особливістю, щоб не перевантажувати занадто багато позитивних відгуків. У будь-якому типі генератора зворотного зв'язку позитивний зворотний зв'язок повинен ретельно контролюватися: занадто багато його і основний активний пристрій наситить, занадто мало і схема не буде коливатися взагалі (через втрати в циклі).
jose.angel.jimenez

@ jose.angel.jimenez Дуже вірно, але відсутність належного контролю амплітуди - це те, що робить цю схему ненадійною як чистий синусоїдальний генератор.
Енді ака

3
Корисний пошуковий термін для даної топології: фільтр "близнюк Т" або генератор. Це може бути зроблено (у циклі зворотного зв'язку) у дуже хороший фільтр для виїмки або селективний смуговий фільтр, а також деякі дуже хороші генератори (з відповідним регулюванням рівня)
Брайан Драммонд

2
@BrianDrummond: Дякую за це, дуже корисно, привело мене до генератора Twin T і мереж Zobel, які багато пояснюють про схему вище.
blondiepassesby

+1 Дуже хороша відповідь. Дуже доступний для тих, хто не знайомий з цією концепцією
Густаво Литовський
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.