为什么这个电路会振荡?

电器工程 模拟 振荡器 阻抗 分析 振荡
2022-01-12 03:48:52

下面的电路是一个振荡器。当我用 ltspice 模拟它时,它确实会生成一个波形(尽管它似乎不是一个非常纯正的正弦波)。

我不明白为什么它会振荡。

到目前为止,我读过的所有关于振荡器的基本文献(Colpitts、Clapp、Hartley 等)似乎都表明振荡器电路需要在电路的“坦克”部分同时具有电容器和电感器。

此外,如果你看一下理论,似乎你需要同时拥有电容和线圈来制作一个具有适当谐振频率的坦克(1/Sqrt[LC] 公式),但这个电路的“坦克”只是制作从电阻器和电容器。

当我使用 H 拓扑公式计算该电路的槽路的阻抗时,它似乎被调整为看起来像一个大电容器(当然除了它中间的接地短路),

如果有人能解释为什么这个电路会振荡,以及如何振荡,我将不胜感激(非常欢迎直观/实践和理论解释)。

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

1个回答

这是一个相移振荡器。

通常,从集电极到基极的反馈会起到“负面”作用,这对于某些放大器来说非常重要。这是因为集电极信号是基本信号的反相(也称为 180º 异相)。任何反馈都不会引起振荡。这种类型的反馈也用于运算放大器中以控制增益。

在问题的电路上,有一堆组件可以接收集电极信号并对其进行足够的相移,以便在特定频率下,它与基本信号同相并增强它。这使它振荡。

在更技术层面上,围绕 R2、R3、R4、C1、C2 和 C3 形成的反馈充当“温和”陷波滤波器。应该说,一个“好”的陷波滤波器的目的是完全去除一个频率(例如当交流电源出现问题时为 50Hz 或 60Hz)。被陷波的频率将相移 180º,如果它没有完全被陷波(如在一个好的陷波滤波器中),剩下的将反馈并加强原始基本信号,导致其振荡。

信号可能衰减20dB没关系,仍然有足够的信号被放大并产生正弦波。