왜이 회로가 진동합니까?


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아래 회로는 발진기입니다. 내가 ltspice로 시뮬레이션 할 때, 실제로 파형을 생성합니다 (매우 순수한 사인파는 아니지만).

내가 이해하지 못하는 것은 진동하는 이유 입니다.

지금까지 발진기 (Colpitts, Clapp, Hartley 등)에 대해 읽은 모든 기본 문헌은 발진기 회로에 회로 의 "탱크"부분에 커패시터 인덕터 가 모두 있어야 함을 나타냅니다 .

또한 이론을 살펴보면 적절한 공진 주파수를 갖는 탱크 (1 / Sqrt [LC] 공식)를 만들기 위해 캡과 코일이 모두 필요한 것처럼 보이지만이 회로의 "탱크"는 저항과 커패시터에서.

H- 토폴로지 공식을 사용하여 해당 회로의 탱크에 대한 임피던스를 계산할 때 하나의 큰 커패시터처럼 보이도록 조정됩니다 (물론 중간에서 접지까지는 제외).

이 회로가 왜 진동하는지, 어떻게 어떻게 설명 할 수 있다면 정말 감사하겠습니다.

개략도

이 회로 시뮬레이션CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도


"물론 중간에 단거리 접지를 제외하고"-나는 그 땅이 매우 중요하다고 생각합니다.
John Dvorak

빈 브리지 발진기 RC 전용의 예입니다
clabacchio

답변:


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위상 편이 발진기입니다.

일반적으로 컬렉터에서베이스로의 피드백은 "부정적으로"작동하며 이는 일부 앰프에서 매우 중요합니다. 콜렉터 신호가 기본 신호의 역수 (위상 180º라고도 함)이기 때문입니다. 피드백 된 것은 진동을 유발하지 않고 그렇게합니다. 이러한 유형의 피드백은 게인 제어를 위해 연산 증폭기에도 사용됩니다.

문제의 회로에는 콜렉터 신호를 가져 와서 충분한 위상 편이 로 특정 주파수 에서 기본 신호와 위상이 일치하여 강화하도록 구성 요소가 많이 있습니다. 이로 인해 진동이 발생합니다.

보다 기술적 인 수준에서, R2, R3, R4, C1, C2 및 C3 주위에 형성된 피드백은 "가벼운"노치 필터의 역할을합니다. "좋은"노치 필터의 의도는 하나의 주파수를 완전히 제거하는 것입니다 (주 AC에 문제가있는 경우 50Hz 또는 60Hz). 노치 아웃 된 주파수는 180º 씩 위상 편이되며 (노치 필터 에서처럼) 완전히 노치되지 않은 경우 남아있는 것은 피드백을주고 원래베이스 신호를 강화하여 진동합니다.

신호가 20dB 감쇠 될 수는 있지만 문제가되지 않고 사인파를 생성 할 수 있습니다.


실제로, fo (발진 주파수)에서 20dB 감쇠는 포지티브 피드백에 너무 많은 과부하를주지 않기 위해 원하는 기능입니다. 모든 종류의 피드백 발진기에서 포지티브 피드백은주의 깊게 제어되어야합니다. 너무 많은 피드백과 주 활성 장치가 포화되고 너무 적으며 회로가 전혀 진동하지 않습니다 (루프 손실로 인해).
jose.angel.jimenez

@ jose.angel.jimenez 매우 사실이지만 적절한 진폭 제어가 없기 때문에이 회로를 순수한 사인파 발진기로 신뢰할 수 없습니다.
Andy 일명

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이 토폴로지에 유용한 검색어 : "twin T"필터 또는 발진기. 피드백 루프에서 아주 좋은 노치 필터 또는 선택적 대역 통과 필터 로 만들 수 있으며 , 아주 좋은 오실레이터 (적절한 레벨 컨트롤 포함)
Brian Drummond

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@BrianDrummond : 위의 회로에 대해 많은 것을 설명하는 Twin T 오실레이터Zobel Networks에 매우 유용합니다 .
blondiepassesby

+1 아주 좋은 답변입니다. 개념에 익숙하지 않은 사람들에게 매우 접근
구스타보 Litovsky
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