¿Cómo funciona la regeneración negativa en este oscilador?

Question

EDIT: creo que no estoy usando el término "retroalimentación negativa" correctamente. Lo que quiero decir es, ¿cómo la retroalimentación que hace que el bucle cerrado de ganancia igual a 1?

Estoy tratando de comprender los conceptos muy básicos de los osciladores y me encontré con este artículo (si la página está abajo, vaya aquí (página 3)). Aquí está el circuito:

Como yo lo entiendo, hay una retroalimentación positiva a través de C2, porque cuando, por ejemplo, el voltaje a través de L1 se eleva el voltaje a través de R3 debe caer. Ya que aumenta la base-emisor de voltaje, a continuación, el colector de corriente aumentará (como alternativa, el colector-emisor de caídas de voltaje y el voltaje a través del tanque debe aumentar).

Ahora no estoy tan seguro acerca de la retroalimentación negativa, que al parecer (ver el enlace de arriba) es porque el controlador de construir en R3 (o C2) hace que el amplificador ir de funcionamiento en clase a a la clase C.

Para ese propósito me encontré algunas simulaciones en la TINA. En primer lugar he añadido una resistencia en serie con el tanque del condensador para que yo pudiera ver la respuesta más clara. Luego me tomó de la resistencia a confirmar que el circuito estaba trabajando como un oscilador. Los valores utilizados fueron tomados de la página siguiente el artículo enlazado más arriba. Aquí está el circuito y los resultados, INCLUYENDO la "pérdida" de resistencia (con la etiqueta R4):

Como se puede ver en las oscilaciones en Re tienden a construir un nivel CC con el aumento de la amplitud. Esto parece sugerir que el transistor opera en la región de corte cuando la onda pasa a negativo, y operando como de costumbre (como en clase) durante la parte positiva. Con el tiempo esto va a cobrar C2 y proporcionar el automáticas correderas hacia la clase C se describe en el artículo (esto es lo que me llama incorrectamente "retroalimentación negativa"):

Me gustaría que alguien confirme si esto es lo que sucede o si estoy equivocado.

Aquí es lo que usted consigue cuando usted corta R4 (el añadido de la resistencia):

Por lo que el circuito es, de hecho, trabajando como un oscilador.

Answer 1

@Hormiga, aquí algunas de mis observaciones sobre este clásico de oscilador que puede ayudar.

Realmente, R3 introduce retroalimentación negativa (emisor de la degeneración) que estabiliza el operando punto. Pero juega otro papel importante como elemento (la parte inferior de la pierna) de los comentarios positivos de la red (el divisor de voltaje C2-R3). En sentido figurado, R3 hace que el emisor "suave", "muebles" por el colector a través de C2. Así R3 se inserta entre el emisor y el terreno para implementar la retroalimentación positiva es así.

Otro fenómeno interesante en este circuito es que (supongo:) la tensión del colector Vc (respecto a tierra) debe sinusoidalmente elevarse por encima de Vcc y caer por debajo de ella; por lo que es interesante ver cómo se supera la fuente de alimentación.

Por último, se puede ver que mirando desde el lado de los comentarios, esto es una base emisor etapa (ya que el voltaje de la base se fija por C1); esto es en lo que respecta a la CA de cambios. Pero mirando desde el lado de la entrada de CC del circuito (el divisor de tensión R1-R2 y th condensador C1), este es un emisor de etapa con la degeneración.

Mi conclusión final es que el papel de la retroalimentación negativa no es tan importante aquí, pero el papel de la retroalimentación positiva es cruicial. Así que estoy un poco desconcertado por la pregunta.

Por cierto, como un breve regresión, tu pregunta me recordó a mi infancia (finales de los 60as), cuando yo estaba haciendo exactamente dichos circuitos de radio de los transmisores en el comando de varios modelos (y también para molestar a los Televisores de los vecinos:)

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@hkBattousai, en contraste con su explicación formal, que aquí voy a explicar el funcionamiento del circuito en forma intuitiva.

La idea básica de un oscilador LC es simple - las oscilaciones son producidas por un tanque LC (se puede ver cómo en este Wikilibros historia), y el circuito electrónico (el transistor amplificador de aquí) sólo se sostiene a pesar de las oscilaciones mediante la adición de la energía adicional necesaria para compensar las pérdidas en el interior del tanque. Vamos a ver cómo se implementa aquí...

Imaginar C3 se carga inicialmente con una polaridad por lo que su placa inferior (conectado al colector) es negativo. Cuando C3 descargas a través del inductor, el voltaje a través del tanque disminuye, y la tensión del colector Vc (en lo que respecta a la tierra) aumenta. El tan importante condensador C2 (como LvW dijo) transferencias (casi sin cambios) este voltaje "movimiento" a la del emisor. En sentido figurado, el tanque LC "tira" el emisor a través de C2 (que actúa como una especie de "amortiguador"), de modo que al cortar el transistor. Así, en esta fase, el tanque LC ve afectado por el transistor...

El voltaje a través del tanque LC y, en consecuencia, la tensión del colector, alcanzan su máxima por encima de Vcc, y después de que comenzar a disminuir. Ahora el C2 "amortiguador" empieza a "tirar abajo" el emisor... y, en algún punto inferior, el transistor empieza a encender... su Vc disminuye... así "ayudar" al tanque LC a "tirar abajo" el emisor... y así sucesivamente...

Más profesionalmente hablando:), el transistor aumenta la corriente de carga en paralelo a la corriente del inductor para cargar más el condensador (es interesante para dibujar la corriente de carga de bucles).

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Ahora acerca de la @Hormiga a la pregunta de "¿por qué la DC nivel de C2 se acumula" que en realidad significa para explicar lo que sucede cuando este oscilador LC se enciende (la transición en el principio). Para este propósito, sería muy útil para recordar cómo el ordinario, columpios para niños (el tanque LC aquí) poco a poco aumenta su amplitud en el principio. También, imagina que empujar y tirar de un swing a través de un amortiguador (C2).

Cuando se enciende la fuente de alimentación, los condensadores C3 y C2 son inicialmente descargado (cero voltaje a través de ellos)... por lo que el emisor es "tirado" a Vcc. El base-emisor de unión está sesgada hacia atrás y el transistor es de cut-off. El tanque LC comienza libremente a swing... y el colector de amplitud de voltaje se incrementa gradualmente. C2 (el "amortiguador":) poco a poco se cobra a través del tanque LC y el emisor de la resistencia R3... la tensión VC2 a través de ella se aumenta poco a poco... y el voltaje del emisor poco a poco gotas de "alejarse" de la tensión del colector...

En algún momento, cuando está en su mínimo, la oscilación de voltaje del emisor llega a la constante tensión de la base... y periódicamente va abajo... en estos momentos, el transistor comienza a cambiar-en sustentando así las oscilaciones en el tanque LC...

En nuestra niño oscilación analógicoy, esto significa que el amortiguador está ya extendido, y nos hemos alejado de el niño:)

Answer 2

R1 y R2 constituyen un divisor de voltaje DC bias el BJT. Prabably R1=R2, por lo que el oscilador se trabajo en torno al punto medio de la Vcc y tiene el máximo de oscilación capacidad en ambos lados.

C1 es para mantener esta dividido voltaje más constante. Como la base del BJT desagües actual, este voltaje caerá. En el fin de mantener el sesgo de DC voltaje fijo, un relativamente grande C1 condensador de filtrado es necesario.

Este tipo de amplificadores BJT tiene la ganancia de voltaje de

$$ \text{Gain} \overset\sim= \dfrac{\text{Collector Impedance}}{\text{Emitter Impedance}}. $$

Conecta en paralelo L-C elementos hacen infinito de la impedancia a una frecuencia específica de \$\dfrac{1}{\sqrt{LC}}\$. En otras palabras, a una frecuencia determinada, el colector de la impedancia sea máxima. Por lo tanto la ganancia se convierte en infinito. Esta frecuencia es la frecuencia del oscilador.

Pero no queremos que la L-C filtro de tener impedancia infinita, porque significa infinita, impedancia de salida; no podemos tener ninguna salida a la lectura. Tal vez el C2 es para la prevención de esta. No sé.

C4 es la salida by-pass en el condensador. Es para hacer la salida de CA solamente.

C5 es para mantener el Vcc en un nivel fijo. Si la frecuencia del oscilador es demasiado alta y la ruta de acceso a la fuente de Vcc es de lejos, el seguimiento de la inductancia hará crear ondas en Vcc cerca del oscilador. C5 es para el filtrado de estas ondas.