Colpitts-Oszillator funktioniert nicht

Wenn Sie einen besseren Start mit einem Colpitts-Design mit gemeinsamem Emitter wünschen, versuchen Sie diese Antwort oder diese Antwort . Ich würde Ihnen auch raten, einen viel größeren Induktivitätswert (L1 in Ihrer Schaltung) zu verwenden, um eine Oszillation bei 16 kHz zu erhalten.

Obwohl sie als "Colpitts" klassifiziert sind, sind die folgenden Versionen leichter voreingenommen, verwenden aber dennoch Resonanzkomponenten mit ähnlichem Wert. Die Schaltung auf der linken Seite ähnelt dem Nicht-Oszillator von OP, während die Schaltung auf der rechten Seite vernünftigere Komponentenwerte in einer Schaltung mit niedrigerer Leistung aufweist. Ein Oszillator wird niemals allein verwendet: Er ist dafür ausgelegt, Wechselstrom an eine Last zu liefern ... eine Überlegung während des Entwurfs. Ein Hochleistungsoszillator könnte verwendet werden, um Energie durch Erhitzen in einem Induktionsofen zu liefern. In einem solchen Gerät sehen Sie möglicherweise kleine Induktorwerte mit niedriger Reaktanz bei der Betriebsfrequenz, aber wahrscheinlich nicht im "Colpitts" -Format. Es wären hohe Betriebsströme erforderlich. Der Colpitts-Oszillator links oszilliert

wenn genügend Transistorvorspannungsstrom angelegt wird - in diesem Fall etwa 20 mA. Aber die oszillierende Amplitude ist klein. Die Kollektorspannung schwingt nur um ein Volt. Das ist nicht viel im Vergleich zur DC-Versorgung von 9V. Darüber hinaus muss die 9-V-DC-Versorgung fest und stabil sein. Ein Serienwiderstand von nur 0,02 Ohm tötet Schwingungen ab. Eine 9-V-Transistor-Funkbatterie hat vielleicht 2 Ohm Serienwiderstand.

Die Schaltung rechts arbeitet mit viel geringerer Leistung und kann folglich viel weniger Leistung an eine Last liefern. Es könnte verwendet werden, um eine andere elektronische Schaltung anzusteuern. Es ist mit weniger als 1 mA Gleichstrom vorgespannt und schwingt robust. Die Kollektorspannung schwankt von Spitze zu Spitze um 18 Volt ... wenn etwas Strom entnommen würde, wäre die Amplitude kleiner.

Die Schaltung rechts wurde mit einer induktiven Reaktanz von 50 Ohm entworfen. Wenn die entnommene Leistung gering ist, kann eine höhere induktive Reaktanz gewählt werden, wodurch die benötigte DC-Leistung reduziert wird. Die Induktivität ist oft die verlustbehaftetste Komponente: Wenn ihre Qualität hoch ist (High-Q), wird noch weniger DC-Leistung benötigt.

Beachten Sie, dass LTSPice es Induktivitäten und Kondensatoren erlaubt, (versteckte) Widerstände einzuschließen, die nicht im Schaltplan angezeigt werden (um Unordnung zu reduzieren). Die Induktivitäten haben hier beide Vorwiderstände: L1 hat 0,03 Ohm, L2 hat 1,5 Ohm.

Der Oszillator auf der linken Seite braucht einen Kick, um ihn in Gang zu bringen, aber nur, weil SPICE weitaus weniger Rauschen hat als das echte Leben. Es wird gestartet, indem eine Anfangsbedingung bereitgestellt wird , indem angegeben wird .IC I(L1)=0. Dadurch steigt der Induktorstrom von null Ampere bei t=0 Sekunden bis zum Arbeitspunkt von 20mA an – das ist ein „Kick“.