In Bezug auf den Transistor-RC-Phasenverschiebungsoszillator

Ich habe mich kürzlich mit dem Transistor-RC-Phasenverschiebungsoszillator beschäftigt. Ich habe die vom RC-Netzwerk bereitgestellte Dämpfung auf 29 berechnet. Wenn wir jedoch einen Transistor verwenden, um die Schaltung herzustellen, beträgt die Dämpfung nicht 29, da die Eingangsimpedanz des Transistors nicht sehr hoch ist. Korrigiere mich, wenn ich falsch liege. Ich habe diese Website verfolgt. Es wird erwähnt, dass die Verstärkung des Transistors etwa 56 beträgt, was weit von 29 entfernt ist, aber es sagt nicht aus, wie die Formel abgeleitet werden soll. Ich habe verschiedene gesucht, aber ich konnte keine Quelle finden, die es im Detail erklärt.

  • Da ich in der Elektronik sehr neu bin, ist das für mich sehr verwirrend. Können Sie mir bitte sagen, wie ich die Formel herleiten kann?
Die Zahl 29 kommt von ∣ H ( J ω 0 ) ∣≈ 1 29 Wo ω 0 ist die Lösung des Nenners, wenn der Imaginärteil auf Null gesetzt wird. Sie können all diese Arbeiten selbst erledigen, wenn Sie wissen, wie man das einrichtet τ = R C Tiefpass ( ω 0 = 6 τ ) oder RC-Hochpass ( ω 0 = 1 τ 6 ) passive Filterübertragungsfunktion für drei Stufen. All dies setzt voraus, dass, während aufeinanderfolgende passive Stufen frühere Stufen laden, die Verstärkungsstufe keine weitere Belastung hinzufügt. Opamp qualifiziert. BJT nicht. Dann braucht es also mehr.
Hier finden Sie Einzelheiten zur Tiefpassform und zur Verwendung eines Operationsverstärkers. Das wird Ihnen mehr über Ihren Faktor 29 sagen. Es wird auch Computer diskutieren ω 0 . (Ich habe noch keine ähnliche Seite für Hochpass erstellt.) Sie können Ihre eigenen Verstärkungsanforderungen ausarbeiten, wenn Sie die BJT-Last in Ihre Übertragungsfunktion einbeziehen. Der Wert ist dann ein anderer. Eine BJT-Version, die mit vernünftigen Werten läuft, finden Sie im allerletzten Schema hier . (Möglicherweise liegt Ihre Webseite darin falsch.)
@jonk können Sie mir bitte einige Details zur Berechnung der BJT-Last geben. Da dort das RC-Netzwerk wieder mit dem Transistor selbst verbunden ist (Schleife), weiß ich nicht, wie ich das Problem angehen soll.
Fast jede BJT-CE-Bühnendiskussion wird Ihnen zeigen, wie. Aber hier ist ein Beispiel von Andy. Es steckt noch mehr dahinter, wenn Sie darauf bestehen, die gleichen Ergebnisse zu erzielen, die ein Simulator liefern würde. Aber für praktische Zwecke ist das wahrscheinlich in Ordnung. Sie müssen jedoch auch wissen, wie man es richtig auf die Übertragungsfunktion anwendet. Andy bespricht dieses Detail nicht.
Schließlich ist dies kein Thema für Leute, die in der Elektronik sehr neu sind , es sei denn, Sie gehören zufällig zu den sehr seltenen Supergenies. Dann freue ich mich, Sie kennenzulernen! Planen Sie andernfalls einige beträchtliche Lernzeit ein und stellen Sie sicher, dass Sie mit komplexen Zahlen, Euler, Multiplikation auf der komplexen Ebene usw. relativ vertraut sind.
@jonk Ich bin eigentlich mit komplexen Zahlen und all dem Zeug vertraut und hatte sogar einen Kurs in komplexer Analysis absolviert. Es ist nur so, dass ich manchmal zu verwirrt bin, wie ich solche Probleme angehen soll und mit welchen Methoden. Danke für deine Anleitung
Das ist sehr gut zu hören. Sie sind also nicht neu in den anstehenden Themen. Nur Elektronik. Das hätten Sie wahrscheinlich beim Schreiben der Frage sagen sollen. Ich war völlig blind dafür, was Sie brauchen oder aufnehmen können, also hatte ich zunächst keine wirkliche Ahnung, was ich sagen sollte. Nach dem, was Sie sagen, dann denke ich, dass Sie genug haben, um sich zu bewegen. Solange Sie sich bewusst sind, dass Teile KEINE mathematisch exakten Geräte sind. Widerstände sind normalerweise 2% oder 1%, plus oder minus, und Kondensatoren sind normalerweise viel schlimmer. Alles variiert mit der Temperatur und driftet auch mit der Zeit. Und BJTs sind noch eine andere Geschichte.
Erwarten Sie keine mathematische Strenge von einer realisierbaren Schaltung. Das meiste, was ein Elektronikingenieur tut, besteht darin, all die Unwägbarkeiten von Teilevariationen, Temperaturvariationen, Anfangsgenauigkeitsgarantien, die im Laufe der Zeit mehr oder weniger schnell abweichen, Vibrationen, Interferenzen und allgemeine Herstellungsprobleme unter eine Art "Management" zu stellen (wobei es ist sowieso wichtig.) Und viel weniger über die Berechnung exakter Zahlen aus geschlossenen Gleichungen (die im Grunde unmöglich zu erreichen sind). Es handelt sich in größerem Umfang um numerische Analyse, obwohl die grundlegende Physik und Mathematik auch als Leitfaden wichtig sind.
@jonk Ich hätte eher "neu" als "sehr neu" sagen sollen. Wie auch immer, ich habe die Antwort der Eingangsimpedanz durchgesehen, aber festgestellt, dass auf der Site, die ich in meiner Frage gepostet habe, das RC-Netzwerk mit dem Kollektor verbunden ist. Trägt dies zur Eingangsimpedanz bei? Auf der Website wird auch erwähnt, dass hfe von Rc abhängen sollte. Ich weiß nicht, wie diese Terme bei der Berechnung der Eingangsimpedanz enden. Außerdem heißt es, dass der Gewinn bei etwa 56 liegen sollte. Selbst eine grobe Berechnung darüber wird sehr hilfreich sein
Die Spannungs- oder Stromverstärkung hängt von vielen Dingen ab. Sie müssen in der Lage sein, diese Werte bei einer bestimmten Schaltungskonfiguration selbst zu ermitteln. Sie müssen in der Lage sein, sie zu navigieren. Es gibt keine „Aktienformel“, die überall gilt. Keine allgemeingültige Antwort. Aus diesem Grund müssen Sie Ihr Gehirn verwenden (wenn Sie nur Ihren Finger und etwas Sand zum Einzeichnen haben) oder einen Simulator (wenn Sie geistig faul sein möchten). Wenn Sie sich die letzte BJT-Schaltung in dem von mir erwähnten Link angesehen haben, Wie würden Sie den Gewinn berechnen? (Es passt nicht zu den meisten Website-Antworten.) Warum funktioniert es überhaupt?
Der Kollektorwiderstand in diesem Beispiel repräsentiert die Ausgangsimpedanz dieser Schaltung. Und das müssen Sie auch mit einbeziehen. (Ich habe vergessen, es zu erwähnen.) Die Eingangsimpedanz hat mit den Vorspannungswiderständen, dem Emitterwiderstand und dem erwarteten zu tun H FE bei Betriebspunkt, Temperatur und Details des jeweiligen BJT. (Und Kapazitäten, wo explizit, plus parasitäre Spurenkapazitäten.) Zum Beispiel enthält Ihr Website-Fall einen Emitterkondensator, der den Emitterwiderstand direkt umgeht. Dies ist für hohe Gewinne. Aber es ist riesig und muss berücksichtigt werden.
Leider möchte ich vermeiden, heute Abend einen langen Diskurs zu diesem Thema zu schreiben. Ihnen wurde viel gegeben, um dort voranzukommen, wo Sie früher waren. Ich glaube nicht, dass ich in den nächsten Tagen Zeit für mehr haben werde, als ich heute Abend gegeben habe. Wenn Sie in Ihrer Frage viel mehr geschrieben hätten, hätte ich viel weniger schreiben können. Aber Ihre Frage ist viel zu kurz und lässt viel zu viel Raum offen. Vielleicht könnten Sie erwägen, viel mehr Zeit in das Schreiben zu investieren und die Details zu verfeinern, wo Sie tatsächlich feststecken, mit Blick auf das Arbeitsergebnis. Das kann mir helfen, mich mehr zu motivieren.
@jonk hat es verstanden. Ich werde die Frage später mit meinem Ansatz und meiner Anstrengung für das Problem bearbeiten. Ihre Kommentare haben mir einen Vorsprung und grundlegende Ideen gegeben. Ich brauche nur mehr Zeit, um an dem Problem zu arbeiten. Danke, dass du mich geführt hast.
Es war mir ein Vergnügen. Ich bin froh (und glücklich), jemanden zu treffen, der ein so starkes Interesse an der Beherrschung von Details zeigt. Sie haben meine besseren Wünsche!

Antworten (1)

Shahroze Shabab, hier mein kurzer Rat:

Ich nehme an, Sie verwenden im Rückkopplungspfad die CR-Hochpasskette (3 Elemente), oder? Sie wissen, dass die erforderliche Verstärkung -29 ist (in Wirklichkeit brauchen Sie etwas mehr - vielleicht 30..31).

Ihr Problem ist der Einfluss der endlichen Eingangsimpedanz r_in an der Basis. Daher ist der "letzte" Widerstand in der Kette R||(r_in). Warum nicht einfach den letzten ohmschen Widerstand R entfernen? In diesem Fall könnte der Eingangswiderstand r_in allein "den Job machen". Es sollte kein großes Problem sein, h11=hie (Eingangswiderstand am Basisknoten) gut abzuschätzen, und Sie können die Spannungsteilerwiderstände verwenden, um die Parallelschaltung anzupassen, um den gewünschten Wert von r_in zu erhalten.

Natürlich wäre ein Redesign der gesamten CR-Rückkopplungskette notwendig, da ALLE Widerstände den Wert von r_in haben sollten. Ich habe bereits eine solche Schaltung mit gutem Erfolg gebaut.

aber der Anblick sagt, dass der Gewinn bei etwa 56 liegen sollte? Können Sie diesen Teil erklären.
Mischen Sie die Stromverstärkung (hfe) nicht mit der Spannungsverstärkung. Sie sprechen von der erforderlichen Stromverstärkung hfe=56. Generell gilt: Internetbeiträgen nicht blind vertrauen. In dem Artikel, auf den verwiesen wird, sind beide opamp-basierten Beispiele falsch. Sie funktionieren nicht.
Ok jetzt hab ich es. Danke
In Bezug auf den Transistor-RC-Phasenverschiebungsoszillator
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