Wie funktioniert dieser Oszillator?

Ich versuche, den folgenden Oszillator eines Cyclone 40-Transceivers zu verstehen ( http://www.4sqrp.com/cyclone.php ).

Hier der VFO (im eigentlichen Gerät hat der Induktor einen Bolzen, um den Oszillator abzustimmen):

VFO von Zyklon 40

In meiner Simulation steigt die Spannung am Gate bis auf etwa 1,6 V an, was meiner Meinung nach die Schwellenspannung des Geräts ist. An diesem Punkt beginnt eine kleine Strommenge in den Abfluss zu fließen.

Kann mir jemand helfen zu verstehen, wie dieser Oszillator funktioniert?

Befindet sich der Transistor auch die ganze Zeit in seiner Triodenregion (im eingeschwungenen Zustand)? Ich denke schon, da Vgs < Vds - Vth. Wenn ich unten in die Id-Stromkurve hineinzoome, macht sie einen lustigen Aufwärtssprung, bevor sie wieder nach unten geht - was ist das?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Warum nicht ein Bild des "lustigen Hüpfers nach oben" einfügen?
Weil ich neu bei Stackexchange bin und es mir nur erlauben würde, ein einzelnes Bild auf meiner aktuellen Reputationsstufe einzufügen. :)
Geben Sie uns einen Link zum Bild und wir können es in Ihre Frage bearbeiten.
Es ist manchmal schwierig, Oszillatoren in Simulationen zum Starten zu bringen ... Sie können sie manchmal "treten" ... indem Sie irgendwo am Anfang einen Spannungsimpuls hinzufügen.
@OlinLathrop - Ich habe es hier grafisch dargestellt: imgur.com/KqrvcHX Ich habe den Strom in den FET grafisch dargestellt und unten geht er etwas zurück und ich bin mir nicht sicher warum.
@GeorgeHerold - Ja, das hat mich ein bisschen aufgehängt, bis ich die 'Startup'-Direktive gefunden habe, die ich dort verwendet habe, um die Spannungsquelle bei Null zu starten.
Sie sollten nach der Einstellung suchen, die die Anzahl der Abtastungen erhöht. Aufgrund der niedrigen Abtastrate kann sich etwas im Diagramm verbergen.
@jippie hat recht, dein Zeitschritt ist zu groß. Dieser Aufwärtssprung sind nur zwei Datenpunkte.
Hier ist der Sprung mit kleineren Zeitschritten vergrößert: imgur.com/dOTe5rt

Antworten (1)

Der FET wird als Common-Source-Verstärker verwendet. Es verstärkt die Spannung von seinem Gate zu seinem Drain. Es kann weit über Eins verstärken, aber die Polarität ist negativ, was normalerweise verhindern würde, dass es schwingt.

Der Trick in diesem Fall besteht darin, dass die Kondensatoren und die Induktivität das Signal bei der richtigen Frequenz so weit verschieben, dass Sie am Ende eine positive Verstärkung von Gate zu Drain erhalten. Durch Einstellen der Induktivität wird diese Frequenz abgestimmt.

Der Drain wird nicht mit Strom versorgt, also wie kann das passieren, Olin?
@Andy: Es wird über R1 und L1 mit Strom versorgt. Die durchschnittliche Drain-Spannung stabilisiert sich bei der Gate-Spannung, die es ermöglicht, dass der Drain-Strom dem entspricht, was durch R1 kommt.
+1 dafür - ich glaube dir !!. Werde es morgen mal mit einer Sim versuchen.
Wenn die Spannung den Schwellenwert erreicht, sehe ich, dass sie sich einpendelt und dann zu schwingen beginnt, wie hier zu sehen: imgur.com/W3Lcghm Aber warum beginnt sie an diesem Punkt zu schwingen?
@Ben aufgrund von Feedback über das LC-Netzwerk. Das Rückkopplungssignal senkt die Gate-Spannung, wodurch der Transistor aufhört zu leiten. Da dann bereits eine winzige Ladungsmenge von L nach C im Netzwerk einschwingt, wird das Gate des Transistors eine halbe Periode später ein wenig nach oben getrieben, wodurch ein verstärktes Signal den Drain nach unten zieht. Was wiederum zur Ladung im LC-Kreis beiträgt, der mit einer etwas größeren Amplitude schwingt ... drückt das Gate unter seine Schwelle und zieht es einen halben Zyklus später nach oben, wodurch ein noch größerer Drain-Strom in den LC eingespeist wird. .. usw.
@jippie - Das, was ich in Ihrer Erklärung nicht verstehe, ist, dass, wenn ich den Strom durch jeden der Pins des Transistors grafisch darstelle, immer Strom durch sie fließt - imgur.com/AHxATRN Außerdem zeigt dies den Gate-Strom, wo ich hatte kaum welche erwartet. Werde ich von der Simulation in die Irre geführt?
@Ben: Das Gate hat eine Kapazität, daher fließt ein Gate-Strom, wenn sich die Gate-Spannung ändert.
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