Jak oscyluje ten obwód nadajnika radiowego?

Witaj. Próbuję zrozumieć, jak działa ten obwód. Rozumiem, jak działa obwód po prawej stronie tranzystora, ale stopień oscylacji z kryształem myli mnie. Wygląda na to, że kryształ nie ma sprzężenia zwrotnego z wyjścia oscylatora. Zbadałem to i odkryłem, że pojemność podstawy kolektora tranzystora zapewnia ścieżkę sprzężenia zwrotnego, ale czy nie dałoby to jedynie przesunięcia fazowego o 90 ° zamiast przesunięcia fazowego o 180 ° wymaganego do uzyskania dodatniego sprzężenia zwrotnego? Widziałem podobne obwody, w których kryształ zawiera kondensator zmienny do regulacji częstotliwości. Czy to dałoby przesunięcie fazowe dla pozostałych 90 °? Dziękujemy za pomoc.

Tak, może oscylować, ale w symulatorze SPICE nie. Nie do końca. Kilka zmian komponentów rozpoczęło oscylacje. Obwód równoważny kryształu 7 MHz to zgadywanie (C1, L2, R5, C2): Pojemność 2N2222 od podstawy do emitera jest na tyle duża, że ​​jest to oscylator typu Colpittsa.

To pytanie ma dość interesującą historię odpowiedzi - przynajmniej dla + 10 000 przedstawicieli, którzy mogą zobaczyć całą historię. Ale dokonano pewnych redukcji => Myślę, że teraz jest tu także miejsce na moją odpowiedź:

Po pierwsze: kryształ może mieć dowolną impedancję reaktywną od prawie zero omów do bardzo dużej liczby omów. Reaktancja może być równie indukcyjna jak pojemnościowa, a straty są wyjątkowo niskie w porównaniu z praktycznymi obwodami LC. Wszystkie te wartości reaktancji znajdują się w bardzo wąskim paśmie częstotliwości wokół wybitej częstotliwości kryształu.

=> Jest całkiem możliwe, że przy pewnej częstotliwości pojemność CB tranzystora i kryształu tworzy razem dzielnik napięcia odwracający fazę, który tłumi mniej niż wzmacniacz wzmacnia oscylację.

W praktyce należy również uwzględnić impedancję wejściową tranzystora => dokładne pełne przesunięcie fazowe o 180 stopni na trasie sprzężenia zwrotnego nie występuje. Ale wzmacniacz nie powoduje również dokładnego przesunięcia fazowego o 180 stopni, ponieważ obciążenie jest częściowo reaktywne => Nadal możliwe jest, że nastąpi oscylacja.

Nie trzeba próbować klasyfikować tego oscylatora „czy to hartley, colpitts, czy klaśnięcie, albo jakiś inny dobrze znany typ”. Te dobrze znane oscylatory LC zostały zaprojektowane, aby umożliwić oscylacje i sterowanie nimi za pomocą lamp elektronowych triodowych o niskim wzmocnieniu. Mamy tutaj tranzystor o wysokim wzmocnieniu i kryształ. Ale jeśli ktoś zmusiłby mnie do nazwania jednego starego oscylatora z lampą elektronową, który można uznać za babcię tego obwodu, napisałbym TGTP (= dostrojona siatka, dostrojona płyta).

DODAJ: Inżynierowie obwodu radiowego wykonują obliczenia stabilności wzmacniacza. Często zdarza się, że wzmacniacz jest niestabilny ze względu na reaktancje źródła sygnału wejściowego, reaktancję obciążenia i wewnętrzne sprzężenie zwrotne tranzystora. Oscylatory mikrofalowe są często konstruowane jako niestabilne wzmacniacze. W miejsce kryształu znajduje się rezonator mikrofalowy o wysokiej Q.

Narysuj obwód w ten sposób. Wzmacniacz odwracający odwraca podstawę i kolektor.

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

Brakuje wiedzy, że: prąd czapki przewodzi napięcie o 90 stopni. Prąd cewki indukcyjnej jest opóźniony o 90 stopni.

Gdy są w szeregu, prąd jest taki sam dla obu, więc napięcie złącza wynosi 180 stopni przy rezonansie. Dlatego też szeregowy obwód rezonansowy pojawia się jako zwarcie.

Teraz wytłumacz obwód równoległego rezonansu, w którym oba elementy mają to samo napięcie.

Jak wspomniano powyżej, kryształ jest szeregowym lub równoległym obwodem rezonansowym.

Tak, pojemność kolektora tranzystora zapewnia energię napędową.

BTW: Wiele FET oscyluje z powodu indukcyjności bramki i pojemności drenażu do bramki. Często przy tak wysokiej częstotliwości jest to zauważalne tylko jako przesunięcie DC, gdy machasz ręką.

Jeśli tymczasowo usuniesz kryształ, powinieneś zobaczyć, że obwód będzie oscylował z częstotliwością określoną głównie przez RFC1 i C1. Jedyne, co robi kryształ, to ustabilizowanie częstotliwości oscylacji!