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[电路/定理]

RC并联电路的响应

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楼主: xukun977
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king5555 发表于 2016-8-3 22:27
这个就是前几天的史密特反相器,把Vee改成GND,而运放正输入端接个上拉电阻100k到Vcc,亦即单电源。不过G ...

非理想运放用于此电路,符合X6楼所说,原以为是实际电路与理论分析不一致造成,而现在有清晰的认识。为什么非理性运放就能振荡?
由于不稳定和不对称因素导致上电后,运放输出Vcc(或-Vcc),经电阻分压设定+端电位,同时对电容充电,使运放输出翻转为-Vcc(或Vcc),又重新设定+端电位。电容放电使运放再翻转,就产生振荡。
而理想运放对称稳定,上电后输出0,经电阻分压+端也是0,虽然有振荡必须的储能器件,但是电容没有被充电,-端也是0,就稳定在0态,不能启动振荡。下电路仿真实验可以证明,运放是理想的,振不起,但是在-+端加一个悬空二极管,微弱的不稳定因素使运放两个输入端不对称,结果就振起来。如果二极管悬空端用电阻连到输出端,可以调占空因素。

理想运放.GIF (75.91 KB )

理想运放.GIF

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GavinZ| | 2016-8-4 10:30 | 只看该作者
哦,我明白点了,这个东西叫astable multivibrator,不是正弦振荡器,用波特图分析是错误的。
理想运放仿真让它震荡起来的方法就是:用nodeset命令改变电路节点电压,或者加入运放的offset参数,如1mV

实际运放都有offset、bias,上电、噪声等等因素,运放输出会达到电压rail,它又是个astable,所以就振荡起来了。

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captzs| | 2016-8-4 10:32 | 只看该作者
此电路有网友错用单电源供电,是振不起来的。
如果上电后,运放输出0,则3端都0下去。
如果上电后,输出Vcc,则电容充电到大于+端电位,输出翻转0,电容放电到0,就如上述状况打住。

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xukun977|  楼主 | 2016-8-4 11:01 | 只看该作者
结论:
那个振荡器的理论分析成立,即理论上可以振荡。需注意的是,这里的运放采用了限幅的“理想运放”。


一开始我以为大师要搞定了,惊愕的我不行了,暗想这家伙水平提升的这么快!!神速度啊!!!
看到这句我就放心了,根本没搞懂!!

所以现在心情又爽朗了,就多扯几句,给大师提供线索。

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OTB| | 2016-8-4 11:21 | 只看该作者
直流工作点的建立,是一个人们还不敢谈论的问题。

什么是理想运放?这是一个伪命题。

那个方波发生器电路,对于理想运放来说,伪命题,而对于实际的运放来说,因为直流工作点的动态建立过程,而导致了必然的方波震荡。

不要说什么“噪音”问题,因为你压根不知道噪音是什么和怎么回事,推倒噪音身上的做法,是不负责任的。

对于理想运放和器件来说,这个电路应该是什么都不会发生的。

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GavinZ| | 2016-8-4 11:31 | 只看该作者
我又想了下,觉得还是得通过相位余量判断能不能起振,尽管它是个方波振荡。
就算是非理想运放,也不是一定振荡,还得看波特图的相位余量。

还有,理想运放是没有极点的,它就是个比较器。

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GavinZ| | 2016-8-4 13:58 | 只看该作者
通过静态工作点分析,得出“它不振”?那只是假设:电容没电荷,电阻在绝对零度,得出了假设的静态工作点。都是在假设啊。
1)基于一种假设,得出它不振;
2)基于另一种假设,得出它振了。

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GavinZ| | 2016-8-4 14:13 | 只看该作者
OTB 发表于 2016-8-4 11:21
直流工作点的建立,是一个人们还不敢谈论的问题。

什么是理想运放?这是一个伪命题。

你的意思是说:先分析工作点,那就是0V,结论是,它不振。
现在我加入电阻的噪声因素(这不过份吧?),其它啥都不变,也不影响你的静态工作点(就是DC point),你说它会不会振起来?我认为会。

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feiban001| | 2016-8-4 15:17 | 只看该作者
小插曲:楼主头像
估计很多人和我一样懵逼状态,贴出来大家看看。

Paul R. Gray (S’65–M’69–SM’76–F’80) was bornin Jonesboro, AR, on December 8, 1942. Hereceived the B.S., M.S., and Ph.D. degrees fromthe University of Arizona, Tucson, in 1963, 1965,
and 1969, respectively.In 1969, he joined the Research and DevelopmentLaboratory, Fairchild Semiconductor, Palo Alto,CA. In 1971, he joined the Department of Electrical Engineering and Computer Sciences (EECS),University of California, Berkeley, where he his now a Professor. His research interests during this period have included bipolar metal–oxide–semiconductor circuit design,
electrothermal interactions in integrated circuits, and analog–digital interfaces in very-large-scale-integration systems. He is the coauthor of a widely used college textbook on analog integrated circuits. During year-long industrial leaves of absence from Berkeley, he was Project Manager for Telecommunications Filters with Intel Corp., Santa Clara, CA in 1977–1978 and Director of CMOS Design Engineering with Microlinear Corp., San Jose, CA, in 1984–1985. At Berkeley, he has held several administrative posts,including Director of the Electronics Research Laboratory (1986–1986), ViceChairman of the EECS Department for Computer Resources (1988–1990), and Chairman of the EECS Department (1990–1993). He currently is Dean of the College of Engineering and is the Roy W. Carlson Professor of Engineering.Dr. Gray is a member of the National Academy of Engineering. He was the corecipient of two Best Paper awards from the International Solid State
Circuits Conference and the European Solid-State Circuits Conference. He was a corecipient of the IEEE R. W. G. Baker Prize in 1980, the IEEE Morris K. Liebman Award in 1983, and the IEEE Circuits and Systems Society Achievement Award in 1987. In 1994, he received the IEEE SolidState Circuits Award. He was Editor of the IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS from 1977 through 1979. He was Program Chairman of the 1982 International Solid State Circuits Circuits Conference. He was President of the IEEE Solid-State Circuits Council from 1988 to 1990.

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xukun977|  楼主 | 2016-8-4 15:52 | 只看该作者
feiban001 发表于 2016-8-4 15:17
小插曲:楼主头像
估计很多人和我一样懵逼状态,贴出来大家看看。


不要提了,H大师说人家长的太丑了(你笑人家长的丑,人家未笑话你知识有多贫瘠!)
过两天我得换个有才的帅哥头像!最好仍是模拟IC领域的。

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GavinZ| | 2016-8-4 18:04 | 只看该作者
我觉得保罗博士不丑。审美存在争议我能接受。

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captzs| | 2016-8-4 20:11 | 只看该作者
为何先负电平?

负电平.GIF (66.59 KB )

负电平.GIF

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OTB| | 2016-8-4 20:20 | 只看该作者
GavinZ 发表于 2016-8-4 14:13
你的意思是说:先分析工作点,那就是0V,结论是,它不振。
现在我加入电阻的噪声因素(这不过份吧?), ...

直流工作点是怎么建立的,人们还没有研究,仅仅就是想噪音一样知道有那么回事,而且认为震荡市因为上电时候的谐波造成的,事实上,使直流工作点的建立导致了谐波的商店过程。

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captzs| | 2016-8-4 21:55 | 只看该作者
电路工作点是从运放输出开始。
三极管无稳态电路,哪个先导通是随机的。环形振荡电路也是如此。
此电路上电后,电容不能突变,运放-端接地,而内部的原因导致有输出,正反馈到+端,很快饱和输出Vcc,我认为与无稳和环形振荡一样,输出电平是+是-,应该是随机的。为何仿真,总是先输出负电平,如果是人为定,那么没有什么好说。如果电路本身如此,就与随机输出不一致。

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