求助：电路分析恳求解答

只看该作者 · 2017-8-1 20:05

遇到一个电路，对其中的工作原理很不理解，没有头绪，恳求各位给予分析！！！下图为该电路截取部分：S1为单片机发出的3.3V的脉冲波，S2连接到单片机的AD输入脚，用以检测S2点的脉冲幅值大小。当导体或者带电荷物质或者人体靠近感应铜箔时，触发后续动作。。。。。。

1. 整个电路的工作流程是什么？

2. 电路中电容C3、C4、C5以及电感L3是怎样工作的，有什么作用？

3. S2点飞脉冲幅值与哪些参数有关，怎样计算出来的？

4. 感应铜箔时怎样触发的？

5. 三极管Q1是为了放大电流还是什么功能？

6. C1、C2为什么接S2而不是接GND？

7. R3、R4、C6的作用？

只看该作者 · 2017-8-1 23:16

king5555 发表于 2017-8-1 22:45
晶体管之集极接地型电容三点式正弦波振盪器。触模造成停振U

请问不触摸时是怎样振荡起来的？振荡频率怎样计算的？

2万 · 2017-8-2 13:54

king5555 发表于 2017-8-2 08:25
如何起振请参考jz0095的帖子，搜索站內即可。频率为何请参考下朮x大师和H大师的回复。 ...

此贴涉及单片机，电路理论，物理等学科，H大师一人就搞定了！
再加几门大学学科，也不是个事！人家那学堂，前期暂时开5门学科，后期估计还不止5门，几乎大学所有学科都通吃！

1万 · 2017-8-2 14:35

外部脉冲给定起振的条件偏置，触摸产生调制效应，高低频率，还是有频率还是无（停振），这样MCU可知道什么时检测频率，频率变化状态（探测有无触摸）。

只看该作者 · 2017-8-2 22:17

king555说的对，是受控CC振荡器原理。S1提供开关脉冲，正脉冲期间，管子有正偏置，振荡器工作。
把振荡器的原理图改动一下可以看得更清楚：把C4与电感连接的接头换到基极，就是常见的CC振荡器，C3起隔直作用。振荡器原理的“地”在S2。
当去除L时，原图C3、C4端口阻抗Zin=Rin-jXc，Rin<0。这可以通过调整C3、C4、C5参数实现。
Xc的等效电容与L形成并联谐振电路。由于存在负阻Rin，振荡幅度将从小到大再到稳定。
感应铜箔是谐振电路的组成部分，有外界影响时将改变振荡频率，或者影响振荡的幅度。
R4、C6构成RC电路，具有低通功能，可以检测出低频幅度变化。
不知道这个电路的具体应用，大概描述一下。

只看该作者 · 2017-8-2 23:29

jz0095 发表于 2017-8-2 22:17
king555说的对，是受控CC振荡器原理。S1提供开关脉冲，正脉冲期间，管子有正偏置，振荡器工作。
把振荡器的 ...

我的猜想是：（仅是猜想

）
   1.  R1、R2给Q1提供偏置静态工作点；
   2.  L3、C4、C5组成一个电容三点式振荡电路；
   3.  C3把正反馈耦合会基级；
   4.  R3应该是Q1负反馈作用，稳定静态工作点；
   5.  R4、C6应该是把滤除高频；
   6.  铜箔呢被感应时会破坏存在的振荡平衡条件；

疑问是：
   1. 这个三点式的振荡电路是怎样建立的？看电路结构，射级跟随电压应该没有被放大过吧？
   2. 相位正反馈是怎样判断的？
   3. 振荡频率我是根据L3、C4、C5公式计算的，和我实测的差异很大；
   4. C1、C2能否不接S2，而是接GND，有什么区别不同？
   5. C3耦合是否可不要？C3是否也参与到LC谐振?

只看该作者 · 2017-8-2 23:30

king5555 发表于 2017-8-2 20:41
博学多闻丶见广识多，可以这样形容H大师。现在已经是太平时期，本人也无需渉入你倆的纷爭。本帖只是引介 ...

请问是哪部分错误

只看该作者 · 2017-8-3 10:27

本帖最后由 jz0095 于 2017-8-3 10:31 编辑

UpByUp 发表于 2017-8-2 23:29
我的猜想是：（仅是猜想）
1. R1、R2给Q1提供偏置静态工作点；
2. L3、C4、C5组成一 ...

先回答你的猜想，也部分回答了你的疑问。疑问中的原理问题内容太大，等有空再说。
下面蓝色字是我的回答。

我的猜想是：（仅是猜想

）
1. R1、R2给Q1提供偏置静态工作点；

偏置元件还有R3、R4。忽略R2电流，R3、R4流过Ie。
2. L3、C4、C5组成一个电容三点式振荡电路；

这是个非典型电容三点式振荡电路。
3. C3把正反馈耦合会基级；

C3是反馈元件之一，也是谐振元件之一。
4. R3应该是Q1负反馈作用，稳定静态工作点；

R3是CC振荡器的射极电阻，射极是CC振荡器输出的连接点，但是此电路不输出振荡频率。
5. R4、C6应该是把滤除高频；

除了滤除高频，还提供了一个偏置电流形成的约1V的直流电压？具体数值需看脉冲的占空比。
6. 铜箔呢被感应时会破坏存在的振荡平衡条件；

或建立新的振荡条件—产生新的振荡频率，或停振。

只看该作者 · 2017-8-3 11:17

jz0095 发表于 2017-8-3 10:27
先回答你的猜想，也部分回答了你的疑问。疑问中的原理问题内容太大，等有空再说。
下面蓝色字是我的回答。 ...

候等大神指点迷津！！！  也诚邀坛友讨论！！！

另外实测电路：
   1. 发射极有1个大约5MHz频率的振荡波存在；
   2. 可能为功耗考虑，S1发出脉冲频率为20Hz左右，占空比约5%；
   3. S2脉冲幅值500~600mV左右；

只看该作者 · 2017-8-3 17:42

本帖最后由 jz0095 于 2017-8-3 17:43 编辑

UpByUp 发表于 2017-8-3 11:17
候等大神指点迷津！！！也诚邀坛友讨论！！！

另外实测电路：

板子上感应铜箔的对地电容是多大？用电容表在节点-4上量一下，去掉其他元件。铜箔的大小、与板子的连接是怎样的？

只看该作者 · 2017-8-3 20:21

jz0095 发表于 2017-8-3 17:42
板子上感应铜箔的对地电容是多大？用电容表在节点-4上量一下，去掉其他元件。铜箔的大小、与板子的连接是 ...

铜箔是远距离单独隔开PCB的。姑且不论铜箔，没有它电路也是相对完整的功能。

只看该作者 · 2017-8-3 22:10

UpByUp 发表于 2017-8-3 20:21
铜箔是远距离单独隔开PCB的。姑且不论铜箔，没有它电路也是相对完整的功能。 ...

如果是远距离的东西，到达电感的等效阻抗就不好估计了，可能是容性，也可能是感性。
有了铜箔，谐振电路的元件、参数都要发生改变，它应该作为振荡电路的组成部分，否则频差会很大。

只看该作者 · 2017-8-4 15:38

jz0095 发表于 2017-8-3 22:10
如果是远距离的东西，到达电感的等效阻抗就不好估计了，可能是容性，也可能是感性。
有了铜箔，谐振电路 ...

1. 在电路上我去掉铜箔，完全割开，不再有多余的导线；
2. S1也改为一个恒定的3.3V电压，不再是脉冲（脉冲的原因可能是考虑功耗方面）。

更换后，S2从脉冲幅值约600mV变为较为稳定的600mV电压；振荡电路的频率仍约为5.5MHz。

附图是我将原电路重画成较容易理解的电容三点式振荡电路（我容易理解的

）：

1. 相位方面：我是根据“射同基反”的判断原则判定是正反馈，但对于振幅条件：怎样判定该电路是否能满足？射极更随输出电压幅值不是没有进行放大过吗？为什么也能起振？

2. 振荡频率依据L3、C4、C5计算大约为10.3MHz，f=1/（2π • √￣L•(C4 // C5)）。和测量的5.5MHz差距很大。说C3也参与就振荡回路，那振荡电路的是怎样构成的，以及计算方式。

3. 振幅怎样计算？提供数据参考：实测Q1发射极（也就是P2点）峰峰值大约有1.7V。

只看该作者 · 2017-8-4 23:40

本帖最后由 jz0095 于 2017-8-4 23:45 编辑

UpByUp 发表于 2017-8-4 15:38
1. 在电路上我去掉铜箔，完全割开，不再有多余的导线；
2. S1也改为一个恒定的3.3V电压，不再是脉冲（脉 ...

有个观点需要注意。反馈分析只适用于概念的、定性的分析，不能用于准确的计算分析，原因并不复杂。
1.反馈的元件、参数、通路等并不能被严格地确定、剥离，因此反馈方法是粗放的分析方法，不用太认真；
2.准确的网络参数计算不需要“反馈”方法、概念的介入。
所以，不用全程“依赖”反馈分析，起码在振荡器分析方面是如此。

说C3也是谐振元件，理由同上第2点。它是网络参数的组成部分，其参数对振荡频率有影响、不可忽略。影响频率的还有管子的各个参数。这些参数对频率的影响不是反馈方法能分析出来的。网络参数的分析将分布参数外的方方面面的影响基本都包含在内，不用反馈方法的介入。我的仿真显示，改变C3，谐振频率随之改变。

关于频差
根据S2直流电压600mV估算，Ie=0.27mA。我仿真用的管子参数，是2mA最低偏置下的参数，没有合适的管子参数做这个电路的仿真。但是有频差规律：非线性程度越高，振荡频率越低，即仿真与实现的频差就越大。你可以根据这个规律估计频差。
测量仪器的阻抗也会影响到测量的频率。这个可以通过高、低阻抗得到频率的变化，看阻抗对频差的影响。

我的仿真是线性仿真，线性仿真不涉及幅度。

振荡原理不是射极跟随器原理，一个是振荡器，一个是放大器；一个端口呈现负阻，一个端口不呈现负阻；......。原理问题在这里难以展开。

求助：电路分析恳求解答

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