LC振荡电路分析求助

只看该作者 · 2017-9-25 10:00

如图，貌似是个LC三端电容式振荡电路？

电路目的应该是在Q2的集电极上产生了一个微小的正弦电流，然后输出到下一级三极管/运放的放大吧。
但是，实际焊出个电路来的话，经常是发现集电极没有电流变化，基本上是4V的电压信号，应该是没有起振。
有时候，能出现小幅度的正弦电流的话，又会出现幅度的振荡加大，而不是很快的在一两个周期内达到目标幅值

哪位大牛给分析分析电路原理，要怎么改善，以达到稳定起振

1万 · 2017-9-30 22:43

您可以在网上搜一下LC的震荡的原理

1万 · 2017-10-11 07:10

估计是反馈偏小了. 加大 C13, C14, 减小 c6
此外, 你的静态工作点应该有点问题吧, 基极电压 4V , 过高了

只看该作者 · 2017-10-19 20:18

airwill 发表于 2017-10-11 07:10
估计是反馈偏小了. 加大 C13, C14, 减小 c6
此外, 你的静态工作点应该有点问题吧, 基极电压 4V , 过高了 ...

这个电路做了两批次pcb，有一批次是好的，能得到稳定的振荡信号，大概在2.6M左右吧，有一批次居然是有问题的，信号成了这种情况

都不知道为什么会停振，然后又起振。
把整套的元件在这两次做的pcb上互换了，有问题的pcb就是不行，没问题的pcb就是好的。
也不知道pcb能有什么问题。
在出现这种信号的时候，也调整过C6和L4这两处了，加大了电容的时候，能把这个不起振的时间加长，
但是加大电感的时候却不能缩小不起振的时间，真不知道什么原因了。
最关键的是没法测量了，在L4和C13之间用示波器探头测量的话，整个振荡就乱了，都不能稳定振荡

1万 · 2017-10-19 20:57

加大C5,降低C6,增加R6,取消D6.q值不高。

只看该作者 · 2017-10-20 08:48

本帖最后由 jplzl 于 2017-10-20 08:50 编辑

zyj9490 发表于 2017-10-19 20:57
加大C5,降低C6,增加R6,取消D6.q值不高。

1.L3,L4用的是一样的ELC0607RA的，82uH 20的Q值的，选用Q=50的？2.互换一下C5和C6?

1万 · 2017-10-20 09:39

如果板子的网络没有问题，那就存在分布参数的问题，相应的要调正可调的参数才对。先启振起来再说。

只看该作者 · 2017-10-20 10:03

图中有两个 R7……PCB 布线没有问题吧。

只看该作者 · 2017-10-20 11:02

Jack315 发表于 2017-10-20 10:03
图中有两个 R7……PCB 布线没有问题吧。

哇，好细心，都没发现。
布线应该没问题，做了两次pcb样，有一次是好，有一次是不行的。。。
按上面说的调整了电容和电阻，但效果更差，还是有停振现象，而且起振前期幅度还不太够，有圆弧顶
等换下Q=50的电感试下吧

只看该作者 · 2017-10-20 12:13

菜**请教下 D6干什么用？电感两个串起来是因为实际元件不够大吗？这是clapp振荡器？

1万 · 2017-10-20 12:39

我感觉, 这个停振有可能跟 D6 有关

只看该作者 · 2017-10-20 21:05

要找出问题所在，需要得到右半平面极点与元件参数的关系。

【方法一】
利用三极管的高频小信号模型，得出传递函数……期待大侠出手。

【方法二】
通过 SPICE 仿真，用试验设计 (DOE - Design Of Experiment) 的方法建立模型。

仿真电路：

仿真波形：

极零点图：

仿真数据：

试验设计建模方法参考：
六西格玛设计（DFSS）案例 —— 三角波发生器

极点 5 和 6 在右半平面。
1. 通过筛选 DOE 确定模型中应包含的因子；
2. 通过建模 DOE 建立极点 5 和 6 的模型；
3. 找出对极点 5 和 6 实部标准差影响最大的因子，并进行设计的优化。

PS. 通过 DOE 也可对整个振荡器的设计进行优化。

只看该作者 · 2017-10-21 09:17

保证起振的主要因素说明如下图：

1万 · 2017-10-21 12:20

上式哪儿出问题了，增大Ro不会利于起振。

只看该作者 · 2017-10-21 15:20

Lgz2006 发表于 2017-10-21 12:20
上式哪儿出问题了，增大Ro不会利于起振。

说的不错，应该降低 R0……

可能是等效电路的问题，或是还有其它因素相互作用的关系。
毕竟上面的公式把其它因素都认为可以忽略不计了，事实应该不是如此的。

只看该作者 · 2017-10-23 09:06

airwill 发表于 2017-10-20 12:39
我感觉, 这个停振有可能跟 D6 有关

好像没什么关系，在好的电路上断开D6也是能持续振荡的
在坏的电路上断开D6也还是会揨振的。
而且，关键是有这么一个问题，就是这个L3和L4，好像很敏感。
我用另外一个厂家买的用在好的电路上，居然一点振荡都没有。
但是，用在那个坏的电路上，却能振荡，只是还是会停振。这就很奇怪了

只看该作者 · 2017-10-23 09:09

Jack315 发表于 2017-10-20 21:05
要找出问题所在，需要得到右半平面极点与元件参数的关系。

【方法一】

大神啊，这说的是什么啊。。。
我只会用multisim进行简单的仿真啊。
感觉在multisim上都看不出参数变化对结果有什么影响的，除了振荡频率变化外。
我乱改那些电容和电感的参数都是能起振的，看不出参数的敏感性

只看该作者 · 2017-10-23 09:11

Jack315 发表于 2017-10-21 15:20
说的不错，应该降低 R0……

可能是等效电路的问题，或是还有其它因素相互作用的关系。

降低R0,怎么降低啊？感觉是pcb板的制板问题？？
都没明显的电阻可以降低啊

只看该作者 · 2017-10-23 09:42

jplzl 发表于 2017-10-23 09:11
降低R0,怎么降低啊？感觉是pcb板的制板问题？？
都没明显的电阻可以降低啊 ...

R0 主要由电感的直流电阻和 PCB 版走线电阻等组成。
和电路参数相比，应该可以忽略不计。

按描述，问题定位在 PCB 版。
PCB 版影响电路参数的主要有：
分布电感/互感 —— 一般为 nH 级别。会影响振荡频率和稳定起振。
但和电路参数相比，应可以忽略不计。
分布电容 —— 线间电容及板材介电常数，一般为 pF 级别。
与电路参数相比，在（接近）相同数量级。因此会影响振荡频率。
应该也会影响稳定起振，但影响有多大目前无法判断。
……

传递函数中极点离虚轴有一定距离，
而 PCB 的分布参数应该是减小了这个距离，
从而造成了这个距离非常小，或处于临界状态。

解决的办法：
1. 控制 PCB 质量，使用更好的板材（如果现在使用的板材是低成本类型的话）；
2. 找出造成上述故障的主要因素（电路参数）并进行设计优化。

只看该作者 · 2017-10-23 09:52

Lgz2006 发表于 2017-10-21 12:20
上式哪儿出问题了，增大Ro不会利于起振。

这个增大R6是什么，R6是负载电阻？
这个电路的后半部分是在Q2的集电极上加了个100pf的电容耦合到另一个2N3904的射极跟随电路上了

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