是你让我看透生命这东西四个字 **到底

只看该作者 · 2008-9-14 16:26

先来介绍一下几个模型参数的意义：
RL1：线圈L1的分布电阻
CL1：线圈L1的分布电容
Co：Co=Cx+Cy+Cc
Cx：由电路结构确定的集电极对地的分布电容
Cy：由测量、测试设备引入的分布电容（对地）
Cc：晶体管的输出电容

只看该作者 · 2008-9-14 16:33

只看该作者 · 2008-9-14 17:09

这是该电路的交流小信号原理图。
所谓交流小信号等效电路，是指晶体管工作在线性区（没有进入饱和及截止区）的等效电路。
当然，小信号还指电路的输入信号很小。嘿嘿
由该图，大家应该不难估算出集电极回路的固有谐振频率。
如图所示，反馈信号取自线圈L2，该信号就是ub（即晶体管的输入信号）。
对于基极偏置电阻Rb我们将其忽略了。因为它的阻值较大（100K欧），可以忽略其对交流小信号的分流作用。
对于电源网络Vcc1，由于电源滤波电路的作用，使其交流电位等于地电位。也就是说，电源网络的交流电位与地相等。

只看该作者 · 2008-9-14 17:39

我们可以用瞬时极性法来判断一下该电路的反馈性质。
首先我们发现，该电路中输出信号uc与输入信号ub之间通过M12(互感）的形式联系了起来。
我们在上述贴中指出了线圈的同名端的问题。线圈的同名端对于判断反馈的性质（正反馈或负反馈）是很重要的。
如这个电路图所示，当通过L1的电流增大时，uL1的瞬时极性如图所示。经互感M12的耦合使线圈L2两端电压的瞬时极性如图所示。该电压就是晶体管Q的b-e之间的输入信号电压ub。ub的增大将导致ib的增大，使iL1有进一步增大的趋势，从而使uL1进一步增大,通过M12的耦合使ub进一步升高，ib进一步增大.....。从而形成了正反馈。
线圈同名端的意义在于它们的瞬时极性（对地而言）是一致的。

只看该作者 · 2008-9-14 17:52

在实际问题中可以通过改变线圈L2的接地端子的方法（将反馈线圈L2原接地端子及接电容Cb的端子对调）来改变反馈的性质。
请大家注意，负反馈是不能形成自激振荡的。负反馈只能使输出量更加稳定。

只看该作者 · 2008-9-14 18:17

理想电感器的电压与电流的关系如下图所示：
这种关系在本质上是遵守能量守恒原理的。有几点需要明确：
1.设电流是由带正电荷的电子运动形成的；
2.电子（电流）由高电位端流向低电位端，其电势能要减小。减小的电势能必然要转化为其它形式的能量；
3.电子（电流）由低电位端流向高电位端，其电势能要增大。增大的电势能必然是其它形式的能量转化而来的；
以上遵守能量守恒原理。
4.电感电压与电感电流之间是微分的关系；反过来说：电感电流与电感电压之间是积分的关系；
5.电感电压的变化导前于电感电流的变化。因为电感电压的瞬时值正比于电感电流的变化率（而非电感电流的瞬时值）。

只看该作者 · 2008-9-14 18:19

只看该作者 · 2008-9-15 05:04

大家早晨好！
哈哈.....

只看该作者 · 2008-9-15 05:46

这个电路是上述互感振荡电路的静态原理图（直流等效电路原理图）。
所谓直流等效电路原理图是指电路中所有电容器等效为开路（如果有必要的话保留其电导）、所有电感器等效为短路（如果有必要的话保留其电阻）而做出的反映电路直流工作状态（直流电压、直流电流）的原理图。

只看该作者 · 2008-9-15 05:52

这是在上述静态条件下，晶体管Q的集电极信号Vce的波形。
由此可见，Vce是一个约等于5V（约等于电源电压Vcc）的直流电压信号。

只看该作者 · 2008-9-15 06:08

在确保为正反馈的条件下，仔细调整反馈线圈L2与L1之间的位置，可以得到如下的输出信号波形（uce）。
该信号是个Vp_p约等于10V（2倍的Vcc），频率约等于600KHz的正弦信号（有点失真）。
这个输出信号“uce”就是晶体管Q的集电极对地的电压。

只看该作者 · 2008-9-15 06:24

这是在上述输出波形时，反馈线圈L2与电感器L1之间的相对位置以及示波器接入集电极的情形。
由此可见，L2与L1的距离是相对较远的（L1和L2在空间取向上：它们在同一轴线上，切线方向是一致的。也就是说，L1与L2是同轴、平行的关系）。这是由于晶体管电路的放大作用，使得只需很小的输入信号ube（即取自L2的反馈信号uL2）就可以得到很大的输出信号uce（由于集电极回路为由电感器L1及分布参数构成的谐振电路负载，在谐振频率时等效谐振电阻很大）。

只看该作者 · 2008-9-15 06:34

这是在上述弱耦合（L2与L1之间）条件下供电电流的情况（此时输出信号uce的波形如452楼所示）。
大家可以发现，与静态供电电流时相比略有减小。

只看该作者 · 2008-9-15 06:44

那么上述的状态是稳定的吗？回答是肯定的：上述状态不是稳定的。
因为这种相对稳定的状态将受到诸多因素的影响而变得不稳定。不稳定的结果有二：
1.停振：不满足自激振荡的幅度条件；
2.进入非线性区：随着耦合系数K12的增大（或者说互感M12的增大），晶体管Q将进入非线性区（时而进入截止区、时而进入饱和区），使输出信号发生失真。

只看该作者 · 2008-9-15 07:00

好了，那我们就加大L2与L1之间的耦合系数吧。
如图所示：我们把L2直接套在L1上了。在这种情况下L2与L1之间的耦合系数K接近于1，属于强耦合。

只看该作者 · 2008-9-15 07:09

这是在上述强耦合条件下，输出信号uce的波形。
由图可见，输出信号uce出现了明显的饱和失真（底部失真）。它的幅值约等于20V，频率比弱耦合时略有减小。

只看该作者 · 2008-9-15 07:21

这是上述强耦合时的电源供电电流情况。
由此可见，供电电流Icc由静态时（或弱耦合时）的8.5mA下降到0.15mA，变化的幅度是剧烈的。
在这种条件下实际测量的Vbe（基极—发射极之间的平均直流电压）为0.57V，比较静态时（没有信号输入时）的0.68V而言，变化也是明显的。

只看该作者 · 2008-9-15 07:25

我们这里所说的输出信号uce是一个脉动直流信号。如452楼所示的波形实际上是一个脉动的正弦信号波形（电压始终是正值）。

只看该作者 · 2008-9-15 07:40

大家来看一下在强耦合条件下基极—发射极电压ube的波形。
可以看到，ube是一个脉动直流电压信号。其峰值约为0.7V，谷值约为0.4V。

只看该作者 · 2008-9-15 08:09

大家可能对强耦合时的集电极电流ic感兴趣。
好吧，那就把通过取样电阻Rcc1间接测得的ic的波形给大家观赏一下吧。
大家通过这个ic的照片可以发现：ic是一个交变的信号（示波器处于直流耦合DC档上），并且有着非常复杂的波形。ic的正峰值大约为13mA,负峰值大约为11mA，平均值约等于0。
由于本人的水平限制，尚不能对此波形做出合理的解释，望请大家谅解。
但有一点是要说明的：器件进入非线性区后，其表现将是异常复杂的。所以至今也没有一个完善、系统和精确的解决非线性系统问题的理论（个人观点）。对于非线性系统的问题，有兴趣的朋友请参考相关教材、文献。

是你让我看透生命这东西 四个字 **到底

互感耦合振荡器041

请大家注意：此简单电路软件是无法模拟的啊！

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互感耦合振荡器045

欢迎大家批评、指教！谢谢。俺去吃中秋晚餐了，嘿嘿.....ha

在吃了半只啤酒鸭，喝了半斤二锅头，睡了一个大头觉后.....

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更正一下：

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