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[电路/定理]

文氏电桥震荡器 奇想

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楼主: MrCU204
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本帖最后由 yuanzhoulu 于 2023-7-28 11:32 编辑

电压放大器输入高阻输出低阻,电流放大器输入低阻输出高阻

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MrCU204|  楼主 | 2023-7-28 23:40 | 只看该作者

Ire<Ie<Irc(If),是共基拓扑震荡的口诀化**。
管子饱和时,Ire可以小至零甚至反向,If则为管子关断所需。
如果没有电感,Rc与Re 必须至少一个具备 负斜率伏安特性 (动态负载或负阻元件)。

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MrCU204|  楼主 | 2023-7-28 23:57 | 只看该作者

一般的放大或震荡器的增益,是对地幅度,反馈系数亦是以地为准。
文氏电桥却是 差模输入、共模输出,电桥的平衡是差模参数,这差模幅度近乎零,所以,电桥类体系所需的增益实际上非常高。

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MrCU204|  楼主 | 2023-7-29 23:32 | 只看该作者

①电桥,惯常应用是平衡。
②跟电桥平衡相关的,不是分压比而是分压之差。
③闭了环就不是无反馈,但反馈可以是零。
④单管电路,电流反馈只有变压器耦合才能实现,其他耦合方式只能做到电压反馈。

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MrCU204|  楼主 | 2023-7-29 23:57 | 只看该作者


留意图中那式子,为何闭环增益只取决于反馈系数,就是因为 两个输入端的压差近乎零,电桥类的运作正正就是这情况,所以我觉得,运放才是文氏电桥最合适的驱动者!

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MrCU204|  楼主 | 2023-7-30 23:23 | 只看该作者
MrCU204 发表于 2023-7-29 23:57
留意图中那式子,为何闭环增益只取决于反馈系数,就是因为 两个输入端的压差近乎零,电桥类的运作正正就 ...


想要满幅度的Vout,但电桥的差模输出却比那 VE 还小,这就是文氏电桥震荡器的真实写照!
电桥与运放结合后,两道分压臂正好成了运放的反馈环,那只能说是自然规律的巧妙,如果电桥已平衡,则运放得到的反馈设置自然就合适了。

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MrCU204|  楼主 | 2023-7-30 23:46 | 只看该作者

①电桥作为负载,运放是串联馈电,分立元件是并联馈电,这点我相信大家不是不懂,而只是认为这些都是胡同,不屑于去钻罢了。  
②文氏电桥震荡器真的非桥不行吗,如果我用的是  IGBT或大功率MOSFET,输入冲程长而且输入电阻大,那道电阻分压臂可以省了吧?!

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MrCU204|  楼主 | 2023-7-31 23:46 | 只看该作者
MrCU204 发表于 2023-7-30 23:23
想要满幅度的Vout,但电桥的差模输出却比那 V 还小,这就是文氏电桥震荡器的真实写照!
电桥与运放结合 ...


运放的偏置和反馈往往需要接地,而文氏电桥就是共模接地的,那就正好给运放的两个输入端提供了地脚通道。
倘若将Vout断开,电桥就起不了反馈作用,但电桥的功能不受影响,如果找个前级来驱动,这电桥仍能充当功放(主震者)的讯号源。
电压控制型运放的输入阻抗高,对电桥的加载程度不大,但是我总觉得,电压反馈系数太大了,把放大器的闭环增益压得太低,有没有甚么可以把反馈量减少的办法呢?!
我想到的办法并不复杂,就是 电阻分压,①在同相臂分压然后接上RC链路,如果分压比为 1/5,则反相臂分压比就设置成 1/15 以作配合,那么,这放大器的闭环增益变成15而不是3了,②先把Vout分了压再接上电桥,电桥内分压比没变,但放大器的闭环增益也会提高。

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MrCU204|  楼主 | 2023-8-1 23:04 | 只看该作者

相反,如果我这运放的开环增益只有2,那咋办?!
那就把电桥倒置而且接到反相端,这样,同相放大增益就只有 1.5,不就比2还小吗,把〖Rg=2Rf〗接到同相端,按理也能起震。

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MrCU204|  楼主 | 2023-8-1 23:32 | 只看该作者

倘若这运放的开环增益只有 1.1至1.5,那么,电阻臂仍能分压。
把电桥里的电阻分成两个串联的,把输入端接至这节点,用手机版的电子电路模拟器仿真过,行。

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MrCU204|  楼主 | 2023-8-1 23:59 | 只看该作者

①分立元件两级反相,可以不用桥。
②共集共基组合也能驱动文氏电桥。

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MrCU204|  楼主 | 2023-8-2 23:23 | 只看该作者
本帖最后由 MrCU204 于 2023-8-2 23:59 编辑


电桥之所以可震,是因有贮能元件。
纯电阻电桥,要么饱和,要么不启动。
文氏电桥之名,是因为R及C的参数相等。

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MrCU204|  楼主 | 2023-8-2 23:40 | 只看该作者
MrCU204 发表于 2023-8-1 23:59
①分立元件两级反相,可以不用桥。
②共集共基组合也能驱动文氏电桥。


这拓扑让我想到NIC。

如果电源电压超过5V,射耦直耦即可,不需电容。
分立元件电路,若增益小于3或电源电压低于3V,NIC模式也许有用。

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MrCU204|  楼主 | 2023-8-3 22:55 | 只看该作者

除了反馈系数的变通,还有关于平衡及稳幅的问题,先说平衡。

由此图想到,MOSFET的输入冲程,3V少不了吧,假设 Vn是1V,则 Vp为4V,那么,光Vout就12V了,3V的*** 对12V的Vout 而言,还能算平衡吗,至于那电源PS,就得要24V或36V才够用,视乎耦合用不用电容。

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MrCU204|  楼主 | 2023-8-4 23:16 | 只看该作者
MrCU204 发表于 2023-8-3 22:55
除了反馈系数的变通,还有关于平衡及稳幅的问题,先说平衡。

由此图想到,MOSFET的输入冲程,3V少不了 ...


如果,R1=R2,C1=C2,则 Vout/Vp必然是3没毛病。
但是,Vn/Vout却不一定只是略微小于 1/3,而是可以大大小于 1/3。
如果没有Rf和Rb,则输入端势必过驱,须在输入端引进稳幅配置,有这两个电阻,则可瓜分过剩反馈,令稳幅变得容易。
电桥的卖点,是平衡,交流放大,能平衡(而且直耦)的,是差分拓扑,我就纳闷,差分也不是新鲜事物了吧,那些洋宗师们难道就没想过,差分放大器跟桥类讯号源正正就是最适配套的吗?!

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MrCU204|  楼主 | 2023-8-4 23:35 | 只看该作者

稳压管的动态电阻的线性度,是二端子元器件中最好的。
但是,文氏桥震荡器的稳幅涉及反馈,线性运作,反馈系数必须恒定,需要的是实际电阻。
动态电阻的实际阻值,是随着瞬时值变化的,稳幅用的电阻,阻值应该是是受控于平均值!

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MrCU204|  楼主 | 2023-8-6 23:23 | 只看该作者
MrCU204 发表于 2023-7-24 22:55
把电路改成这样,以文氏电桥替代R3和R4,仍不行。


运放,使用正负电源,跟负载可直接耦合,所以视为串联馈电,而分立元件电路则通常是集电极开路式的。
集极开路,交流输出就用并联馈电,并联馈电的特点是,高电平以管子的截止输出,Vbe小了,管子才会截止。
这电路,想要输出大,就要让管子够截止,正反馈(R4位置)愈强,Vbe就愈小,管子就愈截止,输出就愈大,所以,VT1的基极电位不能太高,C1也要改为5k电阻。

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MrCU204|  楼主 | 2023-9-4 23:41 | 只看该作者
MrCU204 发表于 2023-8-2 23:40
这拓扑让我想到NIC。

如果电源电压超过5V,射耦直耦即可,不需电容。

这电路不对头!
电桥接于Q2的射极,其实即是接于Q1的集极,自己的集极跟基极的关系,永.远.都是.负反馈 !

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MrCU204|  楼主 | 2023-9-10 21:47 | 只看该作者
本帖最后由 MrCU204 于 2023-9-11 15:23 编辑


共集拓扑的电流增益远大于1,但RC网络不能像电流互感器那样把电流转化为电压;
共基拓扑的驱动,必须召喚比峰值Ie还大的电流,才能让射极乖乖受控,而电桥的介入,只会使来自集电极的反馈更弱。

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