振荡器线性原理之新分析

只看该作者 · 2013-7-6 20:24

6398 发表于 2013-7-6 12:20
其实，如图所示：
根据这个公式，可以看到，其实并不需要在哪里断开，而是在Vo的作用下，产生了另一个Vo， ...

6398，以下是我以前对现有框图分析的看法，供你参考。
.

（100楼）对框图的提问：

1.Vs是怎么来的？这是标准的放大器的传递函数框图，放大器是有信号源的。把这个原理应用于振荡器，这个源的条件是什么？噪声源也是有内阻的。

2.Vs是怎么变为0的？该源是如何消失的？

3.环路增益等于一时Vo为有限值，有限值不是稳态的条件，即幅度不是稳态的条件，稳态的条件是单位增益。Vo有限值是怎样变化而来，即能量、幅度是如何增长的，表达式是怎样体现的？单位增益是如何实现的，其表达式是什么？

（114楼）我眼中现有理论的传递函数 Vo/Vi=A/(1-AH)

1. 从公式看，自变量只有Vi，工作状态只能在公式的两个状态中取一：A/(1-AH)分母不为0，和，分母为0。当分母不为0时，Vo随Vi成比例地变化，传递函数不变；当分母为0、满足无穷增益条件时，电路立刻起振，无需起振过程（噪声幅度乘以无穷增益，就可以满足稳态幅度，幅度不需要循环增长，这是公式的表达）。显然，无起振过程是与事实不符的。

如果开始时是分母不为0，那么有什么条件能使分母从不为0变为分母为0？

.

2. Vi的幅度变化不一定能改变传递函数，除非Vi的变化是由于信号源内阻（R01）的变化造成的。因此，对信号源条件的检查就是必不可少的，这是我反复要求解释Vi条件的原因。这不是我理解不理解的问题，我想让捍卫方通过“解释”认识到现有原理的缺陷。现有模型对信号源的条件没有交待，并且，传递函数中也没有源内阻的函数。

.

3. 公式中反映不出振荡模式的分类。

.

4. 公式中反映不出实现线性稳态的机理：单位增益是如何实现的。

.

5. 现有理论起振的增益为“无穷”，稳态的增益为“1”，稳态机理是“增益压缩”。那么，从无穷到1，增益压缩有多大？何以见得？

.

6. 我证实过存在“放大器模式”振荡的事实（这里先不介绍），而该模式的起振不需要增益为无穷。

(213楼) 现有振荡器理论的矛盾

现有理论振荡器模型认为，输入信号是由反馈产生的，那产生反馈信号的原始输入来自哪里？来自噪声？那噪声是外来的，还是系统固有的？如果承认是外来的，那么模型就需要有外部信号输入端；如果是固有的，那模型就是非线性的（见115、117楼说明）。现有模型的矛盾在于，既没有外部信号输入端，又称系统是线性的，称起振分析是线性分析。

矛盾来自于缺乏本质性的分析。

只看该作者 · 2013-7-6 20:37

回214楼。
1，用S参数表达式，其起振条件为什么？

在完整电路条件下，按以前给出的仿真电路接入信号源，调整元件参数，满足稳态振荡判据（S’₂₁=1，GD<0，输入回路Rnet<0）。

理由：

a)只满足Zin实部小于0的50欧S参数仿真是不够的，C的取值还要配合电感，以满足频率的要求，所以仿真不能缺少L；

b)缺少L的仿真尽管可以得到负阻，但是不能保证相位斜率>0，即GD<0，得到的还是放大器的特性，不满足振荡器特性的要求，因此还要保证GD<0；

c)在Zin仿真中，R₀₁=50欧。但是在有L的情况下，S’₂₁会>>1，看不清离稳态增益的差距。因此，要将R₀₁调到稳态时电感的损耗值附近，接近S’₂₁=1。

结论：

稳态振荡的判据就是完整的起振条件。

2，用负阻表征时，下图中的网络N的伏安特性的大致模样是什么样子的，才能振荡？

左图是输入回路等效电路图，Zin是有源电路的输入阻抗，含有负阻、等效容抗、增量电流源i__inc、受R₀₂和电路损耗影响、受有源器件参数影响，等等，比较复杂。

中图是左图的展开等效图。由于有增量电流的存在，电感支路有反电势等效电阻r_e。如192楼图3的规定，i 是谐振电流，i=i_L。

根据192楼“孤立分析模式”分析，i是单调增长的，r_e=u_e/i是单调减小的，电感支路阻抗等于：r_e+ωL。r_e随起振进入稳态趋于0，合成阻抗趋于ωL，i的稳态i峰值为u_max/ ωL。右图是大致的i-u曲线。

只看该作者 · 2013-7-6 21:13

jz0095 发表于 2013-7-6 20:24
6398，以下是我以前对现有框图分析的看法，供你参考。
.（100楼）对框图的提问：1.Vs是怎么来的？这是标 ...

AF=-1，分母为0，唯一现实的意义就是Vs=0。然而上电过程，使得输出出现了相位为0的频率振荡信号，由于放大倍数大于1，于是自己维持自己振荡。通过稳幅度的机制，出现了教科书中的理想的AF=1的振荡，但这是不可能的，因为现实的电路，器件的精度有限，而且还温漂，无法满足AF=1，这个是通过负反馈等诸多机制保证的。所以现实的电路AF〉1，由于稳幅而AF=1。
纯小信号电路，无法在实际中实现，实际电路都是小信号的发散振荡而完成的。

只看该作者 · 2013-7-6 21:29

xukun977 发表于 2013-7-6 21:28
LS你能读的懂自己说过的话么？现实电路到底行不行？

现实的电路，器件的精度有限，而且还温漂，无法满足A ...

好好想想吧，能读懂这段话，你就会对振荡原理有了正确认识，好吧？

只看该作者 · 2013-7-6 22:07

xukun977 发表于 2013-7-6 22:03
图中运放电源为+-12V，反相端电源为10v,接通电源后，输出电压时域波形是什么样的？

你发个比较器的电路和振荡没有关系！

只看该作者 · 2013-7-6 22:12

xukun977 发表于 2013-7-6 22:10
这是比较器？谁和谁比？
这个和楼主的振荡器有一定关系。

从小信号的角度看，输出为负无穷大，但实际输出低电平！

只看该作者 · 2013-7-6 22:48

6398在219楼是从公式和框图出发解释原理的。而我前面的问题是质疑框图和公式的。从219楼的答复中，我仍没有得到对质疑的回答。
.
218楼的
用S表示，怎么还有个Rnet ?? S和负阻，你只能选择一个。
为什么只能选一个？
.
右图貌似不符合振荡器特征。
你认为是什么特征？

只看该作者 · 2013-7-7 08:55

xukun977 发表于 2013-7-6 23:05
210楼说了，出现目前理论与实验不符的原因，很可能是由于混用各种判据导致的。

虽说同一电路，用不同的 ...

所谓的负阻N型伏安特性，是负阻上电压和负阻中电流的关系。而在本电路中，u是并联电压，不是负阻上的电压，因此出不来N型特性。
.

振荡器判据是包含了负阻、动态阻抗、传输增益在内的整体贡献；而端口阻抗（50欧下S11、S22）、二极管伏安特性等是单端口特性，不能全面反映振荡过程的变化。要反映起振中的变化，就要用S’参数，S参数的表达有局限性。
.

217楼的等效电路是按电路实际元件布局和影响作出的，要仿真，还要使用双端口振荡器模型。

217楼伏安特性曲线显示了起振过程中u-i的关系（根据控制与被控制的关系，基极谐振u可以近似等同于输出的u，反之亦然），i的不同斜率，反映了r_e、Rnet、电路增益的变化，这些变化是有负阻参予的结果。S’与Rnet判据的混合使用并没有矛盾、混乱，都是实际的参数。

起振中，R01的物理模型主要是r_e，R01由大变小是不可改变的规律，起振条件对应于多个R01值、多个S’21值，即起振条件是个区间，不是单值、单相位。能满足稳态判据，就已经包含了动态起振条件。

因此，用现有方式考虑起振条件、伏安特性是不是合适，是值得思考的。

只看该作者 · 2013-7-7 10:40

你的N网络是什么东西？

只看该作者 · 2013-7-7 13:06

虽然如此，小信号其实只是计算振荡频率，即相位为0时的频率。至于输出幅度的稳定，靠的是负反馈或其他的方法。

只看该作者 · 2013-7-7 15:34

本帖最后由 jz0095 于 2013-7-7 15:38 编辑

先不管等效电路是否合理，227楼的网络有两类特性，V-I和频率响应。

估计没有软件同时计算这两个特性。可以分两步走。

1.因为对负阻特性感兴趣，N网络等效为一个负阻即可。作并联阻抗的频响特性，如下图。记下元件参数和几个频点并联阻抗Z(f)。

红色曲线是阻抗实部，蓝色是虚部。
2. 设定一个频点，扫描下图输入电压V的幅度，计算并联电压u和各支路的电流；

3. 改变频点，重复2，基本可以看出个u-i大概。

只看该作者 · 2013-7-7 15:44

xukun977 发表于 2013-7-7 15:00
恕俺直言：你不知道灵活应用基本原理，就知道生搬硬套，上面这密密麻麻推导过程就是证明。
有这么麻烦么 ...

你不会是盗窃了windh1的思想吧，经管俺也认为其说的很是正确！

只看该作者 · 2013-7-7 15:46

xukun977 发表于 2013-7-7 15:00
恕俺直言：你不知道灵活应用基本原理，就知道生搬硬套，上面这密密麻麻推导过程就是证明。
有这么麻烦么 ...

你还是没有get the point！事实上，所有的振荡电路，都可以用此种方法计算振荡频率，稳幅则是另一个问题。

只看该作者 · 2013-7-7 16:16

xukun977 发表于 2013-7-7 16:03
外行话少说，还“所有的振荡电路都能这样算”，楼主这个负阻电路，你也仿照230楼过程计算试试？
单端口 ...

俺早就会你说过了，俺的方法里面没有负阻的概念，是完全不同的方法，不要把你书包里的东西往俺这里套用，好吧？

只看该作者 · 2013-7-7 16:19

xukun977 发表于 2013-7-7 16:03
外行话少说，还“所有的振荡电路都能这样算”，楼主这个负阻电路，你也仿照230楼过程计算试试？
单端口 ...

是你连loop都找不到吧，不要关公明面前买菜刀，好吧？

只看该作者 · 2013-7-7 17:57

xukun977 发表于 2013-7-7 16:38
别讲能话，你告我们说楼主振荡器的loop在哪？

你应该仔细看看我的那个推倒公式，你就知道，我的专利是神马了！总不能手把手教你吧！看来，国内的应试教育，真是害死人呀！

只看该作者 · 2013-7-7 17:58

xukun977 发表于 2013-7-7 16:44
234楼说所有振荡电路都能用beta*A=1的方法，来计算振荡频率，那你针对上面电路，计算个试试？ ...

还是那句话，你要仔细看看，好好想想本人的帖子，你就会明白本人说的到底是什么！好吧？总不能手把手地教你吧！

只看该作者 · 2013-7-7 18:02

xukun977 发表于 2013-7-7 16:38
别讲能话，你告我们说楼主振荡器的loop在哪？

学生不努力，老师徒伤悲啊！这句话，在你没有弄明白前，就先送给你吧！好吧？

只看该作者 · 2013-7-7 19:11

xukun977 发表于 2013-7-7 18:53
好了，与阁下讨论到此结束，翻来覆去念叨这一句--“AF=1，相位为零”，看多了脑子疼。

神马意思？学生要给老师判作业吗？
虽然你不懂，但老师也无必要和你这样不开窍的学生有神马可以说的了！
还是那句话，想明白振荡原理，就好好学习老师的教导，好吧？
这还轮不到你给老师判作业，ok？
除了你自己努力，学习老师的教导，没有其他办法，老师我本人也不可能用填鸭似的教育方式对于你进行填鸭教育，希望你自觉一些，能够理解，好吧？

只看该作者 · 2013-7-7 22:16

xukun977 发表于 2013-7-7 21:54
什么，你是老师？？？？？

要是职业学校或者三本学校老师，感情上我能接受；但如果是>=2本，听起来就是 ...

本人只是好心，才告诉你这号人，振荡电路的该如何计算，这是本人的专利，虽然之前，本人也知道，你们这一伙人，天天在这个坛子里，胡说八道，颠倒黑白，但作为技术问题，不涉及你们的人品问题，故公布了本人的专利计算方法，你要是不服，也没有办法，既然给出了这个方法给你看，那么本人就是你的老师，你有啥可不服的？有本事，你也发明一种计算方法啊?恐怕你们整天地颠倒黑白，没有哪功夫吧？其实，你也么这本事！
本人的方法，就是在这里广而告之的，你有意见可以一边呆着去！本人可么功夫跟你废话！