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[电路/定理]

酱油启示录——75,“振荡器”那点事

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xukun977 发表于 2014-2-20 13:34
咋了,嫌电路太简单?俺在迁就你都没看出?
弄难电路来故意难为人,就没意思了。
不是俺小看你,这么简单 ...

设计的大敌不是那什么“复杂性”,而是“无厘头”!

当然,都把“设计”和“艺术”等同起来了,那就不奇怪了。

站在街边摆个造型,或许可称之为“形体艺术”....

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xukun977| | 2014-2-20 14:33 | 只看该作者

我晕,连题目都没看懂。

电路结构给定,design consideration 或comments就可以有了。
老抽一看,题目中数字啥的都没有,让我如何套公式??
所以说这个是无厘头。

老抽能解决的问题是:已知2欧姆电阻上的压降为6V,求电阻中电流大小是多少?
老抽答:I=U/R=6/2=3(A)

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jz0095| | 2014-2-20 14:38 | 只看该作者
本帖最后由 jz0095 于 2014-2-20 14:42 编辑

负阻是响应的产物,不是等效激励源。
.
基本概念、模型没搞清,进入数学就嫌太早。
.
前面说了,振荡器是将电源的能量转换成信号能量且将其输出,这就必须存在能“产生能量”的受控源(忽略了直流转交流的过程)。按此,振荡器中就有阻、容、感、受控源。注意到受控源与“负阻”(一种有源器件)的等效性,振荡器也可以由阻、容、感、“负阻”构成。

受控源需要激励源的激励而产生受控输出,等效出的负阻也不具激励性质。
以CC组态振荡器有源电路输入阻抗Zin的负阻为例说明。
与负阻二极管偏置可以设置负阻区不同,三点式振荡器器件的偏置本身不可能产生器件端口阻抗的u-i负阻区,而只能靠外部元件参数的调整,使电路端口阻抗产生u-i的负阻。该参数调整的原理、步骤与放大器的调整一样。这种调整过程可以通过仿真演示。
调整中,Zin如同电子负载,可以从>0的无源负载被变为<0的负阻。两种性质的负载都可以用反射系数Ur/Ui来表达(Ur:反射电压;Ui:入射电压,激励)。区别是,无源负载反射系数的绝对值在0-1,包括0和1之间变化;而负阻的|Ur|>|Ui|,反射系数的模>1,在单位圆外变化。Ur都是对输入Ui的响应,不是自己产生的,这个性质不因阻抗进入负阻区而改变,它们都保持了物理量的连续性
|Ur|>|Ui|是反射超出了无源的范围。如果没有有源器件,Ui向Zin中C1、C2的充放电遵循的是无源负载充放电的规律。但是由于有源器件的参与,其充放电的速率和电量超出了Ui面对的无源负载的界限。该超出仍旧是单端口阻抗对激励的响应,如同放大器的输出是对输入的响应。没有激励,就没有响应,受控源器件并不知道它是在进行什么应用(不以人的意志为转移),只是按照自己的特性对外界影响作出反应。
综上,只有把电路的物理本质和电路工作原理分析清楚,才能建立正确的电路模型,数学分析才有的放矢。我对建立有激励信号源的振荡器模型的理由已经讲过很多了,不再重复。这是“看本质”(之二)。
.
下面给出两个负阻的仿真和测量结果。

上图是仿真Zin下电路输入、输出端口对50欧的反射系数。调节元件参数,S11(红色)在无穷阻抗附近,反射系数的模<1,即<0dB(单位圆内);红色虚线是S11超出无源范围进入了负阻区(单位圆外)。这个仿真与测量规律是相符的。

此图是与所给仿真类似的一个S11的测量,频标1在阻抗圆图的单位圆外、半径=2的圆之内(圆心是不同的),频率:10.555MHz,Zin=-7.331-j312.6欧。

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路过打酱油。。|  楼主 | 2014-2-20 14:42 | 只看该作者
电路结构给定,design consideration 或comments就可以有了。


能再“外行”点吗? 就别说技术需求和成本约束了。

“设计”离你还很远,这是唯一能给你说的一句话!

至于那个“玩意儿”,留着自己“欣赏”吧....

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路过打酱油。。|  楼主 | 2014-2-20 14:53 | 只看该作者
jz0095 发表于 2014-2-20 14:38
负阻是响应的产物,不是等效激励源。
.基本概念、模型没搞清,进入数学就嫌太早。
.

“线性大师”:

建议针对我首帖的内容展开讨论,别的那什么的,就算了吧。

我在此已经把所要讨论的“问题背景”、“理论前提”和“推理路径”都表明了,若有异议可以直接提出,没必要转移视线。

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jz0095| | 2014-2-20 15:20 | 只看该作者
建议针对我首帖的内容展开讨论,别的那什么的,就算了吧。

负阻不能等效为激励源就是我对你首帖振荡器模型的反驳。皮之不存毛将焉附,对你之后的数学分析、结论的评论是没有意义的。

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路过打酱油。。|  楼主 | 2014-2-20 15:34 | 只看该作者
jz0095 发表于 2014-2-20 15:20
负阻不能等效为激励源就是我对你首帖振荡器模型的反驳。皮之不存毛将焉附,对你之后的数学分析、结论的评 ...

重申那四个要素:

至此,讨论了振荡器的几个要素,总结为

1)电容和电感——其作用就在于选频。

2)受控源和负阻——提供信号能量。

3)噪声和扰动——提供起振初始值。

4)非线性因素——稳定幅度。


注意其中的“”不是左右两个都必须要,譬如可以有“受控源”而无“负阻”或有“负阻”而无“受控源”。至于等效问题在另一帖中已经说的很明白了。

显然,这不是个问题!

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28
Lgz2006| | 2014-2-20 15:52 | 只看该作者
;P言多有失
老抽第四段落惹事儿了
震荡器的反馈自激理论与负阻参数理论本是两套,相互并不兼容。老抽自找麻烦难脱和或之辩

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xukun977| | 2014-2-20 16:02 | 只看该作者

心情阴。但当看到[设计离你还很遥远]时,哑然失笑,老伴问:偷笑啥?答:想起赵本山小品了。

老抽,我是你铁杆粉丝。

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路过打酱油。。|  楼主 | 2014-2-20 16:07 | 只看该作者
既然各位兴致那么的高,那就出个题目玩玩。简单得很....

由BLACKMAN定理可知,一定条件下的含受控源网络可以等效成为负阻。那么如何采用负阻网络来等效含受控源的网络呢?

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jz0095| | 2014-2-20 16:31 | 只看该作者
至此,讨论了振荡器的几个要素,总结为
1)电容和电感——其作用就在于选频。
2)受控源和负阻——提供信号能量。
3)噪声和扰动——提供起振初始值。
4)非线性因素——稳定幅度。

1.所述Zin的电容不光是选频,还要保证在频点上使Zin产生负阻。
2.提供能量信号的前提是有激励源。
3.线性分析的模型和数学,处理的是稳态量,需要稳态的模型,动态量也是靠分段稳态量形成的。如果用噪声作为模型的信号源,噪声有稳态吗?用非稳态量作为稳态的激励,合适吗?。
4.略。

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路过打酱油。。|  楼主 | 2014-2-20 17:48 | 只看该作者
jz0095 发表于 2014-2-20 16:31
1.所述Zin的电容不光是选频,还要保证在频点上使Zin产生负阻。
2.提供能量信号的前提是有激励源。
3.线性 ...

“1.所述Zin的电容不光是选频,还要保证在频点上使Zin产生负阻。”

电容?阻抗匹配?...
知道smith圆图的等阻圆是在哪里,且意义是什么?电容能产生负阻?
好奇!

其实,三点式已经是阻、容、感、受控源模型了,为何还要弄个“负阻”呢?

“2.提供能量信号的前提是有激励源。”

(反馈)自激不可以吗?没听说过自激振荡

“3.线性分析的模型和数学,处理的是稳态量,需要稳态的模型,动态量也是靠分段稳态量形成的。如果用噪声作为模型的信号源,噪声有稳态吗?用非稳态量作为稳态的激励,合适吗?。”

这是大错,而且错得离谱!谁教你说线性分析只能处理稳态的?

至于噪声,我首帖就强调了在线性分析时暂不考虑(以后作为独立噪声源加入),而将其作为起振初始值考虑。若将噪声作为持续“信号”(其实是个随时过程)引入的话,那将涉及更深层次的问题。不过,在此不是关键。这里的关键是:一,振荡器中无需独立信号源;二,线性电路无法稳定幅度

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Lgz2006| | 2014-2-20 17:58 | 只看该作者
自激当然不可以,负阻震荡理论中没这个概念,简直是一锅八宝粥

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路过打酱油。。|  楼主 | 2014-2-20 18:38 | 只看该作者
Lgz2006 发表于 2014-2-20 17:58
自激当然不可以,负阻震荡理论中没这个概念,简直是一锅八宝粥

关于这点,那“线性大师”比你聪明。他知道有个反射什么的东西....

不过,这里完全可以将 I~U “分离”,如此有

  A=R_
  F=SC + 1/SL + 1/R
  T = A F = R_(SC + 1/SL) + R_/R

这就是“反馈”。

要求 T = - 1 且稳态(将S=jω代入),则必有

  R_ = - R
  ω = 1/√(LC)

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Lgz2006 2014-2-20 19:32 回复TA
又加一份儿红薯 
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jz0095| | 2014-2-20 19:45 | 只看该作者
1.所述Zin的电容不光是选频,还要保证在频点上使Zin产生负阻。”
电容?阻抗匹配?...
知道smith圆图的等阻圆是在哪里,且意义是什么?电容能产生负阻?
好奇!
其实,三点式已经是阻、容、感、受控源模型了,为何还要弄个“负阻”呢?

硬伤啊,该补课的不是一星半点儿。对你,可能是我该说的更细些;对别人都是腻味的重复了。
链接第36楼有电路图,能解答你部分问题,有问题可以继续问。
CC振荡器有源电路Zin示意图

“2.提供能量信号的前提是有激励源。”
(反馈)自激不可以吗?没听说过自激振荡?

分析振荡,中间再插个振荡,真不怕化简为繁。
振荡本身就是“自激”。但是,“自激”的术语是用在需要外激励产生输出的环境下,因没有外激励而产生输出的情况,例如放大器的自激,而不是用于振荡器的。看来你没看清楚我写的“负阻是响应的产物,不是等效激励源”,里面强调为什么模型中没有信号源是错的。帖子里用到电路原理分析,都是有理有据的,希望你理解正确。
“3.线性分析的模型和数学,处理的是稳态量,需要稳态的模型,动态量也是靠分段稳态量形成的。如果用噪声作为模型的信号源,噪声有稳态吗?用非稳态量作为稳态的激励,合适吗?。”
这是大错,而且错得离谱!谁教你说线性分析只能处理稳态的?
至于噪声,我首帖就强调了在线性分析时暂不考虑(以后作为独立噪声源加入),而将其作为起振初始值考虑。若将噪声作为持续“信号”(其实是个随时过程)引入的话,那将涉及更深层次的问题。不过,在此不是关键。这里的关键是:一,振荡器中无需独立信号源;二,线性电路无法稳定幅度。

我很好奇,目前的线性分析哪个是处理非稳态了?你的关键一正是我坚决反对的;你的关键二是无独立源模型、静态分析的结论。我与你的分歧和结果你也清楚,我就不说了。

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路过打酱油。。|  楼主 | 2014-2-20 20:04 | 只看该作者
jz0095 发表于 2014-2-20 19:45
硬伤啊,该补课的不是一星半点儿。对你,可能是我该说的更细些;对别人都是腻味的重复了。
链接第36楼有电 ...

粗略回答你一下,因为我觉得再扯已经没有意义了。

1)你的“引”已经是毫无意义的东西,我这里只是对你那神器“电容”感到好奇而已。

2)“自激”两字已经完全说明了振荡机理,再解释已经是多余了。

3)关于线性分析(或线性方程)是否能分析非稳态的问题,看书吧。实在是不想多说了。

如果对于我首帖中的内容有异议的话,可以扯。其他的,算了吧。谢谢!

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37
xukun977| | 2014-2-20 20:05 | 只看该作者
路过打酱油。。 发表于 2014-2-20 18:38
关于这点,那“线性大师”比你聪明。他知道有个反射什么的东西....

不过,这里完全可以将 I~U “分离 ...


我倒,学术论文得5页以上才能说个大概的,老抽用一个T=-1轻松搞定!神。

俺是你忠诚粉丝!!!

给你个小提示:你咋知道人家设计的是正弦波振荡器?完全有另种可能。
你漏考虑了一堆东西。

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38
路过打酱油。。|  楼主 | 2014-2-20 20:12 | 只看该作者
xukun977 发表于 2014-2-20 20:05
我倒,学术论文得5页以上才能说个大概的,老抽用一个T=-1轻松搞定!神。

俺是你忠诚粉丝!!!

别倒,否则就没得聊了....

那厮线性都没整明白,你期待跟他扯非线性?

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39
jz0095| | 2014-2-20 20:45 | 只看该作者
粗略回答你一下,因为我觉得再扯已经没有意义了。
1)你的“引”已经是毫无意义的东西,我这里只是对你那神器“电容”感到好奇而已。
2)“自激”两字已经完全说明了振荡机理,再解释已经是多余了。
3)关于线性分析(或线性方程)是否能分析非稳态的问题,看书吧。实在是不想多说了。

1.你的好奇没有问题,只是让我看到你始终回避电路分析,不碰撞,还固执己见
2.自激两字不能替代建模分析。
3.跑题。至今讨论的问题都是针对稳态的分析(动态也是用稳态处理),现有理论的线性部分也是如此,没人关心线性方程能否处理非稳态。
你要是总采取1、3点的态度,你的正确性真的要大打折扣了。

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路过打酱油。。|  楼主 | 2014-2-20 21:38 | 只看该作者
jz0095 发表于 2014-2-20 20:45
1.你的好奇没有问题,只是让我看到你始终回避电路分析,不碰撞,还固执己见。
2.自激两字不能替代建模分析 ...

关于你那个第一点,不好意思,真的是不感兴趣。

关于第二点,来点“文字游戏”吧,其实那足以说明问题。我说“自激”,你说不是。那好,究竟是什么“激”?不是“自激”只能是“他激”了,那么那个他是谁?“麦克斯韦妖”吗?注意,这里已经把噪声和扰动归为起振初始值,振幅稳定后(一般认为幅度已经足够的大)噪声和扰动将被忽略。

至于那第三个问题,知道有个阻尼振荡吗?此外,线性电路中的起振过程就不是什么稳态,而这恰是个线性分析。

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