Oscilador de cambio de fase no oscilante

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¿Puedo preguntar por qué mi oscilador de cambio de fase como se muestra no oscila? Mi R1 = R2 = R3, y C1 = C2 = C3. Estoy tratando de obtener alrededor de 1 kHz de oscilación, por lo que utilizando la ecuación simple de fr = 1 / (2 * pi R C * sqrt (6)), obtengo todos los valores como se muestra en las imágenes .

¿Pero por qué no está oscilando? Lo intenté tanto en Multisim como en LTSpice, pero simplemente no simula. Estoy utilizando el opamp ideal en ambos simuladores (la ganancia es muy alta, digamos 200x). Puse Rf (resistencia de realimentación de opamp) para ser 220k para tener Rf > 29 * R, que hará que la ganancia de bucle > 1 (para cumplir los criterios de Berkhausen), pero todavía no está oscilando. ¿Pensé que el circuito cumple ambos criterios para que ocurra la oscilación?

Intenté cambiar Rf a un valor aún mayor, e incluso jugar con los valores RC. También intenté usar el amplificador operacional LM741 y aumentar la tensión de alimentación lentamente, pero nunca obtengo oscilación. ¿Puede alguien, por favor, darme información sobre lo que está mal / falta? Muchas gracias.

    
pregunta Prietess

3 respuestas

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He simulado tu circuito utilizando Intusoft IsSpice como puedes ver a continuación. La resistencia de realimentación se calcula para compensar la atenuación en la que el desfase es de 180 °. Derivé la frecuencia de oscilación aquí para los dos osciladores de cambio de fase (\ $ RC \ $ y \ $ CR \ $) aquí Derivando la fórmula de la frecuencia de oscilación para el Oscilador de Cambio de Fase . En un circuito como este, con elementos perfectos, no hay ruido como lo señala correctamente glen_geek. Puede activar el circuito con una fuente externa, pero la forma más sencilla es usar una declaración .IC como hice en \ $ C_3 \ $:

Cuandoejecutaslasimulación,oscilamuybiencomosemuestraacontinuaciónaunafrecuenciade1.16kHz.Tengaencuentaquemiresistenciaderetroalimentación(su\$R_4\$)es162k\$\Omega\$yno220k\$\Omega\$comoensucircuito.Lasoscilacionessemantienenbiensinsaturación,porloquelacompensacióndeatenuaciónesperfecta.AsegúresedemarcarlacasillaUIC(uselascondicionesiniciales)antesdecomenzarlasimulación.

Tengaencuentaque\$R_f\$debeexactamentecompensarlaatenuaciónenlaqueeldesfaseesde180°.Lacondiciónparalaoscilaciónesundesfasetotalde360°(-180°dela\$CR\$redmás-180°delamplificadoroperacionaldeinversión)yunagananciade1.Silagananciaesmenorqueuno,entonceslospolostienenUnaparterealylasoscilacionescesaránrápidamente.Silagananciaesmayorque1,lospolossaltanalsemiplanoderechoylasoscilacionesdivergenhastaqueunamplificadoroperacionalrealsubeobaja.Entonces,\$R_f\$debeser29veces5600ensuejemploparaquecoincidaconestecriterio:162k\$\Omega\$nimás,nimenos.Vealosdosejemplosacontinuaciónconmásde162k\$\Omega\$ymenosde162k\$\Omega\$:

    
respondido por el Verbal Kint
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Para algunos osciladores, es útil "arrancar" para que funcionen en una simulación que no modela el ruido que hace que un oscilador real se active. En este caso, el arranque inicial se realiza inicializando el nodo n005 a 0.01V (cualquier otra cosa que no sea cero voltios). El nodo 5 está en el extremo derecho de C3:

Este oscilador utiliza un amplificador operacional virtual con una ganancia de bucle abierto de 100K. Como no tiene fuente de alimentación y es perfectamente lineal, las oscilaciones crecen exponencialmente ... para siempre.

XU1 N001 0 N002 opamp Aol=100K GBW=10Meg
R1 N002 N001 180k
R2 0 N003 560
R3 0 N004 560
R4 0 N005 560
C1 N003 N002 .1µ
C2 N004 N003 .1µ
C3 N005 N004 .1µ
R5 N001 N005 5.6k
.IC V(n005)=.01
.tran 0 .1 0 .00001
.lib opamp.sub
.backanno
.end

Tu oscilador tampoco tiene suficiente cambio de fase.

    
respondido por el glen_geek
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Cambie Vin (+) a Vcc / 2 con 2 R como 470K. Estás violando el rango de Vin CM.

Luego, aumenta la ganancia para hacer una oscilación estable, deja que R4 = 1M si tienes suficientes GBW en fo.

En general, en el mejor de los casos, el diseño es deficiente y, lo que es peor, cuando no se considera el valor de GBW, la atenuación y el CM en el rango.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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