Simulări şi discuţii teoretice pentru schema de ,,oscilator universal,,

[VAX]

M-am uitat pe schemele respective si am ajuns la concluzia ca au hibe, chiar daca merg.

 

 

 

 

 

La varianta cu etaj diferential se lucreaza cu Ucb=0V la tranzistoare si implicit capacitatea jonctiunii colector-baza este mare, fapt ce influenteaza negativ la frecventa mare de lucru. Este mare si capacitatea la intrarea (baza-emitor) a tranzistorului al 2-lea din perechea diferentiala. Limitarea amplitudinii oscilatiei se face prin intrarea in conductie a jonctiunii baza colector a celor doua tranzistoare, desi optim ar fi prin caracteristica de transfer (neliniara) a etajului diferential. Nu este in regula nici bucla de reactie negativa care stabilizeaza amplitudinea oscilatiilor (vorba vine, ca de fapt stabilizarea se face prin limitare - intrarea in conductie a respectivelor jonctiuni), pentru ca duce la oscilatii de joasa frecventa care moduleaza amplitudinea oscilatiilor RF.

Am modificat circuitul pentru performante mai bune si l-am simulat cu Circuit Maker. In primul rand am modificat polarizarea etajului diferential pentru a avea tensiune inversa de cativa volti pe jonctiunile celor doua tranzistoare (cu cat este mai mare, cu atat mai bine - Cbc mai mica). Dar si semnalul de pe circuitul oscilant se ia prin repetor de tensiune (montaj bootstrapat) pentru a prezenta capacitate minima (cativa pF) pusa in paralel cu circuitul LC.

 

Schema modificata este aceasta:

 

Rp este rezistenta de pierderi a circuitului LC, introdusa pentru simulare, nu este componenta din circuit.

Apar "pendulari" ale amplitudinii oscilatiilor, ca urmare a buclei de reactie care duce la stabilizarea amplitudinii oscilatiilor RF.

 

 

 

 

 

Oscilatiile de joasa frecventa sunt amortizate (scad exponential in timp), sau chiar pot fi eliminate daca se proiectraza bucla de reactie negativa sa functioneze in regim aperiodic (critic).

 

Oscilatorul la 450MHz limiteaza amplitudinea oscilatiilor fara bucla de reactie negativa, insa sinusoida este deformata (varfurile taiate) si cresc armonicele generate.

 

Am sa ma gandesc la o schema fara stabilizarea amplitudinii prin bucla de reactie negativa, dar care sa filtreze mai bine oscilatia generata (sa atenueze armonicele). Pentru asta este necesar un limitator de semnal (cu diode sau cu etaj diferential suplimentar) pus pe bucla de reactie pozitiva. Trebuie ca circuitul oscilant LC sa nu fie amortizat nici macar o fractiune de timp, sa functioneze absolut liber.

 

 

 

 

 

[VAX]

Prin simulare SPICE mi-a dat cu totul altceva.

In primul rand cuplajul pe bucla de reactie (RF) este prea puternic si oscilatia este aproape dreptunghiulara si cu frecventa mult mai mica decat cea la care rezoneaza circuitul LC (situatie cunoscuta de la teoria generala - am explicat la alt topic si am indicat cartea unde se da cu calcule).

 

 

La simularea respectiva am folosit rezistor de 33k in paralel cu circuitul LC, pentru simularea pierderilor.

Daca micsorez rezistorul de amortizare la numai 10 ohm (!!!) oscilatia devine sinusoidala si la frecventa estimata din calcule (adica de rezonanta). Situatia este oarecum asemanatoare cu cea de la oscilatoarele cu dioda tunel, la care trebuie sa amortizezi circuitul LC pana se intra in regimul sinusoidal.

 

 

Nici functionarea JFET-lui nu este in regula cu rezistorul de 10k din drena. Are tensiune din drena prea mica, aproape egala cu cea din sursa.

 

 

La iesire scoate semnal dreptunghiular.

 

Acum 2 ore, yo2mhj a spus:

Pina la 25 MHz scoate sinusoida curata,mai sus nu am cu ce sa vizionez...

Este chiar surprinzător de curata ...

Lăsați simulările și treceți la practica.

 

Asa o fi !

[PINTI]

O noua incercare de convingere Dle.@VAX.

Frecventa 2,5143 MHz, Amplitudine 2,25Vvv, cu sarcina de 50 ohmi cuplata (se vad cele 4 rezistente MLT).

Sinusoida perfecta.

Revizuiti acel program de simulare SPICE.

 

Cu stima

   George.

Editat Mai 31, 2020 de PINTI

[VAX]

Vad ca am multi simpatizanti pe forum. Un ratoi, un om de stiinta, un radioscamator, ....

 

Programul de simulare este bun, problema este la puterea redusa de calcul a laptopului (memorie insuficienta, celeron, etc). Mi-ar trebui ceva de cel putin zece ori mai bun.

Am simulat doar primele 20us de la pornirea montajului, timp insuficiet pertru ca bucla de AGC sa intre in actiune, mai ales ca are constanta de timp foarte mare (condensator de 33uF). Lungind timpul de simulare (dureaza cam mult) si micsorand de o suta de ori valoarea condensatorului de dupa detector (cel de 33 uF) se observa ca in final oscilatia isi reduce amplitudinea (scade curentul prin T2 si T3) si devine sinusoidala. Insa este instabila. Amplificarea pe bucla de AGC prea mica nu duce la intrarea in regim sinusoidal, iar amplificarea mai mare decat este necesara duce la oscilatii in regim de autoblocare. Reglajul este critic. In plus FET-ul este polarizat aiurea (Uds de ordinul 0,25V) si nu amplifica (semnalul in drena este mai mic decat in poarta).

Ca sa fiu sincer, nu-mi place cum a fost proiectat montajul asta. Prefer alte variante.

 

 

 

Se vede cum scade nivelul oscilatiilor si devin sinusoidale, prin actiunea cirecuitului AGC. Frecventa oscilatiilor creste treptat, pe masura ce se intra in regim sinusoidal.

 

 

 

 

 

 

 

Editat Mai 31, 2020 de VAX

[vio2007]

Citat

Ca sa fiu sincer, nu-mi place cum a fost proiectat montajul asta. Prefer alte variante.

Mare adevar a spus yo2mhj,prea esti contra.Colegii care au construit montajul au pus poze din care se vede ca functioneaza corect.

Vezi ca ai pus pnp-uri de audio la simulare!I 2N2219A nu are parametrii lui BFW16A.

Editat Mai 31, 2020 de vio2007

[ratza]

1 oră în urmă, VAX a spus:

Vad ca am multi simpatizanti pe forum. Un ratoi, un om de stiinta, un radioscamator, ....

Eu sigur nu, văd întruchiparea tuturor profesorașilor de doi bani pentru care totul se reduce la o sferă în vid. Nu mai pun la socoteală comportamentul delirant de a strînge piese în neștire, piese care nu vor vedea fludor în veci. Nici obsesia de a simula și teoretiza orice. Și nici bășinile de superioritate afișate mai mult sau mai puțin voalat.

[yo2mhj]

Domnule VAX, construiți varianta dumneavoastră, măsurați performantele (fara simulare) și atunci comentați pe marginea unei scheme ( construita și testată cu succes de alte persoane)!

P.S.

Nu contează profesia cuiva ci spiritul și calitatea de a fi OM...din păcate...unora le lipsește!

Editat Mai 31, 2020 de yo2mhj

[PINTI]

     Onor @VAX va stau la dispozitie cu acest montaj construit de mine, (am mai facut unul in 2014, cand s-a deschis topicul,), dar nu mai stiu pe unde este. Asa ca am construit altul..

Daca vreti sa vizualizati si alte frecvente, la alegerea Dvs, va stau la dispozitie.

 Conectez un CV in paralel cu bobina respectiva in spectrul de frecventa dorit de Dvs. si va arat poze sau filmulete.

 

Ma apropii de 60 de ani.   Am si eu cca. 45 de ani de electronica la activ. Si nu numai ca amator.

In schimb am pus mana pe pistolul de lipit, am ars o caruta de piese, am schimbat la anse la acel pistolul de lipit de nu aveti par in cap (si cate trei pe zi), de cate ori m-am fript la degete, facand lipituri sau recuperand piese de pe diverse cablaje, nu mai vorbesc. Cablaje trasare cu tus Carmin sau smoala, cu penita, gaurite manual, corodate cu clorura ferica in care puneam pastile de Peroxid (furate de la mama- se vopsea la par cu ele) pentru a intari procesul de corodare si a decanta cuprul...etc..etc. Exemplele pot continua pana maine.

Asa se facea electronica odata, nu din fata monitorului.

 

Cu stima

   George.

 

Editat Mai 31, 2020 de PINTI

[Marele Savant]

Acum 2 ore, VAX a spus:

In plus FET-ul este polarizat aiurea (Uds de ordinul 0,25V) si nu amplifica (semnalul in drena este mai mic decat in poarta).

  Prostii! puneti sare in simulatorul ala sau invatati sa-l folositi! Am binevoit la aceasta ora inaintata, sa masor tensiunile pe JFet si sint cu totul altele, adica 5,10V  si respectiv 2,15V pentru 10,5V alimentare si 33 mA consum! Circuitul oscilant pe la 10.700 Mhz. Daca doriti, dar numai contra cost, va pot face masuratori si cu 5 zecimale! Si se mira lumea de ce magazinele sint pline cu licentiati care aranjeaza marfa in rafturi!

Acum 56 minute, ratza a spus:

Nu mai pun la socoteală comportamentul delirant de a strînge piese în neștire, piese care nu vor vedea fludor în veci.

Sincer, nu cred ca le are, sint doar povesti compuse in scop didactic, pentru a incuraja pe cei tineri sa cumpere componente si sa le utilizeze!

[yo9hrb]

Acum, sincer, si eu am construit acest oscilator universal. Ce-I drept nu l-am folosit peste 21MHz. 

Dar, daca nu trebuia sa functioneze…. sorry. Am facut si eu ce am putut.

[Vizitator]

Vine fiu-meu la mine, termina ETTI acum, si imi zice ca nu stiu ce montaj nu functioneaza corect ca baga nu stiu ce cioace in forma de unda. Il intreb de unde stie si imi zice ca l-a simulat. Am insistat sa construiasca fizic jucaria si se acum se mira ca functioneaza perfect. Sunt de acord cu simularea in anumite conditii, dar nu pricep la ce foloseste simularea unui banal oscilator LC.

[Mircea]

On 5/29/2020 at 6:53 AM, PINTI said:

Am realizat asa ceva.

 

12 hours ago, Marele Savant said:

 ...postez si eu foto cu montajul respectiv realizat de mine acum ani buni si care si-a dovedit utilitatea in foarte multe cazuri!

 

Daca se poate sa repostati schema.

 

Multumesc!

[VAX]

1 oră în urmă, Marele Savant a spus:

Am binevoit la aceasta ora inaintata, sa masor tensiunile pe JFet si sint cu totul altele, adica 5,10V  si respectiv 2,15V pentru 10,5V alimentare si 33 mA consum!

Este posibil daca se utilizeaza JFET cu Idss mic (BFW13, BF245A, BF256A,....), la care Idss<2mA.

Cu JFET-uri care sunt acum in comert (BF256B), cu Idss de ordinul 10 mA, este cum am spus eu. Circuit Maker are in libraria de componente BF245A,B,C , insa sunt date toate cu acelea valori pentru Idss, ca pentru varianta B.

[VAX]

Acum 50 minute, nanopico a spus:

.... nu pricep la ce foloseste simularea unui banal oscilator LC.

Uite ca nu este asa de banala schema, in principal din cauza buclei de AGC. Dumneata stii sa calculezi elementele buclei (amplificare, constante de timp, ce ar mai trebui) ca sa functioneze fara oscilatii ? Presupun ca s-a predat pe la cursul de teoria sistemelor. Eu am invatat alte chestii in facultate (de fizica), n-am trecut prin teoria respectiva.

Am modificat schema oscilatorului si am pus JFET-ul in conexiune de repetor de tensiune pe sursa (rezistorul din drena eliminat). Montajul este critic in functionare, "penduleaza" (oscilatii autoblocate). Conteaza mult cat este amplificarea pe bucla de AGC.

 

 

[yo2mhj]

Acum 57 minute, Thunderer a spus:

 

 

Daca se poate sa repostati schema.

 

Multumesc!

Schema folosita de mine este in pagina anterioară,in postul academicianului VAX,prima,cea cu verdele de omida strivită, este schema și Conexelectronic.