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模拟问题:用波德图绘制振荡器

2021-11-16 John Dunn 阅读:
根据仿真显示,这个简单的Colpitts振荡器电路确实会振荡,但为了查看被动组件的传递函数,当我尝试使波德图绘图仪(Bode Plotter)正常工作时,开始遇到一点小麻烦...

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我在使用Multisim SPICE工具分析振荡器时,遇到了一点点模拟方面的小问题。nABednc

这是一个简单的Colpitts振荡器电路,根据仿真显示它确实会振荡。然而,我想查看被动组件的传递函数,只是为了确保一切都能正常运作,而当我尝试使波德图绘图仪(Bode Plotter)正常工作时,开始遇到一点小麻烦(图1)。nABednc

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图1: 不成功的分析尝试。nABednc

光是在被动组件网络上使用波德图绘图仪,就看到了我原本希望看到的:在正确频率的传递函数中出现一个尖峰——本例中约为 1.6MHz。讯号源V1则提供Bode Plotter工具所需的电路激励,以使该仪器正常运作。nABednc

 然而,当我尝试在振荡器电路上使用波德图绘图仪时,即使振荡器能正常运作且传送讯号,也没出现任何反应。Bode Plotter并不接受振荡器自身的振荡作为电路激励。我还得处理更多的部份才行(图2)。nABednc

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图2:成功的分析尝试。nABednc

如图2 所示,我必须添加V2和R4作为外部刺激,才足以说服波德图绘图仪做好它份内的工作。(当你将一个无生命的东西拟人化时,是不是很有趣呢?)nABednc

它当然没花上太多时间。我为V2使用了1微伏(mV)峰值,并透过1兆奥姆(Ω)将其馈送至R3顶部。可以肯定的是,V2和R4对振荡器的电路破坏性影响可以忽略不计,但是由于可以在模拟中包含这两个部份,波德绘图仪好像获得了重生一样,而且给了我一个可用的结果。nABednc

也许我可以串联1mV讯号与R3或类似的东西,但由于已经得到所需要的结果了,所以并没有再进一步研究。nABednc

可以肯定的是,被动组件的波德图以及振荡器中这些组件的波德图略有不同,但我选择将这种差异归因于轻微的负载效应,而可能是受到2N4392闸极的影响。nABednc

但结果够好了!nABednc

(参考原文:Simulation trouble: Bode plotting an oscillator,编译:Susan Hong)nABednc

责编:DeminABednc

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John Dunn
John Dunn是资深电子顾问,毕业于布鲁克林理工学院(BSEE)和纽约大学(MSEE)。
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