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仿真问题:为振荡器绘制波特图

2022-01-12 13:41:30 John Dunn 阅读:
我在使用Multisim SPICE工具分析某振荡器时,遇到了一些仿真问题。我的电路是一个简单的考毕兹(Colpitts)振荡器,当我尝试在振荡器电路本身上使用波特图仪时,即使振荡器能正在工作并提供信号,也没有响应。

我在使用Multisim SPICE工具分析某振荡器时,遇到了一些仿真问题。STkednc

我的电路是一个简单的考毕兹(Colpitts)振荡器,仿真结果表明它确实会发生振荡。但是,为了确保一切正常,我还是想查看一下无源元件的传递函数,但在这个过程中,我在启动波特图仪(Bode Plotter)时却遇到了一些麻烦(图1)。STkednc

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图1:一次不成功的分析尝试。STkednc

仅在无源元件网络上使用波特图仪,可以看到所希望看到的结果:在传递函数的正确频率(在本例中约为1.6MHz)处出现了一个尖峰。信号源V1为波特图仪工具提供了所需的电路激励,因此该仪器就能正常工作。STkednc

但是,当我尝试在振荡器电路本身上使用波特图仪时,即使振荡器能正在工作并提供信号,也没有响应。波特图仪不会接受振荡器自身的振荡而将之作为电路激励。因此,我不得不想想别的办法(图2)。STkednc

STkednc

图2:一次成功的分析尝试。STkednc

图2所示,我不得不添加V2和R4,将之作为外部激励,以此来说服波特图仪做它该做的事情。(将一个无生命的东西拟人化,是不是很有趣呢?)STkednc

它肯定没有多想。我为V2使用了1μV峰值,并通过1TB的电阻将其馈送到R3的顶部。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,但通过在仿真中包含这两个部分,波特图仪变得振作起来,然后给了我一个可用的结果。STkednc

也许我还可以将这个1μV信号与R3或类似的某个东西串联起来,但我得到了我所需要的结果,所以我没有进一步地研究它。STkednc

可以肯定的是,单独的无源元件的波特图和振荡器中那些元件的波特图略有不同,但我选择将这种差异归因于轻微的负载效应,也许是由2N4392栅极产生的。STkednc

够好了!STkednc

(原文刊登于EDN美国版,参考链接:Simulation trouble: Bode plotting an oscillator,由Franklin Zhao编译。)STkednc

本文为《电子技术设计》2022年1月刊杂志文章,版权所有,禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里STkednc

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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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