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振荡器工作的三个条件,产生振荡器的Barkhausen准则

发布时间:2023-09-11 08:02:27编辑:温柔的背包来源:

很多朋友对振荡器工作的三个条件,产生振荡器的Barkhausen准则不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

振荡器工作的三个条件,产生振荡器的Barkhausen准则

我们什么时候有放大器或振荡器?

在设计放大器时,我们都面临着看到它不稳定而改用振荡器的风险。事实正好相反:当试图设计一个振荡器时,人们观察到我们可以得到完全“无声”的东西。这两个功能之间显然有一道无形的屏障。正确的说法是,放大器有时或总是可以充当振荡器,反之亦然。这个障碍通常是由反馈回路决定的。它的强度可以决定放大器或振荡器的行为。

要看设计师的技巧来保证他们会生成哪一个。在这篇博客中,我们将选择从“正确的”反馈放大器的角度来设计振荡器。

什么是巴克豪森标准?为了更新我们的高中或大学课程,使用巴克豪森准则来设计正确的反馈量,以确保电路将成为振荡器并提供所需的频率。

为了说明巴豪森准则,我们使用一个带相移反馈(复数)的经典放大器(纯增益A)。选择A和模块中的元件,保证输出和输入之间有n*2*(n为整数值)的相移,从而实现一个完整的正循环。在这种情况下,生成的输出会强制原始输入,使系统不稳定。巴克豪森准则给出了所需的频率和最小增益。很容易建立这个条件:

可以观察到,Xo=A.Xi=A. (Xs Xf)=A. (Xs 。Xo),所以:Xo=A .Xs/(1-A.)因为振荡器中没有输入:如果1-A.也为0,则Xs=0,Xo可以(最终)存在(我们有一个典型的0)。或者1a(r jI)=0;因为是复数,所以巴克豪森关系中隐藏着两个方程:

虚部等于0: I=0,这就给出了实频等于0: 1=a. r这就给出了如何应用巴克豪森标准进行增益。

让我们考虑下面的相移正弦波振荡器;可以看出,运放安装的放大器部分是一个经典的反转方案,增益=-R2/R1。然后,我们有一个反馈部分,由三个串联的缓冲RC电路组成。每个电池确保0到90的相移。因为放大器保证了-180的偏移,我们最终会得到一个可能超过360的全局偏移;保证强烈的“不稳定性”。

则反馈电路()立即计算为:=[1/(1 jRC)]。[1/(1 jRC)].通过展开和立方[1/(1JRC)]=1/(1JRC)3(即(AB)3=a33a B3 AB 3):=1/(13(JRC)3(JRC)3)=1/(13JRC-。因此,可以提取振荡器频率:

3RC-3R3C3=0或 RC=3或=3/RC弧度/s=3/(2RC)Hz;已知R和C,振荡器频率的巴克豪森判据第二个方程说:1-Ar=0或r=1/A或A=1/r在我们的电路中, r=1/(1-3 rc),因为根据前面的公式 rc=3,我们会得到:R=1/(1-33。

总之,应用于电路的巴克豪森判据只有: RC=3,A=-8;这是放大器为确保和维持振荡而必须提供的最小(绝对)增益。仿真结果:在Marie-Eve Carre的支持下,第一次尝试是快速随机选择一个运算放大器(AD8613)并使用LT-Spice进行仿真。我们有振荡,但是得到的频率并不完全是计算的频率。将更准确地分析运算放大器特性的影响。结论:

巴克豪森准则可用于设计具有增益和反馈级的振荡器。反馈等式将给出振荡频率,前级将确定放大器必须提供的最小增益。审计郭婷

以上知识分享希望能够帮助到大家!

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