Oscillatore a sfasamento 100 kHz

[nik8812]

Salve a tutti, sono nuovo da queste parti, più che altro sono nuovo a scrivere perché ho seguito molti post scritti da altri utenti...:)
Vi scrivo perché ho un problema con un progetto che sto svolgendo per un esame.
Praticamente devo dimensionare un oscillatore a sfasamento in modo da farlo oscillare a 100Khz ottenendo una potenza dissipata totale inferiore a 20 mW.
Il circuito dell'oscillatore è il seguente:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Ora dopo aver dimensionato il mosfet e dopo aver fatto tutti i calcoli, il mio circuito oscilla, ma non oscilla alla frequenza che desidero.
Cioè, dai calcoli della parte reale ed immaginaria mi calcolo i valori delle resisteze e dei condensatori della rete di reazione in modo da ottenere una oscillazione di 100 kHz, però il circuito non oscilla a 100Khz ma un po di piu, circa 170Khz...
Qualcuno sa perché?
Grazie a tutti...:)

[marco438]

Perche' intanto, non metti i valori dei componenti nello schema e ci fai vedere come li hai calcolati?

[nik8812]

Allora, il circuito con i valori impostati sono:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Dove, ho iniziato impostando la tensione di drain Vd=2.5V e la tensione di source Vs=0.5V, quindi ho calcolato il parallelo tra R3//R0=4.237/K*((Vgs-Vth)^2)
Ora, ho calcolato il guadagno Av=gm*R3//R0, dove gm=K(Vgs-Vth)(1+lambda*Vds) ed ho impostao il guadagno uguale a 100 e mi sono trovato Vgs<=0.74. Quindi posso determinare Vg=1.245.
Ora, dovendo dissipare al massimo 20mW, vuol dire che devo avere una corrente di drain non maggiore a 1mA, allora prendo Id=1microA e calcolo K dalle formule precedenti: K=0.1157 dal quale mi ricavo W/L=6.95.
Ora, sostituendo tutti i valori alle formule precedenti, ottengo:
gm=0.005
R0=271.7K
R3=25K
R3//R0=22.89K
R4=5K

Ora passo a verificare le condizioni di Barkausen.
Ho disegnato il circuito alle variazioni e l'ho semplificato con theven come segue:

c57e34614694955eec40c590c432d9994c875ebd_3_650.png (12.93 KiB) Osservato 5897 volte

Dove ho fatto la serie tra R1//R2 e R5, e dove Vth=gmVgsRu con Ru=R3//Ro
Ora ho posto R=R6=R7=R5+(R1//R2) e Z=C"=C3=C4 con Z=1/SC
Nella semplificazione successiva ottengo Va=Vth*(R/R+Z+Ru) e Za=R//(Z+Ru)
Poi, applicando ancora Thevenin:

b57e0d093058e9616947e468c6faf15ef4dfa541_3_650.png (3.27 KiB) Osservato 5897 volte

dove Vb=Va*(R/R+Z+Za) e Zb=R//(Z+Za)
Ora mi ricavo la tensione Vout ai capi dell'ultima resistenza a destra:
Vuot=Vb*(R/R+Z+Zb)
Ora trovo la funzione di trasferimento Vin/Vout, dalla quale mi ricavo omega:

958419d8f58a77ba3e284a5128749fdf.png (1.2 KiB) Osservato 5897 volte

Quindi, da omega mi calcolo C=8.57p
Spero di essere stato chiaro, se ci sono altri dubbi chiedete pure...:)

[nik8812]

Ah, dimenticavo, il osfet ha le seguenti caratteristiche:
.model modn NMOS(Level=1 VTO=0.7 GAMMA=0.5 PHI=0.8 LD=0.08E-06 WD=0 UO=460 LAMBDA=0.04
TOX=9.5E-9 PB=0.9 CJ=0.57E-3 CJSW=120E-12 MJ=0.5 MJSW=0.4 CGDO=0.4E-9 JS=10E-9 CGBO=0.38E-
9 CGSO=0.4E-9)

[nik8812]

Avete qualche idea?
Cioè, ce un motivo particolare perché oscilla a 120 kHz invece che 100Khz?oppure ci sono errori di calcolo o nella formula della pulsazione?

[belva87]

Esame di elettronica per telecomunicazioni, politecnica delle marche...

[nik8812]

Si, esatto...ne sai qualcosa anche tu?:)

[belva87]

Si, spiega con cosa e come simuli.

[nik8812]

Simulo con pspice, imposto skip initial tranfer e faccio partire la simulazione, poi dalla finestra del grafico clicco sul pulsante FFT in modo da avere fourier e vedo che c'è un picco a circa 140Khz, mentre dai calcoli dovrebbe essere 100Khz, a meno che non ho sbagliato qualche formula...

[simo85]

Ciao nik8812,

Permettimi una domanda. Conosci per caso domenico89 ?
È solo una curiosità.