Comprensione circuito

[darkweader]

Mah, vedi tu: la frequenza di oscillazione dipende dalla fase del guadagno d'anello: vuoi che uno sfasamento di 90° non abbia alcun effetto?

introduce uno sfasamento di -90°

quindi deve introdurre uno sfasamento tale affinchè lo sfasamento complessivo si di 0° o 360°

poiché per rispettare le condizioni di Bharkausen

e non "-1" come hai scritto, forse ti sei confuso?


Comunque il metodo per determinare il guadagno ad anello che ho usato l'ho preso da un libro di testo, impostato proprio su questa configurazione e dovrebbe essere giusto, solamente viene considerato con il seguente metodo (che vorrei continuare a seguire).

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

è il guadagno ad anello aperto del "sistema complessivo",ovvero aprendo il circuito nel punto A (considerando solo il sistema da anello aperto, togliendo la retroazione positiva ) e calcolando la fdt considerando Vp come un segnale, si ha quindi il guadagno dell'amplificatore non invertente


Infatti il libro procede cosi:

"Il guadagno ad anello T(jw) si determina aprendo l'anello nel punto A"

praticamente calcola separatamente a(jw) e b(jw)

il primo lo calcola come scritto sopra in questo circuito

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

il secondo
praticamente è il partitore di quest'altra porzione ed eseguendo tutti i calcoli esce proprio quello, se vuoi li espongo ma penso non ci sia bisogno

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Se questo ti convince, possiamo andare avanti perché ancora non capisco come si arriva a quella formula,
mi devi proprio perdonare

[DirtyDeeds]

Cambia simboli!

Hai bisogno di i) un simbolo per il guadagno ad anello aperto dell'opamp (quello che io ho chiamato e che alla pulsazione ha una fase di circa -90°) e ii) un simbolo per il guadagno dell'amplificatore non invertente contenente l'opamp e la coppia di resistenze R1 e R2 (quello che tu hai chiamato e che alla pulsazione NON ha una fase di -90°).

Veramente, non c'è nessun bisogno di considerare separatamente il sottocircuito dell'amplificatore non invertente, ma se vuoi complicarti la vita, fai pure

[darkweader]

continuerà ad avere il tuo significato

sarà quello dell'amplificatore non invertente
che quest'ultimo non introducesse uno sfasamento di -90° lo sospettavo e volevo chiedertelo, ora non ho neanche il libro domani do una ripassata alla risposta in frequenza.

solo che il libro nella condizione usa quest'ultimo, l'unico motivo per cui vorrei continuare cosi è per non fare troppa confusione, ho scritto già parte della relazione ( il professore è sparito non dando più sue notizie, non facendoci fare l'esame, almeno ora lo porto a termine)

Ora devo puntare a dare una spiegazione plausibile al fatto che passo dal valore calcolato a quello reale, gli altri problemi li ho quasi risolti tutti (tranne alcuni ancora, ma piano piano)

[darkweader]

Scusa se ho abbandonato, ma oltre a non aver avuto la possibilità di scrivere sul forum non volevo essere stressante


Le formule ci sono, abbiamo definito come interpretare i vari simboli, e come sono arrivato a dimensionare i componenti per rispettare le condizioni seguendo il libro di testo che ti citavo, per rimanere su quel "formato"

Come mi devo muovere per arrivare a quella formula...

Lo so che sono una scocciatura

[darkweader]

Ho provato inoltre a sostituire le capacità con i varicap, ho scelto il BB112 peri seguenti motivi:

-ne avevo il modello spice che ho preso da multisim
-sul datasheet porta con e questi sono i valori minimi

tuttavia questi valori sono riportati per frequenze di 1MHz, a 10Mhz come faccio a capire cosa succede?

Non ho capito bene come si inseriscono i varicap, essendo presente una Vbias che controlla la Capacità del diodo, ho pensato che potessi lasciare il condensatore C=0.1uF che in DC, ovvero nelle condizioni di polarizzazione, rappresenta un circuito aperto.

Tutto questo seguendo la linea dell'application note


Sulla resistenza, ho pensato che dovrei dimensionarla facendo delle ipotesi sulla corrente max dei varicap però non avendolo saputo fare ho pensato, vabbè simulo e vedo cosa succede:

inserendo i varicap, e variando la Vbias tra 1 e 8 non succede assolutamente nulla, ho una sinusoide (se cosi si può chiamare, molto distorta)e la frequenza rimane fissa a circa 0.2MHz anzichè 10MHz

questo è lo schema

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

ecco la netlist:

Codice: Seleziona tutto

*Oscillatore + controllo d'ampiezza

VCC 5 0 DC 5
VEE 0 6 DC 5

xU1 2 4 5 6 3 LT1191


*C1=c2=24pF fmaz=10Mhz

R4 0 7 RMOD 100   
R3 3 4 RMOD 1K
R2 2 0 RMOD 250
R1 3 1 RMOD 250
R6 7 4 RMOD 100
R5 4 8 RMOD 250
C1 1 2 CMOD 24e-12
C2 2 0 CMOD 24e-12
D1 3 8 D1N4148
D2 8 3 D1N4148

.model D1N4148 D (IS=0.1PA, RS=16 CJO=2PF TT=12N BV=100 IBV=0.1PA)


.SUBCKT LT1191 3 2 7 4 6
* Vos=1.0E-03, Ib=5.0E-07, Ios=2.0E-07, GBP=9.0E+07Hz, Phase mar.= 45 deg,
* SR(-)=4.5E+02V/us, SR(+)=4.5E+02V/us, Av= 86.0dB, CMRR= 75.0dB,
* Vsat(+)=1.000V, Vsat(-)=0.500V, Isc=+85/-%100mA, Rout=   3ohms, Iq=%32.00mA.
* INPUT
RC1 7  80 5.3052E+01
RC2 7  90 5.3052E+01
Q1  80 2  10 QM1
Q2  90 3  11 QM2
CIN 2  3  2.0000E-12
C1  80 90 1.5000E-11
CXC1 80 80A 10PF
RXR1 80A 90 250
RE1 10 12 5.0177E+01
RE2 11 12 5.0177E+01
IEE 12 4  1.8001E-02
RE  12 0  1.1110E+04
* INTERMEDIATE
GCM 0  8  12 0  3.3520E-06
GA  8  0  80 90 1.8850E-02
R2  8  0  1.0000E+05
C2  1  8  3.0000E-11
GB  1  0  8  0  7.0568E+00
RO2 1  0  1.5000E+00
* OUTPUT
RSO 1  6  1.0000E+00
ECL 18 0  1  6  1.2296E+01
GCL 0  8  20 0  1.0000E+00
RCL 20 0  1.0000E+01
D1  18 19 DM1 
VOD1 19 20 0.0000E+00
D2  20 21 DM1 
VOD2 21 18 1.8444E-01
*
D3A 131 70 DM3
D3B 13 131 DM3
GPL 0  8  70 7  1.0000E+00
VC  13 6  2.6057E+00
RPLA 7  70 1.0000E+01
RPLB 7  131 1.0000E+03
D4A 60 141 DM3
D4B 141 14  DM3
GNL 0  8  60 4  1.0000E+00
VE  6  14 2.1057E+00
RNLA 60 4  1.0000E+01
RNLB 141 4  1.0000E+03
*
IP  7  4  1.3999E-02
DSUB 4  7  DM2 
* MODELS
.MODEL QM1 NPN (IS=8.0000E-16 BF=1.5000E+04)
.MODEL QM2 NPN (IS=8.3155E-16 BF=2.2500E+04)
.MODEL DM1  D   (IS=1.0000E-20)
.MODEL DM2  D   (IS=8.0000E-16 BV=2.1600E+01)
.MODEL DM3  D   (IS=1.0000E-16)
.ENDS LT1191

*fo=10KHz
*.TRAN 0 10ms SKIPBP

.MODEL CMOD CAP(C=1 DEV=1%)
.MODEL RMOD RES(R=1 DEV=1%)


*per analisi nell'ordine di pochi MHz
*.TRAN 0.5u 50u SKIPBP


*fo=10MHz
.TRAN 1u 5us SKIPBP


*analisi
*.WCASE TRAN V(3) MAX OUTPUT ALL
*.MC 5 TRAN V(3) YMAX OUTPUT ALL
*.SENS V(3)

.PROBE


.END

In alternata, il valore del condensatore che serve per polarizzare i varicap, mi fa variare la Cequivalente e quindi la frequenza, quindi penso sia questo il problema (PENSO), per il resistore, l'oscillazione è presente, se lo vario probabilmente ad un certo punto o non avrò oscillazioni o si smorzeranno

Come posso fare per inserire i varicap nel circuito?

[darkweader]

forse nell'ultima parte ho scritto un po' di str*****e...

dato che BrunoValente me lo aveva già spiegato nei primi post, me ne ero dimenticato, allora, in base alla sua spiegazione, l'inserimento dei varicap non dovrebbe darmi problemi, perché invece me li da?

[darkweader]

Il problema dei varicap, sembra essere un problema di simulazione, ed in particolare in relazione al varicap in serie alla resistenza...

[darkweader]

Mah, vedi tu: la frequenza di oscillazione dipende dalla fase del guadagno d'anello: vuoi che uno sfasamento di 90° non abbia alcun effetto?

Vedi se ho capito bene o sto facendo ancora confusione...

Allora la condizione di barkhausen
ovvero modulo unitario e fase nulla

L'amplificatore non invertente nel caso ideale non introduce sfasamento, quindi la rete selettiva anche essa non deve introdurre uno sfasamento,
in ogni caso la fase complessiva d'anello deve essere 0° o multipli di 360°

dalla condizione per cui il guadagno d'anello deve avere fase nulla possiamo dimensionare i componenti affinchè, ad una data frequenza (fo) si ha una fase nulla nel guadagno d'anello, imponendo cosi la nostra frequenza di oscillazione.

Tuttavia nel caso reale, e come viene evidenziato nel datasheet del componente, è lo stesso oamp che, ad esempio alla frequenza di 10Mhz,introduce una variazione della fase nel nostro caso di -96°, che si riperquote sulla fase d'anello.

Quello che non capisco ancora, per me questa fase introdotta dall'oamp dovrebbe rendere non più vere le condizioni di barkhausen, invece le oscillazioni rimangono in ogni caso.

Poi cercando la dimostrazione delle condizioni di barkhausen ho trovato questa frase:

"La frequenza di oscillazione tende a variare lentamente nel tempo in modo più o meno casuale; per i motivi più svariati, infatti, lo sfasamento prodotto dall’amplificatore varia lentamente; ciò è vero soprattutto negli amplificatori di alta frequenza dove, a determinare lo sfasamento introdotto dall’amplificatore, intervengono pesantemente le capacità parassite, che dipendono da molti fattori soggetti a deriva.
Il quadripolo di reazione è costretto, allora, a variare lo sfasamento che esso produce per compensare le variazioni di fase che avvengono nell’amplificatore, e in qualunque punto dell’anello di reazione, e ciò provoca uno slittamento della frequenza di oscillazione."

questa è proprio la parte che non mi è chiara, che significa che la rete di reazione compensa?
che fa in modo di rendere lo sfasamento di nuovo nullo? se si in che modo, visto che comunque è già dimensionata?