Come oscilla questo circuito del trasmettitore radio?

Ciao. Sto cercando di capire come funziona questo circuito. Capisco come funziona il circuito sul lato destro del transistor, ma lo stadio di oscillazione con il cristallo mi confonde. Sembra che il cristallo non abbia feedback dall'uscita dell'oscillatore. Ho studiato questo e ho scoperto che la capacità di base del collettore del transistor fornisce un percorso di feedback, ma ciò non darebbe solo uno sfasamento di 90 ° invece dello sfasamento di 180 ° richiesto per un feedback positivo? Ho visto circuiti simili in cui un condensatore variabile è incluso con il cristallo per regolare la frequenza. Ciò darebbe lo sfasamento per i restanti 90 °? Grazie, il tuo aiuto è apprezzato.

Sì, potrebbe oscillare, ma in un simulatore SPICE no. Non proprio. Alcune modifiche ai componenti hanno iniziato le oscillazioni. Il circuito equivalente a cristallo a 7MHz è un'ipotesi (C1, L2, R5, C2): la capacità base-emettitore del 2N2222 è abbastanza grande da essere un oscillatore di tipo Colpitts.

Questa domanda ha una cronologia delle risposte piuttosto interessante - almeno per i membri + 10k di rappresentanti che possono vedere l'intera cronologia. Ma ci sono state alcune riduzioni => Penso che ora ci sia spazio anche per la mia risposta:

Inizialmente: il cristallo può essere qualsiasi impedenza reattiva da quasi zero ohm a un numero molto elevato di ohm. La reattanza può essere induttiva e capacitiva e le perdite sono estremamente basse rispetto ai pratici circuiti LC. E tutti questi valori di reattanza si trovano da una banda di frequenza molto stretta attorno alla frequenza stampata del cristallo.

=> È possibile che a una certa frequenza la capacità CB del transistor e del cristallo formino insieme un divisore di tensione a inversione di fase che attenua meno dell'amplificatore amplificando => oscillazione.

In pratica anche l'impedenza di ingresso del transistor deve essere presa in considerazione => non si verifica l'esatto sfasamento completo di 180 gradi nel percorso di feedback. Ma anche l'amplificatore non causa uno sfasamento esatto di 180 gradi, perché il caricamento è parzialmente reattivo => È ancora possibile che si verifichino oscillazioni.

Non c'è bisogno di provare a classificare questo oscillatore "è hartley o colpitts o o clapp o qualche altro tipo ben noto". Questi noti oscillatori LC sono stati progettati per rendere possibili e controllabili le oscillazioni con tubi elettronici a triodo a basso guadagno. Abbiamo qui un transistor ad alto guadagno e il cristallo. Ma se qualcuno mi costringesse a nominare un vecchio oscillatore a tubo elettronico che può essere considerato la nonna di questo circuito, scriverei TGTP (= griglia sintonizzata, piastra sintonizzata).

AGGIUNGI: gli ingegneri dei circuiti radio eseguono calcoli sulla stabilità dell'amplificatore. Non è raro scoprire che l'amplificatore è instabile a causa delle reattanze della sorgente del segnale di ingresso, della reattanza del carico e del feedback interno del transistor. Gli oscillatori a microonde sono spesso costruiti come amplificatori instabili. Al posto del cristallo c'è un risuonatore a microonde ad alta Q.

Disegna il circuito in questo modo. L'amplificatore invertente inverte tra base e collettore.

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

La conoscenza mancante è che: la corrente di un cappuccio porta la sua tensione di 90 gradi. La corrente di un induttore è in ritardo di 90 gradi.

Quando sono in serie, la corrente è la stessa per entrambi, quindi la tensione di giunzione è di 180 gradi in risonanza. Ecco perché un circuito risonante in serie appare come corto.

Ora spiega il circuito di risonanza parallela, in cui i due elementi hanno entrambi la stessa tensione.

Come menzionato sopra, un cristallo è un circuito di risonanza in serie o parallelo.

Sì, la capacità di base del collettore del transistor fornisce energia di pilotaggio.

A proposito: molti FET oscillano a causa dell'induttanza del gate e riducono la capacità del gate. Spesso a una frequenza così elevata, viene notato solo come uno spostamento CC quando si agita la mano su di esso.

Se rimuovi temporaneamente il cristallo, dovresti vedere che il circuito oscillerà ad una frequenza determinata principalmente da RFC1 e C1. L'unica cosa che fa il cristallo è stabilizzare la frequenza di oscillazione!