Colpitts che non oscilla

10 Anni 1 Mese fa #1 da Chuck_Norris
Colpitts che non oscilla è stato creato da Chuck_Norris
Ciao a tutti, cerco di spiegarvi in breve il problema.
Sto cercando di realizzare un oscillatore sinusoidale intorno ai 100khz (ma la frequenza non è importante, va bene anche 200 o 300khz e in futuro potrei salire anche ai megahertz) con meno pezzi possibili e senza usare opamp a scopo didattico e per poterlo usare magari in qualche progettino che ha vincoli sullo spazio.

La scelta era ricaduta sul colpitts a JFET per questi motivi:
a) una sola induttanza e come ci disse il prof di analogica, avere meno induttanze possibile è meglio sia per la difficoltà di realizzarne una precisa sia per i componenti parassiti che introduce, che in alta frequenza possono dare problemi.
b) il JFET ha una resistenza di ingresso enorme (approssimabile ad infinito) e una resistenza di uscita diversa da zero "finita" quindi ed è più vicino al modello ideale dell'oscillatore colpitts.

All'inizio avevo optato per una rete di polarizzazione semiautomatica a 4 resistenze per avere più precisione però poi avrebbe incasinato la resistenza di ingresso e girovagando in rete ho trovato queste "design idea" (m.eet.com/media/1134082/14967-12005di.pdf) in cui c'è proprio un progettino di oscillatore a jfet con meno pezzi possibili.
L'attenzione è ricaduta sul circuito a pagina 4 figura 2, in pratica un colpitts creato su un drain comune e con soli 5 componenti.

Scelto un 2n3819 come da pdf e scelto il punto di riposo a metà delle caratteristiche (Vgs = -1,5V e Id = 5mA) ho trovato la Rs di 270ohm. Seguendo le formule per il calcolo della gm mi esce un valore di 5,7mS quindi un amplificazione in tensione di circa 1,5. Scelti C1 e C2 di valori rispettivamente 180n e 150n (rapporto 1,2) e l'induttanza di 10uH vado a simulare tutto su spice ma ottengo solo un oscillazione smorzata. La domanda è perchè? Le condizioni di Barkausen sono rispettate e l'amplificazione in tensione è poco più alta del rapporto dei condensatori come mi è stato insiegnato anche per l'oscillatore a ponte di Wien.

Allego il circuito fatto su Orcad con relativa simulazione.

PS: all'inizio non ottenevo manco l'oscillazione smorzata ma leggendo in giro ho visto che bisognava dare un valore iniziale ad uno dei 2 condensatori e spuntare l'opzione "skip the initial transient bias point calculation"




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10 Anni 1 Mese fa #2 da Skyrunner65
Risposta da Skyrunner65 al topic Colpitts che non oscilla
Salve, prova ad abbassare il valore di R1 a circa 100Ohm.
Saluti, Mauro.

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10 Anni 1 Mese fa - 10 Anni 1 Mese fa #3 da Chuck_Norris
Risposta da Chuck_Norris al topic Colpitts che non oscilla
salve, ho fatto come mi ha detto ma ho soltanto ottenuto un aumento dell'ampiezza delle oscillazioni e alla fine si smorza sempre.

Che il problema sia dovuto al simulatore? Purtroppo al momento non ho jfet per montarlo sulla breadboard, li ho ordinati insieme ad altra roba ma deve arrivare.

Alessio
Ultima Modifica 10 Anni 1 Mese fa da Chuck_Norris.

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10 Anni 1 Mese fa #4 da Skyrunner65
Risposta da Skyrunner65 al topic Colpitts che non oscilla
Si, vista la semplicità del circuito conviene passare alla prova pratica!

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10 Anni 1 Mese fa #5 da Mauro Laurenti
Risposta da Mauro Laurenti al topic Colpitts che non oscilla
Effettivamente il simulatore potrebbe giocare un ruolo importante e bisognerebbe vedere anche le impostazioni dello stesso.

Questo tipo di oscillatori sono innescati dal rumore per cui se il simulatore non "ha rumore" potrebbe non partire.

La simulazione non dovrebbe avere un'onda smorzata ma un onda crescente, fino a stabilizzarsi,
proprio perche' innescata dal rumore.
In rete ci sono diverse varianti dello schema, magari puoi ricontrollare anche lo schema, ma informati anche sulle impostazioni del simulatore.

Nel caso in cui facessi misure reali, imposta la sonda dell'oscilloscopio a 10X al fine di non caricare il sistema.

Saluti,

Mauro

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