模擬問題:用波德圖繪製振盪器

作者 : John Dunn,EDN專欄作者

根據模擬顯示,這個簡單的Colpitts振盪器電路確實會振盪,但為了查看被動元件的傳遞函數,當我嘗試使波德圖繪圖儀(Bode Plotter)正常工作時,開始遇到一點小麻煩...

我在使用Multisim SPICE工具分析振盪器時,遇到了一點點模擬方面的小問題。

這是一個簡單的Colpitts振盪器電路,根據模擬顯示它確實會振盪。然而,我想查看被動元件的傳遞函數,只是為了確保一切都能正常運作,而當我嘗試使波德圖繪圖儀(Bode Plotter)正常工作時,開始遇到一點小麻煩(圖1)。

圖1不成功的分析嘗試。

光是在被動元件網路上使用波德圖繪圖儀,就看到了我原本希望看到的:在正確頻率的傳遞函數中出現一個尖峰——本例中約為 1.6MHz。訊號源V1則提供Bode Plotter工具所需的電路激勵,以使該儀器正常運作。

 然而,當我嘗試在振盪器電路上使用波德圖繪圖儀時,即使振盪器能正常運作且傳送訊號,也沒出現任何反應。Bode Plotter並不接受振盪器自身的振盪作為電路激勵。我還得處理更多的部份才行(圖2)。

圖2:成功的分析嘗試。

2 所示,我必須添加V2和R4作為外部刺激,才足以說服波德圖繪圖儀做好它份內的工作。(當你將一個無生命的東西擬人化時,是不是很有趣呢?)

它當然沒花上太多時間。我為V2使用了1微伏(mV)峰值,並透過1兆歐姆(Ω)將其饋送至R3頂部。可以肯定的是,V2和R4對振盪器的電路破壞性影響可以忽略不計,但是由於可以在模擬中包含這兩個部份,波德繪圖儀好像獲得了重生一樣,而且給了我一個可用的結果。

也許我可以串聯1mV訊號與R3或類似的東西,但由於已經得到所需要的結果了,所以並沒有再進一步研究。

可以肯定的是,被動元件的波德圖以及振盪器中這些元件的波德圖略有不同,但我選擇將這種差異歸因於輕微的負載效應,而可能是受到2N4392閘極的影響。

但結果夠好了!

編譯:Susan Hong

(參考原文:Simulation trouble: Bode plotting an oscillator,by John Dunn)

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