Page 1 of 2

Вопрос транзисторным гурам

PostPosted: 02 Nov 2012, 11:28
by lvd
Правильно ли сделан кварцевый генератор? Что плохо? Что можно улучшить? Задача -- возбудить кварц (32кгц) на параллельной моде.

На картинках: схема с номерами нод, результат DC анализа, картинки transient анализа.

Трандистор -- bc847.
Хрень с диодом -- чтоб дать пинка и всё заработало.

qgen.png
qgen.png (7.6 KB) Viewed 7057 times

qgen_DC.png
qgen_DC.png (8.56 KB) Viewed 7057 times
qgen_longgen.png
qgen_shortgen.png

Re: Вопрос транзисторным гурам

PostPosted: 02 Nov 2012, 18:37
by deathsoft
lvd wrote:Хрень с диодом -- чтоб дать пинка и всё заработало.

А что примитив IC (initial conditions) ты юзать не умеешь? Чтобы начальное напряжение на конденсаторе задать.

Re: Вопрос транзисторным гурам

PostPosted: 07 Nov 2012, 12:50
by KOE
lvd wrote:Правильно ли сделан кварцевый генератор?

Расчеты в студию. Каков режим работы транзитора (недонапряженный, перенапряженный, критический)? Вид диаграмм срыва/смещения? Запас по самовозбуждению? Мощность 1-й гармоники на выходе?
Что требуетсяот генератора (максимально чистый спектр, шумы)? Из этого следует выбор режима.

Re: Вопрос транзисторным гурам

PostPosted: 07 Nov 2012, 13:47
by lvd
KOE wrote:Расчеты в студию.

я такое щитать не умею и ращётов нету.
KOE wrote:Каков режим работы транзитора (недонапряженный, перенапряженный, критический)?

судя по картинке с провалом внизу синусоиды, перенапряжённый.
KOE wrote:Вид диаграмм срыва/смещения?

Щето?
KOE wrote:Запас по самовозбуждению?

Щето?
KOE wrote:Мощность 1-й гармоники на выходе?

Ниипу, шоб кварц не перекачать. Если исходить из генераторов на к561лн2, то амплитуда на кварце около 5в или меньше. Сколько это в ваттах, хз.
KOE wrote:Что требуетсяот генератора (максимально чистый спектр, шумы)?

Требуется, чтоб кварц 32768 Гц не гулял по частоте как ему вздумается, а стоял, как в типичных часиках.

Re: Вопрос транзисторным гурам

PostPosted: 07 Nov 2012, 14:02
by KOE
lvd wrote:судя по картинке с провалом внизу синусоиды, перенапряжённый.

Не факт еще. В перенапряженном режиме провал в импульсах тока 1й гармоники. Форма напряжения может быть почти синусоидальной, добротность-то большая.
lvd wrote:Щето?

Точка их пересечения определяют режим работы автогенератора (напряжение смещения и амплитуда 1 гармоники напряжения возбуждения) при наличии цепей автосмещения.
lvd wrote:Щето?

Произведение крутизны на управляющее сопротивление. Определеяет режим самовозбуждения (жесткий/мягкий).
lvd wrote:Ниипу, шоб кварц не перекачать.

На кварце нежелательно рассеивать больше милливатта. Лучше - еще меньше. Иначе за пару лет частота заметно уплывет из-за механической деградации.

lvd wrote:я такое щитать не умею и ращётов нету.

Тогда непонятны вопросы
lvd wrote:Что плохо? Что можно улучшить?

т.к. неизвестно, что было в исходном варианте.

Re: Вопрос транзисторным гурам

PostPosted: 08 Nov 2012, 15:32
by lvd
Итак, пофиксены номиналы кварца - C0=5pF, Cres=2fF, L=11kH, Resr=20kOhm (был добавлен в схему) Все ёмкости и Resr выдраны из какого-то даташита.
Раскачка кварца стала дольше (где-то 1 секунда или больше), коллекторный ток на установившемся режиме имеет небольшой провал посередине (10% от размаха), сам размах где-то 20мкА, откуда можно посчитать верхнюю границу рассеиваемой на кварце мощности (куда меньше 2мВт). Также можно оценить рассеиваемую мощность размахом напряжения на Cres -- где-то 10кВ (виртуальных, ессно) -- тоже меньше 2мВт.

Re: Вопрос транзисторным гурам

PostPosted: 08 Nov 2012, 21:15
by KOE
lvd wrote:Раскачка кварца стала дольше (где-то 1 секунда или больше)

В реальной жизни будет не так, потому что раскачка будет идти от уровня теплового шума в схеме, а не от хрени с диодом.
lvd wrote:коллекторный ток на установившемся режиме имеет небольшой провал посередине (10% от размаха), сам размах где-то 20мкА

У меня моделирование режимов автогенераторов никогда не сходилось с практикой. Из-за разброса параметров реального транзистора (spice-модели строятся на усредненных значениях, нечто вроде средней температуры по больнице). Причем реальный режим может отличаться по амплитудам токов/напряжений в разы.
Пару недель назад я из научного интереса решил сделать расчет режима автогенератора (перестраиваемый по частоте варикапом, частота ~50 МГц, емкостная трехточка с общей базой, транзистор 2т368) по честно обмеренной модели транзистора. Т.е. ручками снял статические характеристики, сделал аппроксимацию по Эберсу-Моллу с учетом эффектов, вызывающих переход в режим насыщения при больших, чем по Эберсу-Моллу, напряжениях коллектор-эмиттер, с учетом конечного наклона выходных характристик в активной области, посчитал все честно по формулам (учитывал только 0 и 1 гармоники). Так расходимость с экпериментом все равно была 20-30%. Но зато хоть понял, как оно работает.

Re: Вопрос транзисторным гурам

PostPosted: 08 Nov 2012, 21:34
by lvd
KOE wrote:В реальной жизни будет не так, потому что раскачка будет идти от уровня теплового шума в схеме, а не от хрени с диодом.

500мс микрокап щитает где-то 5 минут, потому про 1 секунду или больше это оценка глазами, а на самом деле увеличивал IC кондёра в кварце пока прям в максимальном режиме не начитало генерить.
KOE wrote:Из-за разброса параметров реального транзистора

А ещё из-за разбросов параметров кварцев, которые могут на порядки друг от друга отличаться...
Вощем, через 200к в коллекторе особо дохуя милливатт в кварц не накачать, так что можно не беспокоиться.

Re: Вопрос транзисторным гурам

PostPosted: 09 Nov 2012, 12:34
by lvd
А вот интересно, .cir из микрокапа в пейкад засунуть как-нить можно?

Re: Вопрос транзисторным гурам

PostPosted: 09 Nov 2012, 17:53
by KOE
lvd wrote:А вот интересно, .cir из микрокапа в пейкад засунуть как-нить можно?

Думаю, что нет. Если хочешь и моделировать, и разводить - тогда orcad или altium designer - он вообще все делает, даже fpga синтезирует (вроде) при наличии установленного в системе квартуса и оптимизирует автоматом назначение пинов. А так - схема из десятка элементов. Ты гемора огребешь при конвертации ее в пкад больше, чем при рисовании ее с нуля пикаде.