请指点运放搭的LC振荡电路频率不对和波形跳动的原因和改进方法

ID:1066092 · 发表于 2024-3-3 16:05

用运放搭的考比兹LC振荡电路在Multisim 11.0下仿真出来的频率和计算的差距太大，电感是315uh，电容是120nf+240nf按计算振荡频率应该是15K这样子，分别用TL072ACD和LM324AD搭电路仿真出来的实际频率分别是31.3K和29.36K，和计算的15K差距也太大了，请问下这是哪个元件参数引起的振荡频率和计算的不同？然后是这个波形不是平直的，到像是调制在个低频上，能将这个波形搞成平直的吗？如果我想要取这个波形信号，是直接从运放输出端耦合出去就可以了吗？再一个就是振荡幅度，TL072在3倍放大时振荡幅度基本是最大的，能到电源电压的2/3，但是用LM324在超过3倍放大后振荡幅度基本就维持在1/10电源电压这样，是因为LM324的输入电阻小的原因吗？先多谢了！

ID:883242 · 发表于 2024-3-3 17:11

现实中没有理想元件。

电感如果是空心的还好，如果是带磁芯的，磁芯励磁曲线就不是线性的，可能是测试电流幅度太小，就会出现电流大的时候电感量变大。

电容也一样，几百nF这个范围，最好选用薄膜电容，如果用x7r或者y5v电容，两端有电压容量就会下降。

最后是运放，324带宽实在太低了，不要用。

ID:1066092 · 发表于 2024-3-4 09:02

Hephaestus 发表于 2024-3-3 17:11
现实中没有理想元件。

电感如果是空心的还好，如果是带磁芯的，磁芯励磁曲线就不是线性的，可能是测试电 ...

先谢谢回复了。
振荡频率只十几K，LM324的增益带宽1.2M基本上大于100倍带宽应该没问题。看好多学生文档中提到分立件用场效应管，我没有理论知识自己估计是输入电阻方面的原因。
仿真上出来的振荡频率和实际计算的频率相差太大，感觉吧好像和书上讲的三极管振荡时BE极的电容引起的，不知道是不是这么回事，而且也不知道运放上这个电容参数在手册上哪里能查到。
另外就是按电感电容值计算出来的振荡频率应该是15K，但按这个数值在仿真里搭个模拟电路出来的振荡频率到了29K，差了一倍，不知道啥原因。
实际上书上说电容要选CBB的。

ID:401564 · 发表于 2024-3-4 10:24

我做过实际的电路,10K以下,基本还能按照你自己的想法去做,超过10K的频率,运放就开始慢慢的上不去了
你去百度一下"运放增益带宽积"就知道怎么回事了

ID:883242 · 发表于 2024-3-4 10:44

hisun 发表于 2024-3-4 09:02
先谢谢回复了。
振荡频率只十几K，LM324的增益带宽1.2M基本上大于100倍带宽应该没问题。看好多学生文档 ...

你到底用了什么电容？说不清贴实物照片出来。

ID:1066092 · 发表于 2024-3-4 21:21

Hephaestus 发表于 2024-3-4 10:44
你到底用了什么电容？说不清贴实物照片出来。

只是仿真看是不是正确的，不是先做了个实物来和仿真做结果比对。仿真暂时不用考虑电容是哪种和误差是多少，就是先按无误差的仿一下看看结果就发现仿真的LC振荡频率比计算的LC振荡频率大了一倍，不知道是哪里问题。
立创上不是也有三百多兆增益带宽的运放也只几块钱么，用到只几K或十几K的LC振荡电路上那种增益带宽在几兆的都可以用吧，毕竟运放的放大倍数基本不超过十倍的。

ID:883242 · 发表于 2024-3-5 12:22

hisun 发表于 2024-3-4 21:21
只是仿真看是不是正确的，不是先做了个实物来和仿真做结果比对。仿真暂时不用考虑电容是哪种和误差是多少 ...

你到底用了什么电容？说不清贴实物照片出来。

ID:883242 · 发表于 2024-3-5 17:38

电感是315uh，电容是120nf+240nf按计算振荡频率应该是31.7k这样子，楼主怎么算的，讲给我听听让我也乐一乐。

ID:1066092 · 发表于 2024-3-5 22:12

Hephaestus 发表于 2024-3-5 12:22
你到底用了什么电容？说不清贴实物照片出来。

你纠结到底用了什么电容干什么呢？说了这是个没有实物没有实物的，只是个纸面上的仿真而已，仿真上应该不需要指定用的是什么电容吧。
上面图计算的电容错误，我给按西勒振荡器把电容串联相加的，考比兹电容该算成并联的，改成两个720nf的电容振荡频率是14.8k，应该没问题了。

ID:1066092 · 发表于 2024-3-5 22:23

Hephaestus 发表于 2024-3-5 17:38
电感是315uh，电容是120nf+240nf按计算振荡频率应该是31.7k这样子，楼主怎么算的，讲给我听听让我也乐一乐 ...

实在不好意思，是我把西勒振荡器的电容串联当成考比兹的并联来仿真造成频率错误，刚刚从新改成两个720nf并联后，仿真出来的频率是14.8K，这应该是正确的了。能指点下如果按上图用运放搭实际的电路该注意哪些方面？小地方买元件很不容易怕有问题再网上买元件很麻烦。再就是用运放搭的稳定性怎么样？我自己觉得运放在宽温范围要比分立件肯定要稳定，毕竟运放在宽温范围的参数在那里摆着，应该不容易出现温度变化大点就飘的问题吧？

ID:883242 · 发表于 2024-3-5 23:22

hisun 发表于 2024-3-5 22:23
实在不好意思，是我把西勒振荡器的电容串联当成考比兹的并联来仿真造成频率错误，刚刚从新改成两个720nf ...

LC振荡器都是用三极管做的，从来没用过运放。

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