Mengapa sirkuit ini berosilasi?

Sirkuit di bawah ini adalah osilator. Ketika saya mensimulasikannya dengan ltspice, ia memang menghasilkan bentuk gelombang (meskipun tampaknya bukan gelombang sinus yang sangat murni).

Apa yang saya gagal pahami adalah mengapa itu berosilasi.

Semua literatur dasar yang telah saya baca sejauh ini pada osilator (Colpitts, Clapp, Hartley, dll ...) tampaknya mengindikasikan bahwa rangkaian osilator perlu memiliki kapasitor dan induktor di bagian "tangki" sirkuit.

Juga, jika Anda melihat teorinya, sepertinya Anda perlu memiliki kedua tutup dan gulungan untuk membuat tangki yang memiliki frekuensi resonansi yang tepat (rumus 1 / Sqrt [LC]), tetapi "tangki" sirkuit ini hanya dibuat dari resistor dan kapasitor.

Ketika saya menghitung impedansi untuk tangki sirkuit yang menggunakan rumus H-topologi, tampaknya disetel agar terlihat seperti satu kapasitor besar (kecuali tentu saja untuk pendek ke tanah di tengahnya),

Kalau ada yang bisa menjelaskan mengapa rangkaian ini berosilasi, dan bagaimana, saya akan sangat menghargainya (baik penjelasan intuitif / praktis dan teoritis sangat diterima).

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

— blondiepassesby
sumber

"Kecuali tentu saja untuk jalan pendek ke tanah di tengahnya" - Saya kira tanah sangat penting di sana.

— John Dvorak

The Wien jembatan adalah contoh dari RC-satunya osilator

— clabacchio

Kemungkinan duplikat electronics.stackexchange.com/q/85229/29994

— johnfound

Ini adalah osilator pergeseran fasa.

Biasanya, umpan balik dari pengumpul ke pangkalan bertindak "negatif" dan ini cukup penting untuk beberapa amplifier. Ini karena sinyal pengumpul adalah kebalikan dari sinyal dasar (juga dikenal sebagai fase keluar 180º). Apa pun umpan balik melakukannya tanpa menyebabkan osilasi. Jenis umpan balik ini juga digunakan dalam op-amp untuk mengendalikan penguatan.

Pada rangkaian dalam pertanyaan ada banyak komponen yang mengambil sinyal kolektor dan fase menggesernya cukup sehingga pada frekuensi tertentu , muncul dalam fase dengan sinyal dasar dan memperkuatnya. Ini membuatnya terombang-ambing.

Pada tingkat yang lebih teknis, umpan balik yang terbentuk di sekitar R2, R3, R4, C1, C2 dan C3 bertindak sebagai filter takik "ringan". Harus dikatakan bahwa maksud dari filter takik "baik" adalah untuk benar-benar menghapus satu frekuensi (seperti 50Hz atau 60Hz ketika AC utama bermasalah). Frekuensi yang berlekuk akan berubah fasa sebesar 180º dan jika tidak sepenuhnya berlekuk (seperti pada filter takik yang baik) apa yang tersisa akan diumpankan kembali dan memperkuat sinyal dasar asli yang menyebabkannya berosilasi.

Tidak masalah bahwa sinyal mungkin dilemahkan oleh 20dB, masih ada cukup sinyal yang tersisa untuk diamplifikasi dan menghasilkan gelombang sinus.

— Andy alias
sumber

Bahkan, redaman 20dB pada fo (frekuensi osilasi) adalah fitur yang diinginkan agar tidak terlalu banyak memberikan umpan balik positif. Dalam segala bentuk osilator umpan balik, umpan balik positif harus dikontrol dengan hati-hati: terlalu banyak dan perangkat aktif utama akan jenuh, terlalu sedikit dan sirkuit tidak akan berosilasi sama sekali (karena kerugian dalam loop).

— jose.angel.jimenez

@ jose.angel.jimenez Sangat benar tetapi kurangnya kontrol amplitudo yang tepat adalah sesuatu yang membuat sirkuit ini tidak dapat diandalkan sebagai osilator gelombang sinus murni.

— Andy alias

Istilah pencarian yang berguna untuk topologi ini: "twin T" filter atau osilator. Ini dapat dibuat (dalam loop umpan balik) menjadi filter takik yang sangat baik atau filter bandpass selektif, serta beberapa osilator yang sangat baik (dengan kontrol level yang sesuai)

— Brian Drummond

@BrianDrummond: Terima kasih untuk ini, sangat berguna, membawa saya ke osilator Twin T dan Zobel Networks yang menjelaskan banyak tentang rangkaian di atas.

— blondiepassesby

+1 Jawaban yang sangat bagus. Sangat mudah diakses oleh mereka yang tidak terbiasa dengan konsep ini

— Gustavo Litovsky