¿Cómo oscila este circuito transmisor de radio?

Hola. Estoy tratando de entender cómo funciona este circuito. Entiendo cómo funciona el circuito en el lado derecho del transistor, pero la etapa de oscilación con el cristal me confunde. Parece que el cristal no tiene retroalimentación de la salida del oscilador. Investigué esto y descubrí que la capacitancia de la base del colector del transistor proporciona una ruta de retroalimentación, pero ¿eso no solo daría un cambio de fase de 90 ° en lugar del cambio de fase de 180 ° requerido para la retroalimentación positiva? He visto circuitos similares donde se incluye un condensador variable con el cristal para ajustar la frecuencia. ¿Eso daría el cambio de fase para los 90 ° restantes? Gracias, tu ayuda es apreciada.

Sí, podría oscilar, pero en un simulador SPICE, no lo hizo. No exactamente. Algunos cambios en los componentes comenzaron las oscilaciones. El circuito equivalente de cristal de 7MHz es una suposición (C1, L2, R5, C2): la capacitancia de base a emisor del 2N2222 es lo suficientemente grande como para ser un oscilador tipo Colpitts.

Esta pregunta tiene un historial de respuestas bastante interesante, al menos para miembros de más de 10k representantes que pueden ver todo el historial. Pero se han hecho algunas reducciones => Creo que ahora también hay espacio para mi respuesta:

Al principio: el cristal puede ser cualquier impedancia reactiva desde casi cero ohmios hasta un número muy alto de ohmios. La reactancia puede ser tan inductiva como capacitiva y las pérdidas son extremadamente bajas en comparación con los circuitos LC prácticos. Y todos esos valores de reactancia se encuentran en una banda de frecuencia muy estrecha alrededor de la frecuencia estampada del cristal.

=> Es muy posible que a alguna frecuencia la capacitancia CB del transistor y el cristal formen juntos un divisor de voltaje de inversión de fase que atenúa menos de lo que amplifica el amplificador => oscilación.

En la práctica, la impedancia de entrada del transistor también debe tenerse en cuenta => no se produce un cambio de fase exacto de 180 grados en la ruta de retroalimentación. Pero el amplificador tampoco causa un cambio de fase exacto de 180 grados, porque la carga es parcialmente reactiva => Todavía es posible que ocurra una oscilación.

No hay necesidad de tratar de clasificar este oscilador "es hartley o colpitts o o clapp o algún otro tipo conocido". Esos conocidos osciladores LC fueron diseñados para hacer posibles y controlables las oscilaciones con tubos de electrones triodos de baja ganancia. Tenemos aquí un transistor de alta ganancia y el cristal. Pero si alguien me obligara a nombrar un viejo oscilador de tubo de electrones que pueda considerarse la abuela de este circuito, escribiría TGTP (= cuadrícula sintonizada, placa sintonizada).

AGREGAR: los ingenieros de circuitos de radio hacen cálculos de estabilidad del amplificador. No es raro encontrar que el amplificador es inestable debido a las reactancias de la fuente de señal de entrada, la reactancia de carga y la retroalimentación interna del transistor. Los osciladores de microondas a menudo se construyen como amplificadores inestables. En lugar del cristal hay un resonador de microondas de alta Q.

Dibuja el circuito así. El amplificador inversor invierte entre la base y el colector.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

El conocimiento que falta es que: la corriente de una tapa lleva su voltaje en 90 grados. La corriente de un inductor retrasa su voltaje en 90 grados.

Cuando están en serie, la corriente es la misma para ambos, por lo que el voltaje de unión es de 180 grados en resonancia. Esa es también la razón por la cual un circuito resonante en serie aparece como un corto.

Ahora razone el circuito de resonancia paralelo, donde los dos elementos tienen el mismo voltaje.

Como se mencionó anteriormente, un cristal es un circuito de resonancia en serie o paralelo.

Sí, la capacitancia de la base del colector del transistor proporciona energía de conducción.

Por cierto: muchos FET oscilan debido a la inductancia de la puerta y la capacidad de drenaje a la puerta. A menudo a una frecuencia tan alta, solo se nota como un cambio de CC cuando mueve su mano sobre él.

Si elimina temporalmente el cristal, debería ver que el circuito oscilará a una frecuencia determinada principalmente por RFC1 y C1. ¡Lo único que hace el cristal es estabilizar la frecuencia de oscilación!