LC-генератор на ОУ. Подскажите, пожалуйста,, почему даже при намеренном вводе ОУ в насыщение Опции

[kovigor]

форма сигнала на контуре остается строго синусоидальной ? И почему это напряжение по амплитуде превосходит напряжение на выходе ОУ ?
Резонансное сопротивление моего контура: L1/(C1*R6) = 2000 Ом. Если бы R4 было закорочено, то коэфф. усиления ОУ должен был бы равняться единичке. но оно равно 100 Ом -> я должен к этой единичке добавить двадцатую (2000/100) ее часть -> R7 должно быть = 500 Ом. Если поставить 500 Ом, то все будет в порядке - ОУ не насытится, и колебания не будут затухать или увелчиваться по амплитуде. Но я намеренно ввожу ОУ в насыщение и смотрю, что из этого выйдет. Вот только результат объяснить пока не могу. Обложился книгами и штудирую их второй день, а додуматься не могу. Не подскажете, в чем тут дело ?

P.S. И еще вопрос. Как путем расчета можно определить амплитуду напряжения на выходе такого генератора ? Симулятор показывает то, что и должно быть - она зависит от добротности контура (R6) и от величины R4. Но вот как ее предсказать ?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[SSerge]

P.S. И еще вопрос. Как путем расчета можно определить амплитуду напряжения на выходе такого генератора ? Симулятор показывает то, что и должно быть - она зависит от добротности контура (R6) и от величины R4. Но вот как ее предсказать ?

Без учёта нелинейности в принципе невозможно, система линейных дифуров с постоянными коэффициентами просто не может иметь таких решений (кроме одного вырожденного случая, но и там амплидуду не определить, она может быть любой).

Этот случай как раз соответствует условию генерации: суммарный к-нт передачи равен 1, а суммарный фазовый сдвиг нулевой. Любое отклонение от этих условий приводит к тому, что амплитуда на выходе генератора со временем либо нарастает по экспоненте, либо так же экспоненциально убывает.

Можно схитрить. Считать что коэффициенты изменяются очень медленно по сравнению с периодом генератора и разбить задачу на две отдельных:
одна линейная для собственно генератора, из неё находится граница между нарастанием и затуханием и скорости изменения амплитуды,
вторая для медленного изменения "постоянных" коэффициентов в первой задаче, например зависимость к-та усиления ОУ от амплитуды сигнала.

Так можно проследить процесс старта генератора, режимы "мягкого" и "жёсткого" самовозбуждения, увидеть наличие/отсутствие разных мод колебаний.

PS. Для оценки глубины пропасти, к которой Вы невзначай подошли , можно посмотреть 1-й том Ландавшица, "Механика", глава V.

[kovigor]

PS. Для оценки глубины пропасти, к которой Вы невзначай подошли , можно посмотреть 1-й том Ландавшица, "Механика", глава V.

Да, задача не самая простая на свете, это я успел прочувствовать. Мне другое не совсем понятно - как такие генераторы рассчитывают. Неужели разработчики аппаратуры все как один достигли уровня Л.Д.Ландау ? Сомнительно. Допустим, перед разработчиком стоит задача: спроектировать емкостную трехточку на 10 МГц. Что делать ? Конечно, взять с полки зачитанных до дыр Ландау и Лившица и приступить к расчетам. Или все происходит немного не так ? У меня просто нет опыта решения подобных задач, а разобраться хотелось бы ...