Warum schwingt diese Schaltung?

Die folgende Schaltung ist ein Oszillator. Wenn ich es mit ltspice simuliere, erzeugt es tatsächlich eine Wellenform (obwohl es keine sehr reine Sinuswelle zu sein scheint).

Was ich nicht verstehe ist, warum es schwingt.

Die gesamte grundlegende Literatur, die ich bisher über Oszillatoren (Colpitts, Clapp, Hartley usw.) gelesen habe, scheint darauf hinzudeuten, dass Oszillatorschaltungen sowohl Kondensatoren als auch Induktivitäten im "Tank" -Teil der Schaltung enthalten müssen.

Wenn Sie sich die Theorie ansehen, scheint es, dass Sie sowohl Kappen als auch Spulen benötigen, um einen Tank mit einer geeigneten Resonanzfrequenz (die 1 / Sqrt [LC] -Formel) herzustellen, aber der "Tank" dieser Schaltung wird nur hergestellt von Widerständen und Kondensatoren.

Wenn ich Impedanzen für den Tank dieser Schaltung unter Verwendung von H-Topologie-Formeln berechne, scheint er so abgestimmt zu sein, dass er wie ein einziger großer Kondensator aussieht (außer natürlich dem Kurzschluss nach Masse in der Mitte).

Wenn jemand erklären könnte, warum und wie diese Schaltung schwingt, würde ich es wirklich begrüßen (sowohl intuitive / praktische als auch theoretische Erklärungen sind sehr willkommen).

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Es ist ein Phasenverschiebungsoszillator.

Normalerweise wirkt sich die Rückkopplung vom Kollektor zur Basis "negativ" aus, was für einige Verstärker sehr wichtig ist. Dies liegt daran, dass das Kollektorsignal das Inverse des Basissignals ist (auch als 180 ° phasenverschoben bezeichnet). Alles, was zurückgemeldet wird, tut dies, ohne Schwingungen zu verursachen. Diese Art der Rückkopplung wird auch in Operationsverstärkern zur Steuerung der Verstärkung verwendet.

Auf der fraglichen Schaltung gibt es eine Reihe von Komponenten, die das Kollektorsignal aufnehmen und so weit phasenverschieben, dass es bei einer bestimmten Frequenz in Phase mit dem Basissignal erscheint und es verstärkt. Dadurch schwingt es.

Auf einer technischeren Ebene wirkt die Rückkopplung um R2, R3, R4, C1, C2 und C3 als "milder" Sperrfilter. Es sollte gesagt werden, dass die Absicht eines "guten" Sperrfilters darin besteht, eine Frequenz vollständig zu entfernen (z. B. 50 Hz oder 60 Hz, wenn Netzwechselstrom ein Problem darstellt). Die ausgekerbte Frequenz wird um 180 ° phasenverschoben, und wenn sie nicht vollständig ausgekerbt ist (wie bei einem guten Sperrfilter), wird das verbleibende Signal zurückgeführt und das ursprüngliche Basissignal verstärkt, wodurch es oszilliert.

Es spielt keine Rolle, dass das Signal um 20 dB gedämpft wird. Es bleibt noch genügend Signal übrig, um verstärkt zu werden und eine Sinuswelle zu erzeugen.