¿Por qué oscila este circuito?

El siguiente circuito es un oscilador. Cuando lo simulo con ltspice, de hecho genera una forma de onda (aunque no parece ser una onda sinusoidal muy pura).

Lo que no entiendo es por qué oscila.

Toda la literatura básica que he leído hasta ahora sobre osciladores (Colpitts, Clapp, Hartley, etc.) parece indicar que los circuitos osciladores necesitan tener tanto capacitores como inductores en la parte del "tanque" del circuito.

Además, si observa la teoría, parece que necesita tener tapas y bobinas para hacer un tanque que tenga una frecuencia de resonancia adecuada (la fórmula 1/Sqrt[LC]), pero el "tanque" de este circuito solo está hecho de resistencias y condensadores.

Cuando calculo las impedancias para el tanque de ese circuito usando fórmulas de topología H, parece estar ajustado para parecerse a un gran condensador (excepto, por supuesto, por el corto a tierra en el medio),

Si alguien pudiera explicar por qué este circuito oscila y cómo, realmente lo agradecería (tanto las explicaciones intuitivas/prácticas como las teóricas son muy bienvenidas).

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

"excepto, por supuesto, por el corto a tierra en el medio": supongo que el suelo es muy importante allí.
El puente Wien es un ejemplo de oscilador solo RC

Respuestas (1)

Es un oscilador de cambio de fase.

Normalmente, la retroalimentación del colector a la base actúa "negativamente" y esto es bastante importante para algunos amplificadores. Esto se debe a que la señal del colector es la inversa de la señal base (también conocida como desfasada 180º). Todo lo que se retroalimenta lo hace sin provocar oscilaciones. Este tipo de retroalimentación también se usa en amplificadores operacionales para controlar la ganancia.

En el circuito en cuestión, hay un montón de componentes que toman la señal del colector y la desfasan lo suficiente para que, a una frecuencia particular , aparezca en fase con la señal base y la refuerce. Esto hace que oscile.

En un nivel más técnico, la retroalimentación formada alrededor de R2, R3, R4, C1, C2 y C3 actúa como un filtro de muesca "suave". Debe decirse que la intención de un filtro de muesca "bueno" es eliminar totalmente una frecuencia (como 50 Hz o 60 Hz cuando la red de CA es un problema). La frecuencia que se muesca estará desfasada 180º y si no está totalmente muesca (como en un buen filtro de muesca) lo que quede retroalimentará y reforzará la señal base original haciendo que oscile.

No importa que la señal se atenúe en 20 dB, aún quedará suficiente señal para amplificar y generar una onda sinusoidal.

De hecho, la atenuación de 20dB en la fo (frecuencia de oscilación) es una característica deseada para no sobrecargar demasiado la retroalimentación positiva. En cualquier tipo de oscilador de retroalimentación, la retroalimentación positiva debe controlarse cuidadosamente: demasiada y el dispositivo activo principal se saturará, demasiado poca y el circuito no oscilará en absoluto (debido a pérdidas en el bucle).
@ jose.angel.jimenez Muy cierto, pero la falta de un control de amplitud adecuado es algo que hace que este circuito no sea confiable como un oscilador de onda sinusoidal pura.
Término de búsqueda útil para esta topología: filtro u oscilador "T doble". Se puede convertir (en un bucle de retroalimentación) en un filtro de muesca muy bueno o un filtro de paso de banda selectivo, así como en algunos osciladores muy buenos (con control de nivel adecuado)
@BrianDrummond: Gracias por esto, muy útil, me llevó al oscilador Twin T y Zobel Networks , que explican mucho sobre el circuito anterior.
+1 Muy buena respuesta. Muy accesible para aquellos que no están familiarizados con el concepto.
Sí, pero aún no ha respondido cómo puede funcionar este circuito de oscilación sin bobinas. A mí también me enseñaron, en mis clases de ingeniería de transmisión, hace muchos años, que los "circuitos de tanque" y los circuitos osciladores requerían inductancia y capacitancia.
DrTCH: ¡Eso no es cierto! Necesita un circuito selectivo de frecuencia que permita una ganancia de bucle de unidad para una sola frecuencia. Eso es todo (condición de oscilación). Y esto se puede lograr con filtros RC o RLC.
Si quieres entender por qué este circuito (y otros) oscilan, debes buscar las condiciones de estabilidad... El análisis AC puede ayudarte, pero también por qué arranca (análisis transitorio).
Es un oscilador Doble-T... en teoria... R4=60k = 120 kOhm/2. ya que la capacidad es el doble cuando esta solo. Pero puedes variar...
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