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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik help.320V@1,5MHz über Kapazität


Autor: Sebastian (Gast)
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Hallo.
Kann mir jemand weiterhelfen, ich sollte +-320 V Sinus über einen 
Kondensator von 40 pF erzeugen bei 1,5 MHz. Gibt es Designs oder fertige 
Trafos, oder Analogverstärker bei der Frequenz? Kann schon au etwas 
teurer sein.
Gruß, Sebastian

Autor: Gast (Gast)
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Kannst du auch genauer sagen was du willst?

Autor: Düsentrieb (Gast)
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als Analogverstärker kommt wohl nur ne röhre mit 640vss hin...
ich würde mit spule -> serien resonanzreis bauen , deutlich effektiver

Autor: Sebastian (Gast)
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ein Serienresonator bräuchte demnach eine Induktivität von ~200µH und 
eine Güte von ca 100. Das is nicht so leicht zu erreichen, denk ich mir. 
Wäre eventuell vor dem Schwingkries ein Vorverstärker möglich? Die 
Verstärker , die ich gefunden habe liefern eigentlich nur 
Rechecksignale.
Weiß jemand einen Analogverstärker bei der Frequenz oder hat jedman 
Bautipps zu einem Trafo bei 1,5MHz und 200µH Sekundärwicklung?

Autor: oszi40 (Gast)
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Was hätte Alexander Meissner empfohlen?
Ich wette eine Röhre und die Meißnersche Rückkopplung.

Nur in der heutigen Zeit hat man erkannt, daß der Umgang mit hoher 
Spannung und HF nicht ganz ungefährlich ist.

Autor: Düsentrieb (Gast)
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den Serienresonator kannste mit Rechecksignal ansteuern, er macht ja auf 
resonanz "automatisch" nen sinus...ausser du brauchst extrem 
oberwellenfreies sinus. hast aber nix geschrieben...wozu das ganze sein 
soll..

zum rechteck treiben, könnte treiber ala icl7667 reichen
musste halt mal den ca. benötigten strom ausrechnen...

Autor: Yagan Ζ. Dongobar (yagan)
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Sebastian,

der Ansatz mit Resonanzkreis ist ohne grossen Aufwand machbar. Eine 
passende Induktivität lässt sich leicht herstellen. Es sind keine hohen 
Betriebsspannungen nötig.

Allerdings sollte man folgende Randbedingungen kennen:

Welche Eigenschaften hat der Kondensator?
Ultraschallwandler? Einrichtung zur dielektrischen Erwärmung?
Wird Leistung entnommen?

Ist die Frequenz konstant (z.B. Quarzoszillator) oder ist eine gewisse 
Bandbreite erlaubt?

Wie konstant muss die Spannung am Kondensator sein?
Ist eventuell eine Amplitudenreglung nötig?

Je nach Beantwortung dieser Fragen wird das Design der 
Ansteuerungsschaltung ausfallen.

Ciao, Yagan

Autor: Sebastian (Gast)
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also, der 40pF Kondensator ist im konkreten Fall ein 
Elektro-Optischer-Modulator. Wir wollen damit Seitenbänder auf einen 
Laser auftragen, eben bei einer Frequenz von 1,5MHz +-0,2. Dafür muss 
eine Spannung von maximal 320Vp-p anliegen, möglichst ohne Oberwellen.
Optionen:
Ein normaler Funktionsgenerator liefert nur wenige V, man bräuchte eine 
Güte des Resonantors von ca 100.. Dies ist bei 1,5MHz denk ich schwer zu 
erreichen. Außer mit speziellem Trafo??

Ein Serienschwingkreis mit Güte von 10-20 sollte möglich sein, dann wäre 
ein aktiver Zwischenverstärker nötig. Dieser macht aus dem FG Output ein 
Rechteck und der Schwingkreis mit geringer Güte dann wieder einen Sinus. 
Vielleicht so?
Gruß, Sebastian

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Wie wäre es mit einer Videoendstufe aus einem TV ? Die haben so um die 
5-20MHz Bandbreite und arbeiten mit 100-200V. 2 Stück in einer 
Brückenschaltung könnten auch die 320Vss erzeugen. Man könnte das ganze 
ja zusätzlich noch auf Resonanz abstimmen, dann hat die Endstufe weniger 
zu tun.
Vorteil von dem ganzen: Die Endstufe hat eine Rückkopplung, die 
Amplitude ist somit stabil.

Autor: Sebastian (Gast)
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das wäre eine option... und nach den endstufen einen einfachen 
serienschwingkreis. woher würd ich so eine videoentstufe bekommen? hat 
die dann einen digitalen output bei 1,5MHz? eine endstufe würde ja 
reichen, wenn ein schwinkreis nachkommen, oder?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Muss es denn unbedingt eine Serienschwingkreis sein ? Ich würde einen 
Parallelschwingkreis verwenden, da hier weniger Strom erforderlich ist.
Die Videoendstufen sind z.B. bei Reichelt erhältlich: TDA610x

Autor: Schwurbl (Gast)
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Wenn die Einkopplung der Energie über einen Transformator erfolgt, der 
Teil des Schwingkreises ist, erübrigt sich die Frage nach Serien- oder 
Parallelschwingkreis. Im Impedanzverlauf ist es ein 
Parallelschwingkreis, allerdings kann sehr leicht viel Energie in das 
System eingekoppelt werden, womit auch die Forderung nach hoher Güte vom 
Tisch ist. Wie sich Ferrit bei 1.5MHz verhält und ob es da passende 
Materialien gibt, weiss ich nicht, aber vielleicht haben wir hierfür den 
passenden Experten? Eine zusätzliche Kapazität ist sicherlich 
erforderlich, da sonst die Eigenkapazität des Transformators und weitere 
Kabel-/Streukapazitäten eine Dimensionierung unmöglich und sehr anfällig 
für Lageveränderungen machen.

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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@Schwurbl:

> Wenn die Einkopplung der Energie über einen Transformator erfolgt, der
> Teil des Schwingkreises ist, erübrigt sich die Frage nach Serien- oder
> Parallelschwingkreis. Im Impedanzverlauf ist es ein
> Parallelschwingkreis,

Nicht unbedingt. In Verbindung mit der Streuinduktivität, die bei 
HF-Trafos prozentual deutlich höher ist als im NF-Bereich, hast Du immer 
eine Parallel- und eine Serienresonanz, deren Frequqnzen, je nach 
Kopplung, mehr oder weniger dicht beieinander liegen.

> Wie sich Ferrit bei 1.5MHz verhält und ob es da passende
> Materialien gibt, weiss ich nicht, aber vielleicht haben wir hierfür den
> passenden Experten?

Materialien gibt es zwar, bei den Frequenzen ist ein Versuchsaufbau mit 
Luftspulen aber einfacher. Der bekannteste Trafotyp, der genau die 
gewünschte Eigenschaft hat, ist der Tesla-Trafo. Der dient normalerweise 
der Erzeugung sehr hoher Spannungen, läßt sich aber noch viel einfacher 
für niedrige Leistungen und Spannungen für kontinuierlichen Betrieb 
aufbauen.
Dabei handelt es sich einfach um 2 lose gekoppelte Luftspulen mit 
entsprechend unterschiedlicher Impedanz, die mit jeweils einen 
Kondensator auf die gleiche Resonanzfrequenz abgestimmt sind. Nun kann 
man in den niederohmigen Schwingkreis eine niedrige Spannung einkoppeln 
und erhält auf der hochohmigen Seite eine entsprechend höhere Spannung.

Jörg

Autor: Schwurbl (Gast)
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Ah, ok, das führt uns zu der Ersatzschaltung des Trafos, die aus einer 
Sternschaltung dreier Spulen besteht? Naja, das macht die Sache 
komplizierter, man kommt um einen Versuchsauf nicht herum. Aber wenn der 
Herr Tesla (Gott hab in seelig) damit ein paar hundert kV erzeugen 
konnte, dann wird Sebastian damit ja wohl seine lächerlichen paar 
hundert Volt hinbekommen :-) Wird halt ein kleiner Mittelwellensender, 
aber was soll's.

Autor: Bernd (Gast)
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Der Schwinkreis, vor allem mit einer Güte von 100, bewirkt aber, dass 
sich die Bandbreite der Modulation stark reduziert. Soll die Modulation 
Frequenzen > 10kHz beinhalten, würde ich es eher mit einem HF-Übertrager 
versuchen. Für die entsprechenden HF Ferrite sind 1,5Mhz schon fast NF. 
Evtl. ist es möglich, den Schwingkreis aus Sekundär-Induktivität und den 
40pF deutlich unter der Resonanz zu betreiben. Oder in der Resonanz, 
dann aber stärker bedämpft. Die Spannung kommt dann durch das 
Windungsverhältnis, nicht durch die Resonanz. Auf der Primärseite könnte 
dann mit Spannungen von ein paar Volt gearbeitet werden.

Gruss

Autor: Sebastian (Gast)
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Hallo, danke erstmal für die rege beteilung. ja ein Teslatrafo mit 
Luftwicklung oder über einen blauen Amidon Kern, der hier rumliegt, ist 
eine gute Sache.
Schwurbl, was meinst du mit Dreieckschaltung von Spulen? Hast du dazeu 
einen Schaltplan : )
Ich würde sonst einen Trafo bauen und Sekundärwicklung resonant mit den 
40pF betreiben. Hab gestestet und brauch ca 150µH dafür (mit kap. in der 
spule). Das is allerdings viel Induktivität und laut kainka, 
http://www.b-kainka.de/bastel95.htm eine große Sekundärspule notwendig. 
design ca: sekundär 45mm durchmesser, 40 wicklungen... primär mit 10, 2, 
5? Wicklungen?

Als zweite Option hab ich mal einen analog TV Verstärker bestellt, der 
so 200Vp-p schafft.

Gruß

Autor: Schwurbl (Gast)
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Die Sternschaltung ist nur für Theoretiker interessant. Sie stellt 
Streuinduktivitäten und Koppelinduktivität explizit dar. Also nicht 
weiter von Bedeutung.
Wenn Du einen Trafo baust, wird die niedrige Ausgangsimpedanz Deiner 
Treiberstufe zwar in eine höhere Impedanz an der Sekundärwicklung 
transformiert (Faktor Übersetzungsverhältnis im quadrat), letztendlich 
ergibt sich aber kein Schwingkreis hoher Güte. Aber das könnte 
letztendlich wurst sein, weil, wir transformieren ja eben hoch. Eine 
Simulation wäre auf alle Fälle hilfreich um die Vorgänge besser zu 
"sehen".

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