Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kennt jemand diese Schaltung?


von Tobias R. (rieto)


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Hallo an alle,
Kennt jemand diese Schaltung...
Kann man die Frequenz verändern und die 60 Grad beibehalten?
Und wie genau funktioniert diese Schaltung?
 Vielen Dank
und einen schönen Abend noch

: Verschoben durch User
von Joachim B. (jar)


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ist ne klassische Phasenschieberkette mit Rückkopplung.

Für genau die eine berechnete Frequenz der RC Glieder schiebt jede Stufe 
um 60° macht 180° nach der dritten Stufe und wird im letzten Transistor 
wieder um 180° gedreht oder auch invertiert und zurückgekoppelt, somit 
schliesst sich die Mitkopplung und dat Dinges schwingt frei so die 
Verstärkung einigermaßen richtig berechnet wurde.

http://elektroniktutor.de/grundlagen/kopplung.html

: Bearbeitet durch User
von Tobias R. (rieto)


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Vielen Dank für die schnelle Antwort..

von Hp M. (nachtmix)


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Tobias R. schrieb:
> Ist das ein RC Glied
> vor jedem Transistor??

Ja.

Tobias R. schrieb:
> oder wie funktioniert das??

Wie jedes andere RC-Glied auch: Am Kondensator sind Spannung und Strom 
um 90° phasenverschoben.
Durch die Reihenschaltung sind die Ströme identisch, aber die Spannungen 
an R und C addieren sich vektoriell.

Tobias R. schrieb:
> Und noch etwas- Kann
> man die Frequenz verändern und die 60 Grad beibehalten?

Ja, du brauchst nur die drei Kapazitäten in gleichem Maße verändern.
Die Periodendauer, also 1/f, ist proportional zur Kapazität.

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von icke (Gast)


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Ringoszillator.

von Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite


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Ein Übung für Fortgeschrittene wäre die Berechnung der Frequenz.
Zeitkonstante der RC-Glieder ist 10ms - unter Standardbedingungen 
beträgt die Periode dieser Schaltung ca. 2ms.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ein Dreifach-Poti anstelle der 10k-Widerstände wäre der einfachste Weg. 
In Stereo sind die gut erhältlich, aber drei auf einer Achse ist eher 
selten. Vielleicht drei Trimmpotis auf eine gemeinsame Achse setzen.

von Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite


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Die Schaltung ist ja sowieso primär ein Batteriespannungsmesser mit 
zusätzlicher Thermometerfunktion.
Noch dazu müssen drei Potis parallel abgeglichen werden.
Daher versehen wir diese einfach mit Ritzeln und einer Fahrradkette...

Die Schaltung ist ein Paradebeispiel, warum im Gleichspannungsbereich 
(<100MHz) Digitalschaltungen (d.h. einfach ein Zähler, aufgebaut aus 
Zählern) oder ein Mikrocontroller (und sei es ein Arduino bis zu einigen 
10er Kiloherz oder ein STM32 einige 10er Megaherz) soviel eleganter zu 
handhaben sind.

Die Schaltung hat aber doch eine interessante Eigenschaft - man kann die 
Kette beliebig verlängern. Macht sich gut für Lauflichter.

von Julia H. (Gast)


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Schau mal Schätzelein, du kannst auch die drei 10k Widerstände durch 
einen elektronischen Schalter z.B. HEF4066 in Reihe mit einem 4k7 
Widerstand ersetzen. Die elektronischen Schalter fütterst du mit einer 
geeigneten variablen PWM. Evoila hast du drei gleich laufende Potis.

von No Ma'am! (Gast)


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Julia Horstmann schrieb:
> Schau mal Schätzelein

Im dritten Beitrag schon so einen herablassend-anzüglichen Ton 
auszupacken, Chapeau, Madame! Das mag nicht jeder!
Solche frivolen "Damen" braucht hier niemand. Wir sind hier nicht im 
Laufhaus!

Adieu, Mademoiselle!

von Julia H. (Gast)


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No Ma'am! schrieb:
> Julia Horstmann schrieb:
> Schau mal Schätzelein
>
> Im dritten Beitrag schon so einen herablassend-anzüglichen Ton
> auszupacken, Chapeau, Madame!

Wie viele Beiträge braucht es, bis ich das darf? ;-)

von voltwide (Gast)


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42!

von Paul B. (paul_baumann)


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Julia H. schrieb:
> Wie viele Beiträge braucht es, bis ich das darf? ;-)

:-))
Du passt in die Welt!

MfG Paul

von Jobst M. (jobstens-de)


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Marcus H. schrieb:
> Die Schaltung hat aber doch eine interessante Eigenschaft - man kann die
> Kette beliebig verlängern. Macht sich gut für Lauflichter.

Nö. Du verwechselst das mit der astabilen Kippstufe.
Und auch das geht nur bis drei, danach fällt es wieder in ein 
Wechselgeblinke.
Bei einem Phasenschiebergenerator, wie hier zu sehen, teilen sich die 
180° auf die Anzahl der Stufen auf.

Gruß

Jobst

: Bearbeitet durch User
von Julia H. (Gast)


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Ich sollte wohl längst schlafen, aber eine unerklaerliche Ahnung trieb 
mich soeben aus dem Bette.
Aus einem Buche, aus meines Großvaters Giftschrank, hier nun das 
Original dieser Schaltung von 1963...

von Hp M. (nachtmix)


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Christoph K. schrieb:
> Ein Dreifach-Poti anstelle der 10k-Widerstände wäre der einfachste Weg.

Damit erreicht man aber nur eine bescheidene Frequenzänderung.
Ebenso mit dem Vorschlag von Julia Horstmann.

Wenn man hingegen die Kondensatoren ändert, sollte sich die Frequenz 
etwa wie berechnet ändern, egal, ob man die Kondensatoren nun 1000 Mal 
kleiner oder 1000 Mal grösser als in der Beispielschaltung wählt.

Marcus H. hat die Schaltung ja evtl. noch im Simulator und kann das 
flink ausprobieren.

von Jakob (Gast)


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Hm, da war es wohl sehr spät für Hp M. (nachtmix):

Das Paradebeispiel für die Vernachlässigung der Realität bei
meinem E-Technik-Prof war immer der Drehko mit 1 µF...

Wie heißen solche GEHT-NICHTs in anderen Bereichen der Technik?

von Wolfgang (Gast)


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Früher (tm) hätte man vielleicht ein SCF, z.B. den MF10 eingesetzt, um 
die Filter synchron zu verändern.
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/mf10-n.pdf

von Sinus T. (micha_micha)


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Und keinem von Euch ist aufgefallen, dass die Phasenverschiebung von 
Stufe zu Stufe 120 Grad beträgt, und nicht, wie in der Schaltung 
angegeben, 60 Grad.

von Jakob (Gast)


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Unsinn!
60° + 180° = +240°, oder
60° - 180° = -120°.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Sinus T. schrieb:
> Und keinem von Euch ist aufgefallen, dass die Phasenverschiebung
> von Stufe zu Stufe 120 Grad beträgt, und nicht, wie in der Schaltung
> angegeben, 60 Grad.

Gut mitgedacht. Aber nur fast richtig. Es sind 240° respektive -120°

Ein RC-Glied macht je nach Frequenz, eine Phasenverschiebung zwischen 0 
und 90°. Dazu kommen noch 180° durch die Emitterstufen. Was zwischen 
180° und 270° pro Stufe ergibt.

Tatsächlich sind es über alles 3x 180° (3 Emitterschaltungen) plus 3x 
60°. Ergibt in Summe die geforderten 0° (bzw. ein Vielfaches von 360°) 
und pro Stufe 180° + 60° = 240°

Bezogen auf die Beschriftung an den Ausgängen der Schaltung im 
Eröffnungspost sollte da also nicht 60°, 120°, 180° stehen, sondern 
richtiger 0°, 240° (= -120°), 120°

von Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite


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Jobst M. schrieb:
> Marcus H. schrieb:
>> Die Schaltung hat aber doch eine interessante Eigenschaft - man kann die
>> Kette beliebig verlängern. Macht sich gut für Lauflichter.
>
> Nö. Du verwechselst das mit der astabilen Kippstufe.
> Und auch das geht nur bis drei, danach fällt es wieder in ein
> Wechselgeblinke.
> Bei einem Phasenschiebergenerator, wie hier zu sehen, teilen sich die
> 180° auf die Anzahl der Stufen auf.

Touché!
Ich habe die Original-Schaltung spaßhalber noch 6-stufig in die 
Simulation gesetzt, aber auf die Schnelle keine Schwingung provozieren 
können.
Wobei ich immer noch vermute, dass man das Teil so hinfummeln kann, dass 
es auch bei höheren Stufenanzahlen schwingt. Dürfte aber immer 
kritischer werden.

In der abgebildeten Schaltung schalten nebeneinanderliegende 
Transistoren abwechselnd. Man könnte mit LEDs in den Kollektorpfaden 
eine lustige Blinkerei erzeugen.

von Stefan F. (Gast)


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Ist doch logisch. Am Ende müssen 180° Phasenverschiebung entstehen, also 
geht es nur mit 3, 9, 15, 21, ... Stufen.

von Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite


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Stefan - 100 Punkte!
Das wäre doch mal eine schöne Bastelaufgabe.
Wenn jemand das für (3+N*6) mit (N=1..5) Stufen aufbauen möchte und 
anschließend ein Video online stellt, würde ich die Bauteile spendieren.
Wahlweise THT oder SMD auf Lochraster. :)
P.S.: Achso - die Kollektorwiderstände erhalten noch jeweils eine 
low-current-LED in Serie. Cx=22..100uF Sonst macht das Video bei 
korrektem Aufbau wenig her... ;)

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Stefan U. schrieb:
> Ist doch logisch. Am Ende müssen 180° Phasenverschiebung
> entstehen, also geht es nur mit 3, 9, 15, 21, ... Stufen.

Falsch.

Jede Stufe bringt 180° Phasendrehung durch den invertierenden 
Verstärker. Der Rest der Phasendrehung kommt durch die RC-Glieder und 
kann pro RC-Glied zwischen 0 und 90° betragen. Bei einer geraden Zahl an 
Stufen braucht man also insgesamt 360° (bzw. ein Vielfaches davon) von 
den RC-Gliedern und bei einer ungeraden Zahl braucht man 180° (wieder 
plus ein Vielfaches von 360°).

Mit 5 Stufen würde der Oszillator laufen, wenn pro RC-Glied 180°/5 = 36° 
Phasenverschiebung entstehen (540° gesamt geht nicht, das wären mehr als 
90° pro RC-Glied).

Mit 6 Stufen bräuchte man wieder 60° Pro RC-Glied. Auch hier gibt es 
keine zweite Frequenz bei der die Phasenverschiebung passen würde.

Mit 7 Stufen wird es interessant. Hier wären sowohl 180°/7 ~= 26° und 
540°/7 ~= 77° möglich. Der Oszillator wird sich mehr oder weniger 
spontan für eine der Frequenzen entscheiden oder gar dazwischen 
wechseln.

Mit noch mehr Stufen wird das Verhalten dann immer chaotischer.

Man muß aber einen Phasenschieber-Oszillator nicht mit einer Verstärker- 
stufe pro RC-Glied bauen. Es gibt auch die klassische Variante mit einer 
einzelnen Verstärkerstufe und drei in Reihe geschalteten RC-Gliedern. 
Hier ist die Berechnung etwas aufwendiger, weil die RC-Glieder nicht 
mehr unbelastet sind. Selbst bei 3 gleichen Widerständen und 3 gleichen 
Kondensatoren sind die Phasenverschiebungen pro RC-Glied nicht mehr 
gleich (addieren sich aber natürlich trotzdem zu 180°).

von Harald W. (wilhelms)


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Axel S. schrieb:

> Der Rest der Phasendrehung kommt durch die RC-Glieder und
> kann pro RC-Glied zwischen 0 und 90° betragen.

Wobei 90° nicht ganz erreicht werden. Deshalb braucht man mindestens
drei RC-Glieder für einen solchen Oszillator. Es gibt übrigens
ähnlich ausehende Schaltungen mit Kippverhalten. Man kann so ein
selbstoszillierendes Schieberegister mit beliebig vielen Stufen bauen.
Z.B. für ein Lauflicht ohne ICs.

von stromtuner (Gast)


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sorry, wenn ich mich einmische. Wir hatten damals einen TÜrgong mit 
sieben Stufen. der hat sauber mit seinem Startimpuls von lnks nach 
rechts einen scmalen Peak durchgeschoben. War im Funkamateur drinnen. 
Anfang der siebziger. Auch Transistorkette, aber mit hochpassgliedern.

StromTuner

von Jobst M. (jobstens-de)


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stromtuner schrieb:
> Auch Transistorkette, aber mit hochpassgliedern.

Jo. Und den Widerstand vor dem Transistor gegen Versorgung und nicht 
gegen Masse und damit eine völlig andere Funktion.


Gruß

Jobst

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