Emitterschaltung

hä? wo ist das Problem? Ich habe den Verstärker so entwurfen. Und mit 
der ersten Kondensator Kombo komme ich auf 24db bei 1.245MHz. Mit der 2. 
Auf 14db bei 3,6864Mhz. Das wollt ich nun noch optimieren.

Gibt es allgemein noch Verbesserungsvorschläge?

Bei Hochfrequenzverstärker ist es schwierig hohe Verstärkungsfaktoren 
mit einer Stufe zu erreichen. Was du tun kannst ist folgendes.

1. Den Kollektorwiderstand kleiner machen um den Ausgangsseitigen 
Tiefpass eine höhere Grenzfreuenz zu geben.

2. Du könntes in reihe zum Kollektorwiderstand eine kleine Spule 
schalten. Das ganze ist als L-Entzerrung bekannt.


Gruss Helmi

Hab das mal ins HF-Forum geschoben, ich glaube, da ist es besser
aufgehoben.

Ok danke! Ich war mir nicht ganz sicher wohin. Ich habe das Teil jetzt
mal aufgebaut. Mit den Teilen im Anhang. Leider sieht das ganze in der
Praxis etwas anders aus als in der Simulation. Die 1Vs aus dem Oszilator
werden auf "nur" 2.5Vs verstärkt.

Gruß Florentin

Florentin S. wrote:

> Leider sieht das ganze in der
> Praxis etwas anders aus als in der Simulation.

Wir begrüßen dich in der wundersamen Welt der Hochfrequenztechnik,
Florentin. :-)

Ein alter Spruch heißt da: ,,Wer HF misst, misst Mist.''  Das gilt
für Simulationen um so mehr...  Das Problem hierbei ist oft, all die
Einflussfaktoren der realen Umgebung auch in die Modellierung mit
einzubeziehen.

Murphys Law hat da noch viele weise Sprüche: ,,Es ist einfacher,
einen Transistor zum Schwingen anzuregen als ihn davon abzuhalten.''
Anmerkung dazu: Die sicherste Methode, ihn am Schwingen zu hindern,
ist sein Einsatz in einem Oszillator.

Wie schon in der Mail angedeutet, ich würde mich an deiner Stelle
erstmal an einer Selektivstufe versuchen, d. h. den Arbeitswiderstand
im Kollektorkreis als Schwingkreis auslegen.  Damit sollten sich schon
etwas mehr als 10 dB Verstärkung in einer Stufe realieren lassen,
d. h. 3,2 V am Ausgang.  Falls du am Ausgang mit einem Oszillografen
misst, dann kopple ihn am besten gleich niederohmig an, d. h. nimm
einen 50-Ω-Lastwiderstand, der an eine zweite Wicklung des Ausgangs-
kreises geklemmt wird, un miss über diesem Widerstand.

Also der Spannungsteiler muss schon sein, da mein Oszillator wie gesagt 
1V Spannung erzeugt, wobei der Verstärker jedoch übersteuert. In der 
Praxis habe ich jetzt für die Kondensatoren andere Werte genommen, da 
diese die Spannungsverstärkung gesteigert haben. Als Basiskondensator 
habe ich jetzt 1nF und als Emitterkondensator 470pF.


Viele Grüße Florentin

>Also der Spannungsteiler muss schon sein, da mein Oszillator wie gesagt
>1V Spannung erzeugt, wobei der Verstärker jedoch übersteuert.

Das ist doch kontra-produktiv. Erst das Signal abschwächen und dann 
Verstärken.

Das mit der Übersteuerung bekommt man doch anders im Griff. In reihe zu 
deinem Emitterkondensator legst du noch einen Widerstand. Das hat den 
Vorteil das die Verstärkung der Stufe jetzt exakter definiert ist, der 
Eingangswiderstand der Schaltung grösser wird und die Verzerrungen 
abnehmen.


Gruss Helmi

also wenn ich vor den 470pF Kondensator noch einen 850Ohm Widerstand 
schalte komme ich auf 11dB Verstärkung in der Simulation. Was ja 
niedriger ist als mit dem Spannungsteiler.

Viele Grüße Florentin

Wieso vor dem 470pF Kondensator. Dein Emitterkondensator hat doch 330pF.
In reihe mit dem must du einen Widerstand schalten.

Ich zitiere mich mal selbst: "Als Basiskondensator
habe ich jetzt 1nF und als Emitterkondensator 470pF.
" Das ist der Wert, den ich bei Conrad bekommen konnte. In Reihe zu dem 
habe ich jetzt in der Simulation einen 800/850 Ohm Widerstand 
geschalten. Aber mit der Alten Variante hat ich zu mindestens in der 
Simulation mehr Spannungsverstärkung.

Versuch mal diese Dimensionierung.
Eingangsspannung: 1Vs
Ausgangspannung:  4Vs
Frequenz:         5MHz


Gruss Helmi

Hallo,
danke für deinen Anreiz Hemi! Ich habe jetzt auch nochmal eine Stufe 
berechnet. Ich beziehe mich mal auf diesen Schaltplan: 
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/schalt/02043021.gif.

(Die Werte müssen noch genormt werden)
Für R1 habe ich 29.5k Ohm. Für R2 6.5k Ohm. Für Rc 535 Ohm und für Re 
130 Ohm. Ich habe das ganze allerdings mit einem BC546 berechnet. Nur 
wie kommt es jetzt, dass das ganze jetzt sogar ohne Emitterkondensator 
so hohe Verstärkungen erzielt? Ich vermute, dass das ganze liegt am 
jetzt höheren Kollektorstom. Die alte Schaltung habe ich auf Ic=5mA 
eingestellt, die jetzige auf 10mA.

Nur zur Praktischen Umsetzung: 10uF gibt es ja nicht als Keramik 
Kondensator. Nimmt man da am besten Folienkondensatoren? Weil Elkos 
eigen sich ja eher weniger ;-).

Gruß tuxianer

@Florentin S.

Die Verstaerkung deiner Stufe sollte jetzt 535 Ohm / 130 Ohm = 4 sein.
auch nicht viel anders als meine berechnung 750 / 180 = 4

Du hattes in deinem ersten Fall das Signal abgeschwaecht um den 
Transistor nicht zu uebersteuern. In den beiden letzten Faellen ist die 
Stufe so angepasst das sie bei deinem 1V Signalpegel nicht uebersteuert. 
Viel mehr Verstaerkung wirst du jetzt aber auch nicht rausholen koennen 
die Betriebsspannung setzt dir da eine Grenze.

Und mit dem 535 Ohm Kollektorwiderstand hast du jetzt eine hoehere 
Grenzfrequenz also deine 3dB setzen spaeter ein.

Mal die Frage wofuer brauchst du die Stufe jetzt ?


Zu dem Kondensator kann ich mich HildeK anschliessen.

Ich mach das auch immer so Elko und parallel ein Keramik C

Gruss Helmi

Hallo,
die Stufe ist die Modulationsstufe nach einem Quarzoszilator. Viel mehr 
kann man da scheinbar echt nicht rausholen, da die Stufe selbst bei 
1.1Vs übersteuert.

Gruß tuxianer

>Und wie ist das mir Keramikkondensator parallel zu verstehen?

Da ein Elko schlechte HF Eigenschaften  (induktivität) kann man ihn 
einen Keramikkondensator parallel schalten. Der Elko macht dann die 
niederigen Frequenzen und der Keramik C die hohen Frequenzen.

Gruss Helmi

Hallo,
Also niedrige Frequenzen möchte ich nicht Verstärken. Ich hätte vlt. 
voher erwähnen sollen, dass der Verstärker nur genau eine Frequenz 
(3,6864 MHz) verstärken soll.

Und zu dem Elko schaltet man dann am besten einen Keramikkondensator von 
ca. 1nF oder? Und wie herum Polt man den Kondensator?


Viele Grüße Florentin

Bei der Dimensionierung meiner Schaltung hatte ich zuerst immer 
angenommen das du das ganze Band bis 3.6MHz verstaerken wolltest daher 
die 10uF.
Aber wie Hildek schon gesagt hat wenn du nur 3.6Mhz verstaerken willst 
dann reichen da 10nF.

Gruss Helmi

Ok. Sonst kann ich die Schaltung aber so lassen oder?

Ja kannst du.

Hallo,
ich habe nochmal eine Frage ich würde diese Stufe zur Modulation gerne 
Tasten. Ich wollte dies mit einem Transistor als Schalter realisieren, 
so dass ich das ganze mit einem UC steuern kann. Kann das funktionieren? 
Und wo setze ich den Transistor am besten ein? Vor den Eingang der 
Stufe?


Viele Grüße Florentin

@Florentin S.

Sag mal genauer was du damit jetzt eigentlich vorhast ?
Soll das jetzt ein kleiner Sender werden ?

Ansonsten koenntes du ihn die Betriebsspannung wegnehmen.

Gruss Helmi

Ja ich möchte damit am Ende Daten übertragen. Die einfachste 
Modulationsart ist ja die Stufe zu tasten. Wie gesagt diese Stufe ist 
die Stufe nach einem Quarzoszillator.

Früher hat man die Morsetaste einfach in die Emitterleitung
reingeschleift.  Etwas ähnliches kannst du hier sicher auch mit
einem Schalttransistor machen.

Allerdings schwankt dadurch die Oszillatorlast, das kann zu Chirp
führen.

Da nimmt man aber im allgemeinen keine Verstaerkerstufe mit Widerstand 
im Kollektorkreis. Normalerweise ist dort ein Schwingkreis wo die 
Antenne dann angepasst angeschlossen wird.
So in etwa wie in dem Beispiel.

Gruss Helmi

also in der Emitterleitung hat in der Simulation leider nicht so gut 
funktioniert. Was wäre also die beste Variante bei meinem Verstärker? 
Wie ich die Antenne ankoppeln soll habe ich mir auch schon überlegt. Ich 
wollte als Antenne jedoch so und so nur ein Stück Draht nehmen.


Gruß Florentin

Allso mit dem Widerstand im Kollektorkreis wirst du nicht viel Energie 
abstrahlen koennen.

Ansonsten siehe oben.

Könnte ich meinen Verstärker auf einen Selektivverstärker umbauen, wenn 
ich den Kollektorwiderstand durch einen Schwingkreis ersetze? Muss ich 
da noch andere Werte ändern? Und wie kopple ich dann die Antenne an?

Solltes du meinen Schaltplan mal betrachten. Da ist der Schwingkreis 
schon drin und die anpassung an die Antenne.

Wenn ich den Schaltplan jetzt richtig verstanden habe besteht der 
Schwingkreis aus L1 und C5. Der Emitter Widerstand wurde jetzt ja 
weggelassen. Nur wie berechne ich diesen Verstärker nun?


Gruß Florentin

Florentin, schalt einfach mal den Lötkolben ein und bau das Teil
auf. ;-)  Es gibt einen alten Spruch: Wer HF misst, misst Mist.  Das
trifft für Simulationen dann umso mehr zu...  Es ist einfach recht
schwierig, auch wirkliche alle notwendigen Randbedingungen einer
solchen Stufe so zu erfassen, dass man eine Simulation hinlegen kann,
die nahe genug an der Realität ist.

Ja, Selektivverstärker mit Schwinkreis im Kollektor ist die erste
Wahl hier, da du ja nur auf einer Frequenz arbeiten willst.  Ob du
nun die Antenne kapazitiv auskoppelst oder mit einer zusätzlichen
Ankoppelwicklung, ist vermutlich für deinen einfachen Versuchsaufbau
egal.  Wenn man Wert auf eine 50-Ω-Auskopplung für eine ,richtige'
Antenne legt, dann bietet sich die Koppelwicklung an, aber dein Stück
Draht wird alles anderen denn eine Impedanz von 50 Ω haben.

Einen mit Kondensator überbrückten Emitterwiderstand zur Stabilisierung
des Gleichstromarbeitspunktes kann man dennoch ruhig vorsehen, dann ist
die Einstellung des Kollektorstroms einfacher zu handhaben, und die
Temperaturabhängigkeit sinkt.  Den Abblockkondensator dafür dann von
Emitter direkt nach Masse legen, nur der Gleichstrompfad geht über
den Modulations-Schalttransistor.

Ok ich würde mich schon für einen Selektiv Verstärker interessieren. Nur 
habe ich davon jetzt auch verschiedene Varianten gesehen. Zum einen die, 
wo RC durch einen Parallelschwingkreis ersetzt wird. Und die von Helmut, 
wo der Kondensator gegen Gnd geschalten ist. Nur stellt sich mir jetzt 
die Frage was davon nun das Optimum ist. Bei der ersten Variante ist mir 
zumindestens die Berechnung relativ klar. Da mache ich ja eigentlich 
alles so wie gehabt. Nur wird die Verstärkung dann so hoch, dass der 
Verstärker überstreut. Helmuts Variante habe ich allerdings noch nicht 
ganz verstanden.

Florentin S. wrote:

> Nur wird die Verstärkung dann so hoch, dass der
> Verstärker überstreut.

Nö: du willst ja Energie auskoppeln.  Das wirkt auf den Schwingkreis
letztlich wie eine Dämpfung.

Hallo Florentin


C2,C3,L2 bilden ein sogenanntes PI Filter
es dient der unterdrückung von Oberwellen und der Anpassung der Antenne 
an den Transistor.

http://de.wikipedia.org/wiki/Resonanztransformator

C4 dient der Gleichspannungsentkopplung der Antenne. Für deine zwecke 
würde hier 100nF passen.

C5 dient auch nur der HF-Abblockung => 100nF

L1 dient zur Zuführung der Gleichspannung. Sie sollte gross gegen über 
den Arbeitsimpedanzen.

Gruss Helmi

Ok jetzt habe ich das ganze schon ein wenig mehr verstanden. Nur wo ist 
bei dir der Schwingkreis? Und eine großartige Antennenanpassung benötige 
ich auch nicht, da ich eh bloß ein Stück draht als Antenne verwenden 
möchte. Die Reichweite soll auch nicht gigantisch sein vlt durch ein 
zimmer gehen oder so. Also welche Variante von einem Selektivverstärker 
würdet ihr mir dafür empfehlen?


Gruß Florentin

Helmut Lenzen wrote:
> Hallo Florentin
>
>
> C2,C3,L2 bilden ein sogenanntes PI Filter
> es dient der unterdrückung von Oberwellen und der Anpassung der Antenne
> an den Transistor.
>
> http://de.wikipedia.org/wiki/Resonanztransformator
>
> C4 dient der Gleichspannungsentkopplung der Antenne. Für deine zwecke
> würde hier 100nF passen.
>
> C5 dient auch nur der HF-Abblockung => 100nF
>
> L1 dient zur Zuführung der Gleichspannung. Sie sollte gross gegen über
> den Arbeitsimpedanzen.
>
> Gruss Helmi

>Nur wo ist bei dir der Schwingkreis?

Das PI Filter ist der Schwingkreis C2,C3,L2

ok aber wäre da die Variante RC durch einen Parallelschwingkreis zu 
ersetzen nicht günstiger?

Auch da must du eine Anzapfung vorsehen sonst belastet deine Antenne den 
Kreis zu sehr und der wird breit wie ein Scheunentor. Und dann strahlst 
du Oberwellen ab.

----------+--------C 100nF ---- GND
          |
          L
          |
          +--------C1-------+----Antenne
          |                 |
     Kollektor              C2
                            |
                           GND

Du koenntes es noch so machen.  C1,C2,L bilden deinen Kreis
und das Verhältnis von C1 , C2 dient der Anpassung der Antenne.
C 100nF dient der Abblockung

Gruss Helmi

ok also wäre doch deine Variante mit dem Pi Filter besser. Aber kann ich 
da jetzt einfach meinen Kollektorwiderstand durch diese Kombination 
ersetzen? Und wie berechne ich die Werte für den PI Filter? Und kann ich 
da RE und den Spannungsteiler genau so dimensionieren wie sonst auch. 
Nur mit dem Spannungsteiler stell ich mir kompliziert vor, da ich ja nun 
keinen festgelegten Kollektorstrom mehr habe und somit auch nicht den 
Basisstrom ausrechnen kann.

Das hier wäre meine Ausgangsbasis, mit der ich experimentieren würde.
Der Emitterwiderstand sollte den Kollektorstrom auf knapp 100 mA
festlegen, das wären ca. 1 W Verlustleistung, dafür muss er natürlich
passend gekühlt werden.  Kannst ja auch erstmal mit einem größeren
Wert für den Widerstand anfangen.

Die 100-nF-Abblockkondensatoren sind Keramik-Vielschichttypen mit
Drähten dran.  muRata gibt dafür eine Serienresonanz im Bereich von
etwas über 10 MHz an, d. h. sie wirken bei 3,6 MHz noch gut genug
als Kondensator.

Hallo,
ich habe das Teil jetzt mal Praktisch aufgebaut. (R1=29,5k Ohm, R2=6,5k 
Ohm, Re=130 Ohm). In der Kolektorleitung habe ich einen 
Parallelschwingkreis. Als Antenne benutze ich einen 3m langen Draht zum 
Senden. Zum Empfangen habe ich eine CB Antenne an ein Oszilloskop 
angeschlossen. Die Antenne hatte ich erst induktiv ausgekoppelt (10 
Windungen über die Spule) und einmal über einen 100nF Kondensator. Mit 
dem Kondensator konnte ich die größte Empfangsamplitude erreichen. Den 
Schwingkreis habe ich natürlich je nach Ankopplung neu abgestimmt.
Was ist von diesen Ergebnissen zu halten? Ich dachte über induktive 
Ankopplung kann man mehr HF Energie abstrahlen.

Viele Grüße Florentin

>In der Emitterleitung habe ich einen Parallelschwingkreis.

Der muss in den Kollektorkreis. Im Emitter wird der Schwingkreis zu 
stark bedaempft. Poste mal einen Schaltplan.

Gruss Helmut

sorry hab mich nur vertippt er ist im kollektorkreis ich änder es mal
oben. Hier der Schaltplan.


Gruß Florentin

Florentin S. wrote:

> Ich dachte über induktive
> Ankopplung kann man mehr HF Energie abstrahlen.

Nö, die abgebbare Energie bleibt gleich.  Ist halt nur eine Frage,
wie man die Antenne besser angepasst bekommt.  Bei der induktiven
Auskopplung lässt sich einfach eine Widerstandstransformation auf
Werte wie die klassischen 50 Ω realisieren.

Versuch doch mal, im Empfänger auch noch einen Schwingkreis und
eine Verstärkerstufe zu benutzen.

naja ich würde vorerst schon gerne einen Draht als Antenne verwenden. 
Aber mit der Induktiven Auskopplung erziele ich einfach keine 
brauchbaren Ergebnisse. Egal ob ich 2,10 oder 20 Windungen über die 
Spule (ca. 40 Windungen) lege. Mit dem 100nF Kondensator erziele ich 
beim Empfang wie schon gesagt die besten Ergebnisse. Mit Kondensatoren 
im pF Bereich sind die Empfangsergebnisse ebenfalls niedriger aber immer 
noch besser als auf die Induktive Weise.
Den Empfänger werde ich als nächstes bauen.

Viele Grüße Florentin

Florentin S. wrote:

> naja ich würde vorerst schon gerne einen Draht als Antenne verwenden.
> Aber mit der Induktiven Auskopplung erziele ich einfach keine
> brauchbaren Ergebnisse.

Deine Antenne ist, da sie viel zu kurz ist, einfach sehr hochohmig.
Da die induktive Auskopplung (mit Abwärtstransformation) die
Spannung reduziert, reduziert sich dann auch die ausgekoppelte
Leistung.

Wenn du eine niederohmige Antenne mit dem dicken Kondensator
ankoppeln würdest, würde sie den Transistor so stark belasten,
dass durch die zusammenbrechende Spannung weniger Leistung als
optimal möglich ausgekoppelt würde; daher braucht man für die
niederohmige Antenne die Impedanztransformation.  Deine Antenne
braucht das offenbar nicht.

> Spule (ca. 40 Windungen) lege. Mit dem 100nF Kondensator erziele ich
> beim Empfang wie schon gesagt die besten Ergebnisse.

Der Nachteil ist halt nur, dass damit die Kapazität deiner Antenne
sehr stark in die Schwingkreiskapazität eingeht, damit wird die
ganze Schaltung ,,handempfindlich''.  Ist aber, zumindest mit deiner
jetzigen Antenne, wohl der sinnvollste Kompromiss.