verständnis vackar-oszillator

natürlich fällt die ausgangsspannung nicht über L4 ab sondern über den 
FET.
die restlichen Fragestellungen bleiben gleich :)

Joachim Drechsel schrieb:
> Wiki kennt es: http://de.wikipedia.org/wiki/Theremin

das war mir schon klar. Ich will ja nicht wissen wie das Theremin 
funktioniert sondern jener bestimmte Oszillator da...

Hi, dotm,

im Anhang ist eine bessere Beschreibung.

Ciao
Wolfgang Horn

Stefan M. schrieb:
> L4 dient zur Entkopplung der HF ( heisses Ende des Schwingkreises ) von
> der Versorgungsspannung.
> Sonst wäre sie kleiner als 1mH.

vielen dank!! Daher: L4 ist nur eine Drossel und ich dimensioniere sie 
so dass sie im Frequenzbereich des Oszillators einen ausreichend hohen 
Blindwiderstand besitzt?

Joachim Drechsel schrieb:
> Scheint aber recht interessant zu sein ...

tatsächlich es ist! Die wahl des Vackar-Oszillators für das Theremin ist 
auch genial meine ich. Bei 1 Mhz ist ja jedes driften sofort hörbar..

Wolfgang Horn schrieb:
> Hi, dotm,
>
> im Anhang ist eine bessere Beschreibung.
>
> Ciao
> Wolfgang Horn

ich werde dich in meine Abendgebete mit einschliessen! :)

Jetzt häng ich wieder. Ich hab mir heute sogar die neueste Ausgabe vom 
Tietze-Schenk ausgeborgt um eine halbwegs schlüssige Aussage zu 
bekommen, alles was da drin steht ist allerdings "die Dimensionierung 
ist aufwendig und erfolgt in der Praxis numerisch". Ganz toll, keine 
weiterführenden Hinweise.
Was mich plagt ist dass in allen Beispielen im Internet entweder keine 
Angaben zum Teilerverhältnis des kapazitiven Spannungsteilers steht oder 
1:6 angegeben ist. Soweit ich das allerdings mitbekommen habe ist das 
ein Missverständnis, da Vackar in seiner Orginalpublikation
http://n1ekv.org/Oscillators/Vackar_wholepaper.pdf
dieses Teilerverhältnis für eine dort angeführte Beispielschaltung 
bestimmt hat. Offensichtlich ist dieses Verhältnis aber eher eine 
Funktion der Transkonduktanz , da 1:6 für eine Röhrenschaltung bestimmt 
wurde trau ich dem aber nicht.
Erschwerend kommt dazu dass mein technisches Englisch eher mässig ist.
In der Bibliothek der TU gibt es aber absolut GARNICHTS zu dem Thema. 
Hat jemand eine gute deutsche Erklärung mit Hintergrund wie ich den 
Vackar - Oszillator dimensioniere? alles was ich finde sind 
Schaltungsbeispiele.

Joachim Drechsel schrieb:
> Vielleicht könnte man da mit einem Simulationsprogramm etwas
> herumspielen ?

ich bin mir sicher dass der Oszillator im SPICE bei ganz 
unterschiedlichen Teilerverhältnissen schwingt. Wie simuliere ich denn 
ob die gewünschte Stabilität und das gewünschte Phasenrauschen erreicht 
wird?

dies schon gefunden und gelesen, da sind doch einige Hinweise drin:

http://www.qsl.net/va3iul/Very_Low_Phase_Noise_VFO/Very_Low_Phase_Noise_Vackar_VFO.pdf

auch der Literaturanhang ist wertvoll

EMU

EMU schrieb:
> dies schon gefunden und gelesen, da sind doch einige Hinweise drin:
>
> http://www.qsl.net/va3iul/Very_Low_Phase_Noise_VFO...
>
> auch der Literaturanhang ist wertvoll
>
> EMU

Da steht nur:

"The feedback division ratio is fixed (typical range for coupling ratio 
is 1:4 up to 1:9).
Even if the VFO is tuned, the impedance divider is fixed, in this way 
increasing the
stability."

dotm schrieb:
> Da steht nur:

was heißt "nur"
es bedeutet doch dass Du ihn im weiten Rahmen wählen kannst, es steht 
auch da dass das Phasenrauschen bei zu steifer Kopplung zunimmt

Was willst Du denn ?? eine fertige Bauanleitung ?

Bei solchen Schaltungen sind messen und optimieren gang- und gäbe!
Auch simulieren ist begleitend hilfreich

EMU

Hi, dotm,

mir scheint, die Dimensionierung eines Vackar-Oszillators eignet sich 
für eine Prüfungsarbeit.

Ein geeignetes Teilerverhältnis findest Du eher durch Probieren als 
durch Analytik, weil da auch die Streuwerte eingehen und die Qualität 
der Spule.

Geh mit Verständnis ran - was sind die Bedingungen für einen 
LC-Oszillator, der über einen großen Frequenzbereich stabil schwingen 
soll?
1. Die Kreisverstärkung muss 1 sein. Möglichst nicht durch eine 
Begrenzerdiode, denn dann müsste der Transistor stärker verstärken und 
dann wäre sein Rauschbeitrag höher.
2. Möglichst groß muss das Verhältnis sein zwischen der im Kreis 
schwingenden Energie und der zugeführten Energie. Eine Schiffsschaukel 
schaukelt präziser, wenn sie frei schaukelt, als wenn sie mit dem Kiel 
über den Sand schleift und ständig angeschoben werden muss.
Deswegen leichte Ankopplung an der Basis. Noch leichter gemacht durch 
kapazitiven Spannungsteiler und hohe Amplituden im Kreis.
3. Der Transistor darf nicht in die Sättigung gehen, denn dann verändert 
sich seine Quellimpedanz und sein Phasenübertragungsverhalten.

Nun hast Du aber namentlich in der Spule Streureaktanzen und unbekannte 
Verluste. Bei Verwendung eines Spulenkerns aus Ferrit oder anderem 
Material mit hohem urel sind die Verluste auch noch frequenzabhängig.

Da musst Du Dein Teilerverhältnis anpassen, damit die Kreisverstärkung 
wieder bei 1 liegt.

Mit anderen Worten: Probieren mit Trimmern und Kondensatoren zum Ein- 
und Ausbau.

Ciao
Wolfgang Horn

vielen dank für die ganzen inputs.
ich werde mal simulieren und versuchen zu analysieren und melde mich 
sobald ich spezifische ergebnisse hab.
danke nochmal

Hi, Abdul,

>> 1. Die Kreisverstärkung muss 1 sein. Möglichst nicht durch eine
>> Begrenzerdiode, denn dann müsste der Transistor stärker verstärken und
>> dann wäre sein Rauschbeitrag höher.
>
> Man kann einen Oszillator auch durch seine slew-rate
> amplitudenstabilisieren. Wie siehts da in der Praxis mit dem
> Phasenrauschen aus?

In solchen Worten habe ich das noch nicht gelesen oder gehört.

Wohl aber in den Vorschlägen Prof. U. Rohdes, für Oszillatoren 
minimalsten Phasenrauschens Transistoren mit niedriger Grenzfrequenz zu 
wählen.
Für einen KW-VFO also eben keinen Mikrowellen-Trs.

Ansonsten - wo die Slew-Rate eine Rolle spielt, da befindet sich das 
verstärkende Element schon dick im fallenden Ast des Bodediagramms.
Wenn Du da die Slew-Rate erniedrigst, das wäre ja "stabilisieren", dann 
geht das schwer in den Phasengang ein und damit in die Frequenz des 
Oszillators.
Das wiederum bedeutet, dass Dein aktives Element den Schwingkreis mit 
der falschen Phase ansteuert - das beeinträchtigt dessen Güte.

Im Gegenteil - die Alten Hasen, die ich kenne, verbieten jede Regelung 
des Oszillators, wenn dessen Phasenrauschen gering sein soll.
Die Kunst ist, den Arbeitspunkt des Oszillators so zu wählen, dass er 
mit dem Einschalten der Versorgungsspannung gerade anschwingt, bis bei 
Erreichen der Soll-Amplitude dessen Kreisverstärkung unter 1 fällt.
Besonders schwer ist das bei Oszillatoren, die über einen weiten 
Frequenzbereich abstimmbar sein sollen....

Aber wenn Du einen plausibel und vernünftig klingenden Vorschlag für 
eine Slew-Rate-Stabilisierung hast, dann zeig mal.

Ciao
Wolfgang Horn

Hi, Abdul,

> Daher dachte ich, frag den Horn ;-)
Tja, Danke, das sind so die Momente, wo das Herz höher schlägt wegen der 
Gefahr der Blamage...

> Ich habe hier eine Schaltung, die diesen 'Nachteil'
> zeigt und zufällig auch schwingt.
Warum auch nicht. Man kann auch eine Kartoffel zum Schwingen bringen, 
wenn man sie nur richtig beschaltet...
Aber wie reagiert die Schaltung auf Veränderung der Speisespannung, der 
Temperatur des aktiven Elementes?
Hast Du mal das Phasenrauschen gemessen?

Nebenbei - wozu der Aufwand? Du weißt doch, wie man gute Oszillatoren 
baut.
Du dürftest auch von der Vorsicht vor jeder Art von Regelung gehört 
haben.
Die Zeit ist doch vorbei, als Du noch Laie warst und gemeint hast, mit 
einem Dualgate-FET als Transistor könnte man ganz leicht die Amplitude 
stabilisieren. Aber dann hast Du gelernt, dass jede aktive Regelung ihre 
eigene Regelschwingung hat, die sich als Peak im Spektrum des 
Phasenrauschens bemerkbar macht.

Eine Überraschung war für mich die Idee von U. Rohde, den Ruhestrom des 
Transistors im Oszillator hart zu begrenzen gegen sein Funkelrauschen.
Schau Dir seine Patentanmeldungen dazu an.

> Erstmal sehe ich das als eine elegante Lösung ohne
> Stabilisierungs-Dioden oder so.
Mag sein, vorbehaltlich von Messergebnissen.

> Den falschen Phasengang könnte man durch einen Phasenschieber in der
> Rückkopplung korrigieren.
Nicht noch eine Korrektur.
Kompliziert denken, das ist die Vorliebe der Intellektuellen. Die höhere 
Kunst ist die des Simpel-Denkens.

> Phasenrauschen als klassische Methoden zeigt (Die ja meist recht hart
> die Grenzen vorgeben).
Wann immer Du begrenzt, muss das aktive Element stärker verstärken. 
Damit verstärkt es auch sein eigenes Rauschen. Dieser Excess Noise wird 
in der nachfolgenden Begrenzung der Signalleistung aber weniger gedämpft 
als das eigentliche Signal.

Ciao
Wolfgang Horn

So es wird zeit dass ich den Thread wieder ausgrabe. Ich habe 
mittlerweile schon Oszillatoren hinbekommen die eigentlich so ziemlich 
das machen was sie sollen. Dazu hab ich die Verhältnisse der Kapazitäten 
in etwa 15 Designs die ich vom Vackar-Oszillator gefunden habe 
ausgewertet und dann daraus einen eigenen abgeleitet. Der lässt sich 
sogar über einen ganze Oktave durchstimmen, allerdings muss man nicht 
nur Ca sondern auch C0 verstimmen, da deren Verhältnis gleich bleiben 
muss (geht mittels Kapazitätsdioden ganz gut).
Jetzt steh ich allerdings an der Amplitudenregelung. Es gibt einen 
Vackar-Oszillator beim Beitrag über das Superhet-Audion mit Aktiver 
Amplitudenregelung, das muss ich erstmal verstehen wie das funktioniert, 
aber im speziellen bin ich mir nichteinmal mehr sicher wie ich den 
Arbeitspunkt einstellen soll.
Im Moment habe ich einen Emitterwiderstand und einen etwas hochohmigeren 
Widerstand von Versorgung auf Basis für einen Basisstrom.
Meine konkreten Frage sind nun:
Der Oszillator ist ja durch eine Drossel HF-entkoppelt. Dadurch ergibt 
sich aber ein anderer Kollektorwiderstand für DC und AC- Anteil.
Für DC könnte ich ja eigentlich den ohmschen Anteil der Drossel 
hernehmen. (?) bis jetzt hab ich das als Gleichspannungskurzschluss 
aufgefasst, aber so kann das ja garnicht funktionieren..
Für Wechselspannung verhält sich die Spule aber hochohmig. Wie bekommt 
dann der Schwingkreis seine Energie zugefügt?

hallo bernd und abdul.
danke für die Antworten

Abdul : Eine Konstantstromquelle oberhalb des Kollektors? Oder wie und 
wodurch entsteht diese und auf was wirkt sie sich aus?

Bernd:
Mein Problem ist vorallem dass die Amplituden im Schwingkreis zwar 
stabil sind aber durch die hohe Güte (?) sehr hohe Werte bekommen.
Witzigerweise simuliert Spice manchmal Amplituden von über 30V p-p bei 
5V Versorgung. ISt das überhaupt möglich? (Dachte dabei an den Begriff 
Autotransformation).
Für geringe Verzerrung durch die Varaktoren will ich aber die Amplituden 
gering halten.
Mein Problem ist, dass mir der rechnerische Ansatz fehlt. Durch die 
Drossel weiss ich nicht wie ich den Arbeitspunkt bestimmen soll.
Setze ich oberhalb der Drossel noch ein R , würde ich für den für DC als 
Kollektorwiderstand hernehmen. Aber woher nehme ich den für AC? durch 
die Impedanz der Drossel bei meiner Arbeitsfrequenz? Die wird aber über 
einen ganze Oktave durchgestimmt und ist daher auch nicht konstant (?).

Hi, dotm,

> Abdul : Eine Konstantstromquelle oberhalb des Kollektors? Oder wie und
> wodurch entsteht diese und auf was wirkt sie sich aus?

Du hast überlegt, ob Du die Drossel im Kollektor des BFP420 ersetzen 
kannst durch ein R.
Niemals beim Vackar! Sie gehört dazu wie Eigelb zum Ei.
Die Strafe wäre eine Erhöhung des Phasenrauschens, und wem das egal ist, 
der kann gleich einen RC-Oszillator nehmen.

Begründung: Phasenrauschen ist das, was der "kristallene Klang" einer 
Glocke eben nicht hat. Es entsteht um so mehr, je mehr Verluste das 
schwingende Element hat. Denn dann muss der Transistor diese Verluste 
wieder ausgleichen durch mehr Verstärkung - und schon verstärkt er sein 
unvermeidliches Rauschen mit.

Abduls Idee einer Konstantsstromquelle im Kollektor des BFP420 ist 
deshalb hier absolut richtig: Ebenfalls breitbandig für seinen 
Rauschbeitrag.

Noch eleganter fände ich, leider bin ich und mein Lötkolben derzeit 
getrennt, wären L1, C1 und C2 keine Spule plus zwei Kondensatoren, 
sondern gemeinsam ein Stück Koaxialkabel oder Helix-Kreis.


Ruaschen
>
> Bernd:
> Mein Problem ist vorallem dass die Amplituden im Schwingkreis zwar
> stabil sind aber durch die hohe Güte (?) sehr hohe Werte bekommen.

Das scheint mir eine Fehldiagnose zu sein. Deine Anamnese, Deine 
Beobachtung der Fakten ist schon richtig, die aber sind nicht das 
Symptom einer zu hohen Güte, sondern einer zu hohen Kreisverstärkung.
Die Kreisverstärkung im Oszillator muss 1 sein für stabile Oszillation. 
Für den Anlauf muss sie logischerweise etwas höher sein.
Deshalb hat man schon PTCs im Emitter des oszillierenden Transistors 
gesehen.

Folgerung: Ist die Kreisverstärkung zu hoch, muss der Quotient C3/C4 
kleiner werden.
Das begrenzt dann leider wieder die Abstimmbreite. Gegenmaßnahme: 
Kapazitätsdiode parallel zu C4, gemeinsam abgestimmt mit D1.


> Witzigerweise simuliert Spice manchmal Amplituden von über 30V p-p bei
> 5V Versorgung. ISt das überhaupt möglich?
Klar. Erinnerst Du an den Horror in der Schiffschaukel, als Du noch ein 
Kleinkind warst und Dein übermütiger Cousin der Schaukel bei jedem 
Durchgang noch einen kleinen Schubs gab? Da wäre es glatt zum Überschlag 
gekommen, hätte Deine Tante ihren Sohnemann nicht geschimpft ;-)!

Bei 30V droht noch lange kein Überschlag mit Funken und Knall, aber mit 
Austausch des HF-Transistors.

> Für geringe Verzerrung durch die Varaktoren will ich aber die Amplituden
> gering halten.
Jain.
Besser: Vermeide niedrige Abstimmspannung an der Kapazitätsdiode. Die 
darf niemals leiten.

Ciao
Wolfgang Horn

Wolfgang Horn schrieb:
> Jain.
> Besser: Vermeide niedrige Abstimmspannung an der Kapazitätsdiode. Die
> darf niemals leiten.

ist es denn nicht so dass die Amplituden der Wechselspannung im 
Schwingkreis die Kapazitätsdiode genauso verstimmen können wie der von 
mir zugefügte Gleichspannungsanteil? Müsste das Resultat nicht eine 
Verzerrung der Wellenform sein?

Wolfgang Horn schrieb:
> Abduls Idee einer Konstantsstromquelle im Kollektor des BFP420 ist
> deshalb hier absolut richtig: Ebenfalls breitbandig für seinen
> Rauschbeitrag.

nun. Ich muss ja um einen Arbeitspunkt festlegen zu können irgendeinen 
Parameter davon bestimmen. Wie genau ein Widerstand am Kollektor als 
Konstantstromquelle wirkt ist mir zwar noch nicht klar, gehe ich aber 
recht in der Annahme dass ich zumindest die Impedanz der Drossel bei der 
Arbeitsfrequenz die gesuchte Grösse ist?

Wolfgang Horn schrieb:
> Folgerung: Ist die Kreisverstärkung zu hoch, muss der Quotient C3/C4
> kleiner werden.
> Das begrenzt dann leider wieder die Abstimmbreite. Gegenmaßnahme:
> Kapazitätsdiode parallel zu C4, gemeinsam abgestimmt mit D1.

Sehr gut !! Müsste man das mathematisch evaluieren sind das schön viele 
Gleichungen mit ebensovielen unbekannten. Aber klar, die 
Kreisverstärkung kann ich tatsächlich über den Abstimmbereich nochmals 
über den Kapazitiven Spannungsteiler einstellen. Sollte sich diese 
Kompensationsgrösse halbwegs linear und proportional (meinetwegen auch 
indirekt) zur Abstimmspannung verhalten wäre das eine gemachte 
Geschichte.

btw: ich finde es toll dass man hier einige echte Kapazunder antreffen 
kann die einem jedesmal weiterhelfen können.

Hi, dotm,

> ist es denn nicht so dass die Amplituden der Wechselspannung im
> Schwingkreis die Kapazitätsdiode genauso verstimmen können wie der von
> mir zugefügte Gleichspannungsanteil?
Natürlich. Genau richtig.
Im Oszillator ist das wohl weniger schlimm wie im Vorkreis, aber allein 
schon die Verstimmung wegen der Asymmetrie der Verzerrung ist schon 
schlimm genug.
>
> nun. Ich muss ja um einen Arbeitspunkt festlegen zu können irgendeinen
> Parameter davon bestimmen. Wie genau ein Widerstand am Kollektor als
> Konstantstromquelle wirkt ist mir zwar noch nicht klar
Der Widerstand ist auch keine.
Den Arbeitspunkt erreichst und hältst Du durch Gegenkopplung. In der 
betrachteten Vackar-Schaltung durch Gegenkopplung mit dem 
Emitterwiderstand. Ist der Strom zu hoch, steigt die Emitterspannung, 
damit sinkt die Stromverstärkung.
Ob der Kollektor den Strom aus einem Widerstand sieht, aus einer Drossel 
mit mehr oder weniger ohmschen Verlusten oder aus einer Stromquelle, das 
ist in erster Linie ziemlich egal.
Aber mit der Drossel hast Du fast die doppelte Spannungsausteuerung, 
weil die Scheitelspannung sogar die Betriebsspannung übersteigen kann.
Gleichzeitig geht die Reaktanz der Spule in den Schwingkreis ein - und 
deren ohmsche Verluste belasten dessen Güte.

> recht in der Annahme dass ich zumindest die Impedanz der Drossel bei der
> Arbeitsfrequenz die gesuchte Grösse ist?
Diese Größe ist gar nicht gesucht. Allenfalls die Bemessung des 
Spannungsteilers an der Basis und der Gegenkopplungswiderstand im 
Emitter.

> Müsste man das mathematisch evaluieren sind das schön viele
> Gleichungen mit ebensovielen unbekannten.
Nee. Frei nach dem Dogma der dogramfreien Theologen: Alle Götter sind 
ein Gott, gilt hier: alle Kapazitäten am Kreis sind gemeinsam eine 
Kapazität, man muss sie bloß zweckmäig normieren.

> Sollte sich diese
> Kompensationsgrösse halbwegs linear und proportional (meinetwegen auch
> indirekt) zur Abstimmspannung verhalten wäre das eine gemachte
> Geschichte.
"Halbwegs linear" . das tut sie so hochpräzise exakt, wie das "halbwegs" 
schwammig ist.
Das sollte schon funktionieren.

Ciao
Wolfgang Horn

Ach, B e r n d,

> Im Prinzip ja, aber die Varicaps sind absichtlich, ähnlich den
> Pindioden, auf langsam getrimmt.
Da hast du was verwechselt, da schau noch mal nach.
Eine Kapszitätsdiode hat möglichst gar keine intrinsic-Schicht zwischen 
p und n, und wenn doch, dann heißt sie step-recovery-diode und hat bei 
Übersteuerung schreckliche Nebenwirkungen auf die Oberwellenfreiheit 
;-).


> Deshalb kann man auch eine 1N4007 als Kapazitätsdiode verwenden.
Jeder pn-Übergang lässt sich in Sperrichtung als Kapazitätsdiode nutzen.
In Verstärkern auch ungewollt. Hochwertige Verstärker haben da eine 
Kaskodestufe, welche die Spannung über der CB-Sperrschicht konstant 
hält.

> Die Güte hat aber einen Großen Einfluß auf die Kreisverstärkung.
Das schon. Die korrekte Reihenfolge von Ursachen und Wirkungen ist hier 
Verluste -- Güte -- Kreisdämpfung.

> Letztendlich schwingt der Oszillator aber nicht bei der maximalen
> Resonanz, sondern bei der Phase 0°! Dies stimmt nicht genau überein.
Völlig klar. Je höher die Güte, desto kleiner der Fehler.

Ciao
Wolfgang Horn

B e r n d W. schrieb:
> Bei 100kHz dürfte dies schon eine Rolle
> spielen.

Mein Vco geht von 600 -1200 kHz. Durchstimmen tu ich das mit 2x BB112.
http://www.radiovilag.hu/images/BB112.pdf
Welche Grösse aus dem Datenblatt gibt mir Aussage darüber wie stark die 
Amplituden der HF auch auf die Verstimmung Einfluss nehmen?

B e r n d W. schrieb:
> Für den DC-Arbeitspunkt sind Induktivitäten Verbindungen und Kapazitäten
> Unterbrechungen. So wird das in Spice simuliert.

Bei der Arbeitspunkteinstellung wie ich sie kenne (leider gehöre  ich 
halt schon zur Generation OPV, daher schwächel ich da etwas :) wird ein 
DC Arbeitspunkt immer in Hinsicht auf die dazugehörige 
(Klein-)Signalaussteuerung um diesen Punkt definiert. Bei 
Kleinsignalaussteuerung wird dann angenommen dass die Steilheit im 
Ausgangskennlinienfeld für die Signalaussteuerung zutrifft.
Durch die Drossel ist das doch komplett anders oder? Ich müsste mir also 
für meine AC-Komponente das ganze nochmal neu überlegen.

B e r n d W. schrieb:
> Letztendlich schwingt der Oszillator aber nicht bei der maximalen
> Resonanz, sondern bei der Phase 0°! Dies stimmt nicht genau überein.

Woher kommt denn das? Ich dachte das ist zwingend?

Wolfgang Horn schrieb:
> Der Widerstand ist auch keine.
> Den Arbeitspunkt erreichst und hältst Du durch Gegenkopplung. In der
> betrachteten Vackar-Schaltung durch Gegenkopplung mit dem
> Emitterwiderstand. Ist der Strom zu hoch, steigt die Emitterspannung,
> damit sinkt die Stromverstärkung.
> Ob der Kollektor den Strom aus einem Widerstand sieht, aus einer Drossel
> mit mehr oder weniger ohmschen Verlusten oder aus einer Stromquelle, das
> ist in erster Linie ziemlich egal.
> Aber mit der Drossel hast Du fast die doppelte Spannungsausteuerung,
> weil die Scheitelspannung sogar die Betriebsspannung übersteigen kann.
> Gleichzeitig geht die Reaktanz der Spule in den Schwingkreis ein - und
> deren ohmsche Verluste belasten dessen Güte.

alles klar ! danke!

Wolfgang Horn schrieb:
> Nee. Frei nach dem Dogma der dogramfreien Theologen: Alle Götter sind
> ein Gott, gilt hier: alle Kapazitäten am Kreis sind gemeinsam eine
> Kapazität, man muss sie bloß zweckmäig normieren.

also laut DJ SCHENK (www.tietze-schenk.de) Augabe 13, 26.1.5.9.2 ist es 
eben der Faktor Cv/Cg den sie hier Vackar-Faktor nennen, der als 
zusätzlicher Freiheitsgrad die Schleifenverstärkung im Abstimmbereich 
konstant einstellbar macht. Der ist zwar in manchen Beispielen ähnlich 
Nc (Ca/C0) aber offenbar müssen diese Verhältnisse für eine 
gleichmässige Schleifenverstärkungseinstellung voneinander abweichen..

Das hat wieder einen Schritt geholfen. Ich werde mich weitergehend 
vertiefen und dann den Thread bei Zeiten auferstehen lassen. Danke 
allerseits!

Abdul K. schrieb:
> Vielleicht kannst du mir sagen, welche Güte so ein Stück Koaxkabel haben
> könnte?
> Konnte mir bislang keiner beantworten.

Dj Schenk 13.Aufl, seite 1540 als Beispiel:

UT 141C-LL

Q = (190...380)*sqrt(f/Ghz)

Abdul K. schrieb:
> In welchem Kapitel soll das sein?

kapitel 26 oszillatoren
(26.2.1.5)
ist neu ab der 13.

Abdul K. schrieb:
> Sind da auch normale Kabel dabei? RG58 oder so.

nein leider. wurde aber aus dem dämpfungsbelag berechnet. (a')
ganz klar ist mir das nicht, daher nur abgetippt:

a' = 0,32...0.063 db/m * sqrt(f/Ghz)
v = c/sqrt(epsilonR) = 2,3*10^8 m/s
l = v/(3*pi*f0) = 57,5mm/(f/Ghz)
alphaL = 0,115m^(-1)* a'/(db/m) * l = (2,1...4,2)*10^(-3) /sqrt(f/Ghz)
Q(f0) = pi / (4+alphaL(f0)*l) siehe oben

?? vielleicht hilft dir das

Hi, Abdul,

> Vielleicht kannst du mir sagen, welche Güte so ein Stück Koaxkabel haben
> könnte?
> Konnte mir bislang keiner beantworten.
Schau mal in den Anhang. Ist das Beste, was ich hier habe.
Im Außenlager, im Archiv, derzeit zu weit weg, habe ich noch ein Buch 
von U.Rohde über PLL für VHF-uW.
Da berechnet er einen Colpitts-Oszillator mit semi-rigid-Kabel als 
Resonator als Komponente für Messsender.

Interessant war für mich die Frequenzabhängigkeit der Induktivität. Oder 
klarer, die Abhängigkeit von der Wellenlänge. Da ist der Abstimmbereich 
mit Kapazitätsdiode dann etwas kleiner als gedacht.

Im Anhang wird eine Güte von über 400 berechnet für 0,8 GHz.
Ich gebe ja zu, ein keramischer Koax-Kreis wird für Mittelwelle nicht 
gefertigt.
Aber rechne doch mal aus, welches Phasenrauschen Du erreichen kannst, 
wenn Du das Signal herunterteilst....


> Und dann erst Opa-Wolfgang mit dem Enkel...
;-)

Ciao
Wolfgang Horn

Hi, Abdul,

> Sind da auch normale Kabel dabei? RG58 oder so.
funktioniert genau so. Die haben aber größere Verluste als semi-rigid.

Ciao
Wolfgang Horn

soda!
Es wird Zeit dieses Thema erneut aufzuwärmen.
Mittlerweile ist mir die Funktionsweise des Vackar-Oszillators ziemlich 
geläufig.
Ich versuche nun zu verstehen wie Jiri Vackar in seinem Orginalrezept 
seine Ca/C0 und Cv/Cg -Verhältnisse bestimmt hat.
Leider Blick ich da garnicht durch.
Ich habe zur Übersicht den Oszillator als Vierpol und als 
Prinzipschaltbild angehängt.
Auf Seite 6  unten rechts beim Artikel von Vackar geht es los. Und schon 
auf Seite 7 wirds abenteuerlich!! R0 ist bei ihm "parallel impedance of 
tuned circuit at resonance"
Ok, er leitet das aus dem Gütefaktor ab:
http://de.wikipedia.org/wiki/G%C3%BCtefaktor
Warum aber steht da nur C0 dabei? Die Gesamtkapazität ist doch C0+Ca?
Ich komm beim besten willen nicht drauf.
Wie er dann auf die Eingangs- und Ausgangsimpedanz (er meint doch 
Leerlaufimpedanz?) des Schwingkreises kommt ist mir vollkommen unklar.
Wenn ich meinen Vierpol betrachte ist das was bei ihm Z1' ist meilenweit 
von dem entfernt was man da rauslesen könnte.
War er geistig umnachtet oder ist das Brett vor meinem Kopf so 
gigantisch?

Halb so wild, dotm,

Columbus hat Amerika nicht im Zentrum getroffen, sondern nur die 
Karibik.  Er war also nicht perfekt, aber das war auch schon toll.

> Warum aber steht da nur C0 dabei?

Die Originalschrift entscheidet immer nur bei Propheten und Gurus. 
Selbst im 150 Glied schlagen deren Kinder anderen Leuten deswegen die 
Schädel ein.

Hier aber sind wir bei den Naturwissenschaften. Da hat Dein SPICE von 
heute eher Recht als Vackar in seinen Formulierungen von vorgestern, und 
deshalb sind keine Köpfe in Gefahr. Und deswegen halte ich die 
Naturwissenschaften für weit toller als die Esoteriker.

Vackars "Trick" war die Steigerung der Kreisgüte durch Minimierung des 
Einflusses, den das aktive Element im Oszillator ausübt. Der Trick war 
unter der Bezeichnung "lose Ankopplung" schon zur Zeit der 
Röhren-Audions bekannt. Damals allerdings nicht für hohe Güte, sondern 
gegen das Pfeifen.

> Wie er dann auf die Eingangs- und Ausgangsimpedanz (er meint doch
> Leerlaufimpedanz?) des Schwingkreises kommt ist mir vollkommen unklar.
Ist doch wurscht! Du willst den FET am Drain an den Kreis lose ankoppeln 
- und das Gate ebenfalls lose.

> War er geistig umnachtet oder ist das Brett vor meinem Kopf so
> gigantisch?
Eher scheint mir Deine Ehrfurcht vor Columbus & Co. größer zu sein als 
zweckmäßig.
Wenn Dein SPICE meldet, der Oszillator läuft, und dann tut er es nach 
nur üerschaubarem Nachtrimmen, was willst Du mehr?

Ciao
Wolfgang Horn

Hallo Wolfgang.
Das mit der losen Ankoppelung habe ich bereits verstanden.
Mir geht es um absolutes Tiefenverständnis und daher wollte ich 
nachvollziehen wie Vackar in dem Artikel Ca/C0 berechnet hat.
Meiner Meinung ist das von VORN BIS HINTEN falsch.

Wie kommt er denn auf
Ausgangsimpedanz des Vierpols

Von der unsinnig reduzierten Form von R0 mal abgesehen.. (nur C0??)

Vorallem über die Auswertung der Eingangs- und Ausgangsimpedanz des 
Rückkoppelungsvierpols leitet er ja ab dass
Cv/Cg != C0/Ca !!!
Das kam mir schon von Anfang an Spanisch vor, warum soll das Verhältnis 
der losen Ankoppelung mit dem des kapazitiven Teilers in der 
Dreipunktschaltung übereinstimmen müssen? Abstrus und vorallem aus 
seinem Artikel nicht nachvollziehbar.

Es handelt sich hierbei um Impedanztransformation, etwas unüblich dabei 
der Kapazitive Spannungsteiler

Hallo, sorry dass ich diesen alten Thread ausgrabe, aber meine Frage 
passt sehr gut hier rein.
Und zwar habe ich auch nach langer Suche im Internet und in Büchern 
nichts genaues über die Dimensionierung des Vackars gefunden.

Hintergrund: ich brauche einen VCO, den ich über einen weiten Bereich, 
100 bis 200 MHz, abstimmen kann. Dies sollte mit dem Vackar möglich sein 
und ich würde es gerne ausprobieren und simulieren. Jedoch müsste ich 
hierfür Startwerte der Bauteile haben, aber ich weiss nicht wie ich zu 
diesen Startwerten komme. Die Spule kann ja 10n oder 100n oder 1u sein, 
die Kondensatoren dementsprechend, also was nimmt man?

Hi, Zap,

> Und zwar habe ich auch nach langer Suche im Internet und in Büchern
> nichts genaues über die Dimensionierung des Vackars gefunden.
Ich auch nicht. Außer Beschreibungen mit Angaben - wie im Anhang.

> Hintergrund: ich brauche einen VCO, den ich über einen weiten Bereich,
> 100 bis 200 MHz, abstimmen kann... ich würde es gerne ausprobieren und 
simulieren.
Dazu sollte der Vorschlag im Anhang ja reichen.

Ich habe die Artikel dazu wohl archiviert, aber noch keinen Bedarf zum 
Bau gehabt. Außerdem bin ich "kontaminiert" durch

a)Das Gedankengut von Ulrich Rohde, der auf die Reinheit der Schwingung 
großen Wert legt - wie ich auch. Je größer die Abstimmbreite, desto 
schrecklicher müssen sich Rauschen und Einstreuungen auf das Phase Noise 
auswirken.

b)Eigene Erfahrung - je größer die Abstimmbreite, desto eher ist die 
Amplitude an der einen Ecke des Bandes erheblich größer als an der 
anderen - und Regelung steigert dass Phasenrauschen.

c)Eigene Ideologie - Abstimmbreiten in der Größenordnung einer Oktave 
sind Pfusch (außer DDS, wenn die Qualität des Signals keine Rolle 
spielt), weil der Tiefpaß, der die obere Eckfrequenz noch durchlassen 
soll, die erste Oberwelle der unteren Eckfrequenz durchlässt.

Aber an Deinen Ergebnissen bin ich sehr interessiert.

Ciao
Wolfgang Horn

Hi, M. M.,

>> b)Eigene Erfahrung - je größer die Abstimmbreite, desto eher ist die
>> Amplitude an der einen Ecke des Bandes erheblich größer als an der
>> anderen - und Regelung steigert dass Phasenrauschen.
>
> Kann man das Problem nicht umgehen, indem man nach dem Oszillatorausgang
> ein steuerbares Dämpfungsglied einbaut. Oder einen Allpass?
Klar kann man einen schaltbaren Tiefpass verwenden, schaltbare 
Dämpfungsglieder.

> Die Alternative wären dann viele VCOs?
Die alten Röhrenfernseher schalteten die Induktivität um. Sowohl in der 
Vorstufe, als auch im Oszillator.

Der ESM500 von R&S, Monitoring-Empfänger für beispielsweise die 
Bundesnetzagentur. 20 bis 1000 MHz, schaltete im vollen Sweep zwischen 9 
VCOs um.

Eine elegante Lösung von Ulrich Rohde gefällt mir, ich werde sie 
nachbauen,falls ich mal sowas brauchen sollte: Als VCO ein 
Colpittsoszillator mit einer Semi-Rigid-Leitung als 
Lambda/4-Induktivität - die aber regelmäßig mit PIN angezapft und die je 
nach Frequenzbereich kurzgeschlossen. So wird die Leitung verkürzt, die 
Charakteristik für den Transistor bleibt dabei erhalten.

Ciao
Wolfgang Horn

Klar doch, Wilhelm,

> würdest du mir (uns) die Quelle(n) für
>
>> Das Gedankengut von Ulrich Rohde
>
> bzgl. Oszillatoren preisgeben?

Rohde, Ulrich: “Digital Pll Frequency Synthesizers: Theory and Design“, 
Prentice Hall (September 1982), ISBN 0132142392
Nicht im eigentlichen Text-Teil, sondern im umfangreichen Anhang mit 
vielen erläuterten Schaltbildern von Synthesizeren aus dem Hause R&S vom 
SMS über den SMDU (geniale Konsruktion eines Drehkos!) bis hin zu 
Mikrowellen-Synthesizern aus einer Zeit, als dafür noch 
Step-Recovery-Dioden gebracht wurden.

Das Schöne: Die hanrdwerklichen Fehler und die Entwicklungsprinzipien 
sind ewig.

Ciao
Wolfgang Horn

Hi, Wilhelm,

passt.

> Ich erinnere mich an eine Anwendung aus der QST,
> bei der ein entspr. Stück RG174 als Spule für einen 50MHz VFO
> verwendet wurde.

Klar. Spule aus RG174 sicher nur aus Platzgründen - und der Außenleiter 
müßte vorn und hinten auf Masse gelegt gewesen sein.

Ciao
Wolfgang Horn

Hi, Winfried,

> Naja, der Theorie nach lässt sich ein Kabelstück auch als Resonator
> verwenden
Auch in der Praxis. Beispielsweise bei den UHF-Röhrentunern in den 
SW-Fernsehern mit dem Revolver. Das Kabelstück kenne ich unter dem Namen 
"Topfkreis".

Zur Aufklärung des Geheimnisses zum Vackar-Oszillator im Anhang eine 
Schrift aus 1947.

Ich meine, er hat eine gute Lösung gefunden zur Maximierung des 
Quotienten aus (Energie im Resonanzkreis)/(Energie, die wegen Verlusten 
laufend zugeführt werden muss).
Letztere kommt immer mit Räuschen und mit Intermodulationen, weil die 
Kennlinie des aktiven Elementes ja nicht gerade sein kann.

Eine weitere Verbesserung müßte möglich sein, wenn ein parametrisher 
Verstärker die Schwingung aufrecht erhält. Wenn dazu also ein Varaktor 
im Schwingkreis im Takt der HF seine Kapazität verändert.

Mir gefällt die Schrift von 1947, weil Vackar da nicht abgeschrieben 
hat, sondern er hat das geschrieben, was er zuvor auch verstanden hat.

Ciao
Wolfgang Horn