Guten morgen,
gestern habe ich nach dem Beitrag
Beitrag "Oszillator basteln (3-10Mhz)" einen Clapp
oszillator aufgebaut und war erstmal überrascht, wie gut das ganze
funktioniert. Allerdings kommt da kein ordentlicher Sinus raus(auch wenn
mir das schon reichen würde) und mich würde interessieren, warum dieses
Problem auftritt(falsche dimensionierung der Bauteile?) und ob man es
irgendwie lösen kann.
Vielen Dank schonmal im Vorraus,
StM
PS: im anhang der schaltplan, wobei ich bei verschiedenen Wiederständen
was in serie und parallel gepackt habe. Die Werte stimmen aber. Das
andere Bild ist der Ausgang des Oszillators zwischen den beiden
Emitterwiederständen. Die Einstellungen am Oszi sind auf dem LCD, offset
etwa 4.5V
Das ist bei einfachen Oszillatorschaltungen wie dieser schon normal.
Oszillatoren, die auf einen möglichst reinen Sinus gezüchtet sind, sind
oft mit mehr Schaltungsaufwand verbunden.
Was man aber machen kann, ist z.B. einen zweiten Schwingkreis lose an
den Oszillator anzukoppeln, und an diesem das Nutzsignal zu entnehmen.
Dadurch verringert sich zwar die verfügbare Ausgangsleistung, aber das
Signal ist spektral viel reiner.
Stichwort "Tiefpassfilter, Pi Filter".
Sowas ist in jedem vernünftigen Sender hinter der Endstufe plaziert,
damit keine Oberwellen an die Antenne gelangen.
Hi, StM,
> Allerdings kommt da kein ordentlicher Sinus raus ... mich würde> interessieren, warum dieses Problem auftritt
Das Warum ist einfach: Die Bedingung für die anhaltende Schwingung:
1. Der Schwingkreis plus Beschaltung muss die Phase um exakt 0° oder
180° drehen. (Je nachdem, ob der Oszillator invertiert oder nicht.)
2. Die Kreisverstärkung muss exakt 1 sein. Also die von Transistor plus
Schwingkreis und Beschaltung. Ist sie nur eine Winzigkeit kleiner,
klingt der Oszillator aus wie eine Kirchenglocke nach dem Abschalten des
Antriebs. Ist die Kreisverstärkung nur eine Winzigkeit größer, schwingt
der Oszillator auf, bis er an der Speisespannung in die Begrenzung geht
oder an einer Nichtlinearität.
Dummerweise muss das auch noch über den Speisespannungsbereich erfüllt
sein und über den Temperturbereich.
Bei abstimmbaren Oszillatoren auch über den Abstimmbereich,obwohl die
Abstimmung die Kreisverstärkung beeinflusst. Gestaunt habe ich über den
Messsender SMDU von R&S, zwar uralt, aber der Drehkondensator bestand
aus zweien, deren Geometrie der Veränderung der Kreisverstärkung
entgegen wirkte.
Deswegen ist die Speisespannung stabilisiert und der Oszillator in ein
schweres Gehäuse auf Kupfer oder so luftdicht verpackt.
Dummerweise ist die Regelung der Ausgangsspannung eine sehr törichte
Idee, weil sie die Schwingbedingung verändert und damit Phase und
Frequenz.
Deswegen finden sich in edlen Breitbandoszillatoren mehrere
Teilbereichsoszillatoren, die umgeschaltet werden.
Deswegen finden sich im Netzwerk für die Einstellung der Basisspannung
manchmal auch PTCs oder NTCs, die mit dem Gehäuse des Transistors
gekoppelt sind.
Die Entwicklung breitbandiger Oszillatoren mit geringstem
Seitenbandrauschen ist höchste Kunst, die im Zeitalter der DDS in
Vergessenheit gerät. Im Labor erkennt man den Arbeitsplatz des
Oszillator-Entwicklers an der Kühltruhe, mit der die
Temperaturfestigkeit prüft.
Ciao
Wolfgang Horn
Hi,
habe mir erlaubt, an deinem Schaltplan etwas einzuzeichnen.
In jedem Fall einen Abblock-C von ca. 100nF nah an den Kollektor löten,
falls noch nicht vorhanden.
Der R?(36k) kann je nach Basisstrom auch größer ausfallen oder ganz
wegfallen.
Eine schnelle Diode wie die 1N4148 von Basis nach Masse stabilisiert und
"reinigt" das Ausgangssignal.
Wenn die Amplitude zu klein wird, zwei Dioden hintereinander schalten.
Hier findet man noch etwas mehr zum Clapp:
https://de.wikipedia.org/wiki/Clapp-Schaltung
Vielen Dank für die Antworten, allerdings bin ich grade etwas verwirrt.
Ich habe festgestellt, dass das Signal "reiner" wird, wenn man einen 10k
an den Ausgang anschießt und die Oszi-Probe dranhängt. Allerdings wird
das Signal dann um -17 dB kleiner. Ich nehme an, das hängt mit dem
LowPass Filter zusammen, den die eingangskapazität mit dem Widerstand
bildet. Aber für 20pf und 10k erwarte ich doch nur -1 bis 2 dB oder hat
die Probe noch eine so große Kapazität nach GND? Sehe grade im AoE wird
die Probe mit 100pF angegeben, da könnte mein Problem sein, dann könnte
es hinkommen. Stimmt das so oder mache ich da irgendwelche Fehler?
Stecke was dies Thema angeht noch ziemlich in den Anfängen.
Gibt es irgendeine Möglichkeit das zu entkoppeln (das Oszi und die
Schaltung)? Eventuell ein Bandpass Filter mit erst LowPass und dann
HighPass?
Wie wird das Signal ausgekoppelt?
Der Widerstand bewirkt wahrscheinlich, dass die Schwingung bedämpft
wird, dadurch können nicht mehr so wilde schwingungen entstehen und das
Signal wird indgesamt sauberer.
Hast du schon die Diode getestet?
StM schrieb:> Sehe grade im AoE wird> die Probe mit 100pF angegeben, da könnte mein Problem sein, dann könnte> es hinkommen.
Im x1-Modus? Bei x10 sollten es dann 15 bis 20pf sein.
StM schrieb:> Gibt es irgendeine Möglichkeit das zu entkoppeln (das Oszi und die> Schaltung)? Eventuell ein Bandpass Filter mit erst LowPass und dann> HighPass?
Willkommen im Club, das ist bei höheren Frequenzen nicht so einfach.
Deshalb wird gerne mit 50-Ohm-Technik gearbeitet - dann fallen
Lastkapazitäten nicht mehr so stark ins Gewicht und man weiß, was man
hat.
Man kann den Ausgangswiderstand der Schaltung zB mit einem Unun
(HF-Transformator) runtertransformieren.
Hi, Armin,
> Eine schnelle Diode wie die 1N4148 von Basis nach Masse stabilisiert und> "reinigt" das Ausgangssignal.
Allerdings mit einer Nebenwirkung: In dem Moment, in dem sie leitet,
bricht die Güte des Schwingkreises zusammen.
Nur zu empfehlen, wo die Qualität der Schwingung keine Rolle spielt.
Die saubere Einstellung des Arbeitspunktes kann so nicht ersetzt werden.
Ciao
Wolfgang Horn
Hallo Wolfgang,
die Diode erzeugt angeblich oder tatsächlich auch Phasenrauschen und
fügt eine leichte Temperaturdrift bei.
Trotzdem wird sie im Amateurfunk für VFOs und ähnliches gerne
eingesetzt.
Ich selber bevorzuge statt der Diode einen relativ niederohmigen
Widerstand (bei FET-Oszillator) von ca. 1,5k - das senkt allerdings auch
die Schwingkreisgüte. Ist nach meiner Erfahrung allerdings nicht beim
demodulierten Signal hörbar.
Wolfgang H. schrieb:> Die saubere Einstellung des Arbeitspunktes kann so nicht ersetzt werden.
Ja, bei einem Oszillator mit Bipolar-Transistor sollte das unbedingt
beachtet werden!
clapp.PNG
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