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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik RF Gasentladung Schwingkreis 30MHz


Autor: Karl-Peter (Gast)
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Hallo Leute,

zur Erzeugung einer RF-Gasentladung benötigen wir einen ~15-20Watt RF 
Schwingkreis. Er sollte selbstanpassend in Bezug auf die Frequenz und 
drosselbar sein.

Da sich das ganze in einer Vakuumapparatur bzw einem Metallgehäuse 
befinden soll,dürfte die liebe Bundesnetzagentur nichts dagegen haben.

Bisheriger Ansatz ist eine recht preiswerte Lösung eines Astabilen 
Multivibrators mit EL 504 Röhren. Trotzdem wäre eine Halbleiterlösung 
wünschenswert.

Auf welche Weise würdet ihr das Problem angehen?
Erfahrungen?Vorschläge?Literatur?
Wie hoch schätzt ihr Kosten und letztendlichen Optimierungsaufwand ein?



Viele Grüße
Karl-Peter

Autor: Daniel R. (daniel_r)
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Hallo Karl-Peter,

das mit Transistoren zu realisieren wird unschön und teuer. Deshalb 
würde ich unbedingt eine Röhre verwenden. Die EL 504 kenne ich leider 
nicht. Anbieten würde sich z.B. die EL519 oder eine russische GU50. Mit 
der Huth-Kühn-Schaltung lässt sich ein super Oszillator aufbauen. Du 
brauchst lediglich eine Luftspule mit etwa 15 Windungen und 4cm 
Durchmesser. Eine Feedbackwindung holt sich das Signal wieder und 
koppelt es zurück aufs Gitter, sodass eine Schwingung entseht.

Da Du von einer Gasentladung schreibst, gehe ich davon aus, dass diese 
frei in die Luft austreten soll. Bin ich mit der Annahme richtig? Dafür 
reichen 20W kaum aus. Dafür muss man in den Bereich von 40W gehen. Wenn 
Du Glück hast, funktionierts auch mit 20W. Aber ich denke die Flamme 
wird wieder erlöschen. Ich hab son Ding mit einer GU50 aufgebaut. Aus 
der bekommt man mehr als 50W raus. Wie viel genau müsste ich erst 
testen. Vielleicht sind sogar 75W drin.

Ich such mal, ob ich noch irgendwo ein Bild von dem Teil habe...

Gruß Daniel

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo,

> zur Erzeugung einer RF-Gasentladung benötigen wir einen ~15-20Watt RF
> Schwingkreis. Er sollte selbstanpassend in Bezug auf die Frequenz und
> drosselbar sein.
>
> Da sich das ganze in einer Vakuumapparatur bzw einem Metallgehäuse
> befinden soll,dürfte die liebe Bundesnetzagentur nichts dagegen haben.
>
> Bisheriger Ansatz ist eine recht preiswerte Lösung eines Astabilen
> Multivibrators mit EL 504 Röhren. Trotzdem wäre eine Halbleiterlösung
> wünschenswert.
>
> Auf welche Weise würdet ihr das Problem angehen?
> Erfahrungen?Vorschläge?Literatur?
> Wie hoch schätzt ihr Kosten und letztendlichen Optimierungsaufwand ein?

vielleicht kannst Du ja auch einen derartigen HF-Verstärker gebrauchen; 
ich verstehe Deine Anwendung nicht genau.

Dann wirf mal einen Blick auf die folgenden amateurfunkähnlichen 
Verstärker:
http://www.communication-concepts.com/hf_amplifiers.htm

AN779
ANL762

Gruß,
  Michael

Autor: Karl-Peter (Gast)
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Es soll ein strahl angeregter Atome in einer Vakuumkammer werden. bei 
einem Druck von ~3*10e-04mBar und darunter. bisher werden 2 Watt 
verwendet. Es funktioniert, aber sehr instabil und da der druck noch 
erhöht werden soll, braucht man eben mehr leistung...15Watt sollten 
reichen...
weiss nicht was bei derart hohen Leistungen mit den BNC-Durchführungen 
passiert. kann sein, dass sie dann als capacitive feedthrough einen 
kurzschluss bilden bzw ob sie das Leistungsmässig aushalten.

Spricht etwas gegen die räumliche Trennung von Schaltung und Spule? Der 
aAbstand ist ~15-20cm und es geht nur durch einen Flansch hindurch.

eine Spule um ein glasröhrchen dient als Quelle, die Schaltung inkl. 
abstimmbarem Kondensator sollte im freien aber abgeschirmt sein.
Eine einfache Metallkiste sollte bei der Wellenlänge doch reichen...!?



Die bisherige Schaltung orientiert sich an folgender:

http://www.emsp.tu-berlin.de/lehre/mixed-signal-ba...


Danke für die schnelle Antwort!

Grüße
Karl-Peter

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Karl-Peter wrote:
> Bisheriger Ansatz ist eine recht preiswerte Lösung eines Astabilen
> Multivibrators mit EL 504 Röhren. Trotzdem wäre eine Halbleiterlösung
> wünschenswert.


Ein Multivibrator dürfte teuer werden, durch die vielen Oberwellen wirst 
Du sämtlichen Funkverkehr in Deiner Umgebung flach legen.

Wir verwenden dazu Industriesender 27MHz:

http://www.specs.de/cms/front_content.php?idart=142


Peter

Autor: Rechtschreiber (Gast)
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Autor: Karl-Peter (Gast)
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Ist der Multivibrator auch dann noch problematisch, wenn er komplett in 
einem geerdeten Metallgehäuse agiert.Genauergesagt: Schwingkreis in 
einer Vakuumkammer und Rören ausserhalb der Kammer aber in einem direkt 
daran anschliessenden Metallgehäuse. Meines Wissens nach gelangt 
Strahlung immer dann aus oder in einen Metallkäfig, wenn die Öffnungen d 
grösser als [math]\frac{\lambda}{2}[\math] sind. Irre ich??? Ist 
wiegesagt normalerweise nicht mein frequenzbereich!
Abstrahlung ausserhalb muss unter allen Umständen vermieden werden! Wenn 
o.g. nicht reicht, was dann!!?!!


Eine feste Frequenz war ausgeschlossen worden. Es soll selbstanpassend 
in der Frequenz sein, denn ein Plasma, das innerhalb der Spule brennt 
wirkt wie ein trafo...somitist die resonanzfrequenz stark von den 
Parametern in der Kammer abhängig. Und bei den Frequenzen funktionieren 
die Isolatoren gegen Reflektion in den Verstärker ja noch nicht.

Habt ihr keine Idee für ein mitkoppelndes und somit selbstanpassendes 
System? Aber dann ergeben sich ja wieder die Probleme der Oberwellen...

Autor: karl-peter (Gast)
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Ist der Multivibrator auch dann noch problematisch, wenn er komplett in
einem geerdeten Metallgehäuse agiert.Genauergesagt: Schwingkreis in
einer Vakuumkammer und Rören ausserhalb der Kammer aber in einem direkt
daran anschliessenden Metallgehäuse. Meines Wissens nach gelangt
Strahlung immer dann aus oder in einen Metallkäfig, wenn die Öffnungen d
grösser als [math]\frac{\lambda}{2}[\math] sind. Irre ich??? Ist
wiegesagt normalerweise nicht mein frequenzbereich!
Abstrahlung ausserhalb muss unter allen Umständen vermieden werden! Wenn
o.g. nicht reicht, was dann!!?!!

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Sagen wir mal so, ich habe bisher noch keine praktische Anwendung 
gesehen, die einen Multivibrator als HF-Leistungsstufe verwendet.
Außerdem ist die Frequenzkonstanz eines Multivibrators miserabel.


Peter

Autor: schwing (Gast)
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Ich bin grad am Bauen eines RF Generators fuer eine aehnliche Anwendung. 
Die Frequenz wird vorgegeben, variabel, ich nehm einen LTC6900 mit einem 
Pot. Dann kommt ein FetDriver dran, ein N-FET, der einen Schwingkreis 
antreibt. Fuer ein paar MHz ist das gut genug.

Autor: karl-peter (Gast)
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es soll ja nicht schmalbandig oder konstant sein, es geht darum, dass 
effektiv Leistung in das gas übertragen wird. Da die Resonantfrequenz 
des Systems aber wiederum vom gasdruck in der Spule bzw dem Plasma 
abhängt, kann es von mir aus schwingen wo es will, solange es resonant 
ist, keine reflektion in das steuerbauteil (röhre oder transistor) 
stattfindet und ich die strahlung innerhalb der apparatur bleibt.

Autor: karl-peter (Gast)
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Ich kenne mich bei HF Halbleiterschaltungen nicht genug aus, um die 
Reflektionen effektiv zu vermeiden. Daher der Ansatz einer Rückkopplung.

Wahrscheinlich muss ich einfach die Leistungsbauteile entsprechend 
überdimensionieren, sodass sie es abkönnen!? Die Resonanzfrequenz eines 
solchen Schwingkreises ändert sich im Betrieb von bspw 32-23Mhz nur 
durch das Plasma.

Viele Grüße
und vielen dank schonmal!

Autor: so nicht (Gast)
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Eine Frequenzverschiebung kann es nur geben wenn sich ein Mode in einem 
Resonator mit dem Plasma aendert. Man kann nun den Resonator maf 
maximalen Fluss planen, oder auf moeglichst homogenen Fluss, usw.

Autor: karl-peter (Gast)
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Nochmal: aktuell verwendet:
Parallelschwingkreis mit Mittelabgriff d Spule.
Spule um Glasrohr.
Je nach verwendetem Gasdruck brennt die Gasentladung unterschiedlich 
stark.
fasst man das Plasma als Sekundärspule eines Trafos auf, lässt sich so 
eine Frequenzverschiebung erklären.
Druck muss variabel sein,also muss man auch mit der unterschiedlichen 
Resonanzfrequenz umzugehen wissen/lernen.


bitte um beantwortung der Frage:
bekommt man mit o.g. Leistung in geschlossener Metallummantelung ein 
Strahlungstechnisches Problem???





Wie immer: wenn einn denkfehler vorliegt: bitte berichtigen.

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