mikrocontroller.net

Forum: HF, Funk und Felder Kapazitätsdiode in Schwingkreis/ Anfängerfrage


Autor: Norbert K. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Um die Resonanzfrequenz eines Schwingkreises verändern zu können, soll 
seine Kapazität verändert werden. Da das ganze schlecht zugänglich ist, 
wollte ich es mit einer Kapazitätsdiode in Reihe mit zwei Kondensatoren 
fester Frequenz (jeweils eine davor und eine danach) verschalten.
Die Frequenz liegt im Bereich zwischen 20 und 100Mhz. Die Kapazität muss 
daher zwischen rund 10 und 100nF liegen. Der Schwingkreis soll mit max. 
350V getrieben werden.

-> Gibt es Dioden (für Konsumenten verfügbar), die die zu erwartenden
   Spannungen und Ströme aushalten?
-> Wie kann ich bei genannter Verschaltung gewährleisten, dass die Diode
   nicht in den Leitenden Bereich kommt?Oder würde man einfach zwei
   gegeneinander verschaltet nehmen?

Viele Grüße
Norbi

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Die Kapazität muss daher zwischen rund 10 und 100nF liegen.

Boohr eh.

Kapazitatetsdioden haben normalerweise Kapazitaeten von einigen wenigen 
pF bis knapp ueber 100pf.

nf ... 100nF gibts nicht.

Schwingkreisspannungen liegen normalerweise bei einigen 100mV. Dabie 
muss die angelegte Gleichspannung wesentlich groesser sein um eine 
Modulation der Kapazitaetet zu begrenzen. Auch ist die 
Kapazitaetsvariation bei hoeheren Spannung seht klein.

Gruss Helmi

Autor: Norbert K. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
entschuldige pF waren gemeint. mea culpa.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  Norbert K. (Gast)

>Um die Resonanzfrequenz eines Schwingkreises verändern zu können, soll
>seine Kapazität verändert werden. Da das ganze schlecht zugänglich ist,

Sag doch mal GENAU, was das werden soll.

>daher zwischen rund 10 und 100nF liegen. Der Schwingkreis soll mit max.

OK, es sind pF. ABER

>350V getrieben werden.

Huch!

>-> Gibt es Dioden (für Konsumenten verfügbar), die die zu erwartenden
>   Spannungen und Ströme aushalten?

Nein, denn diese sind nur in Kleinsignalschwinkreisen sinnvoll. Alles 
andere im Leistungsbereich stimmt man anders ab, über (grosse) Drekos.

MfG
Falk

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Angenommen.

Aendert aber nichts an der Tatsache das das dC bei hoeheren Spannung 
klein wird.

Du koenntes mal Z-Dioden fuer hoehere Spannung Versuchen. Z-Dioden haben 
im ihren Sperrbereich ziemlich hohe C-Werte. Man kann sie schon mal als 
Ersatz fuer Cap-Dioden nehmen. Auch koennen Z-Dioden hoehere Stroeme. 
Allerdings haben sie schlechtere Gueten als richtige Cap-Dioden.

Gruss Helmi

Autor: Arno H. (arno_h)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
Kapazitätsdioden benötigen einen Gleichstrompfad, zwischen 2 andere Cs 
in Reihe geht so nicht.

Was sind Kondensatoren fester Frequenz?

Ist das ein Parallel- oder Reihenschwingkreis?

Ein VCO mit einer Frequenzvariation von 5 ist auch nicht alltäglich.

Nach den anderen Nasenwürmern haben ja schon meine Vorschreiber gefragt.

Arno

Autor: Norbert K. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
1. Es handelt sich um einen Serienschwingkreis
2. Die beiden Kapazitäten (natürlich festes C, nicht frequenz) sollten 
dazu dienen, den Gleichstrompfad nicht auf den restlichen Schwingkreis 
zu erweitern. D.h. es sollte natürlich eine Spannung über der 
Kapazitätsdiode von aussen angelegt werden.
3. Der Frequenzbereich darf auch kleiner sein. Kernfrequenz um 30 MHz
4. Es soll eine Astabile Kippstufe werden. Schwingkreis wäre nicht 
zugänglich und sollte  daher fernsteuerbar sein.
Daher die Idee der Kapazitätsdiode.
5. Wie verhalten sich normale dioden mit grosser zulässiger 
Sperrspannung? 6. Mit welchen Spannungsüberhöhung hat man zu rechnen?

Danke im Voraus

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Norbert K. (Gast)

>1. Es handelt sich um einen Serienschwingkreis

Mit 350V?

Sag doch mal WIRKLICH, was das werden soll.

>4. Es soll eine Astabile Kippstufe werden. Schwingkreis wäre nicht
>zugänglich und sollte  daher fernsteuerbar sein.

Astabile Kippstufe ist KEIN Schwingkreis!

Siehe OBEN!

MfG
Falk

Autor: Norbert K. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
eine astabile kippstufe kann aber doch einen schwingkreis antreiben.
Sollte sowas wie einen Induktionsherd zum nachbearbeiten von 
schweissnähten geben. Aber ich habe gerade gesehen, dass dass ja gar 
nicht so hochfrequent ist. warum gibt es da dann gar keine geräusche, 
wenn ein Lautsprecher in der nähe ist!? Unverständnis!

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>eine astabile kippstufe kann aber doch einen schwingkreis antreiben.
>Sollte sowas wie einen Induktionsherd zum nachbearbeiten von
>schweissnähten geben.


Also ein Teil mit richtig Leistung. Weiss  du was da an Blindstroemen 
auftreten kann. Da brauchst du richtig gute Kondensatoren mit geringen 
Verlusten sonst dürften dir die un die Ohren fliegen.

Gruss Helmi

Autor: Norbert K. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ok, ich sehe ein, dass es so keinen Sinn macht.
Aber nochmal kurz zurück zu den Kapazitätsdioden, ich finde das Konzept, 
wenn auch hier völlig fehl am Platze recht trickreich.
Wo liegen denn die Grenzen hinsichtlich Strom / Spannung!? Dioden mit 
grosser Sperrspannung gäbe es ja zu genüge.
Kann man den Scheinwiderstand
einer normalen Diode in Sperrichtung aus dem Datenblatt ermitteln?
Wodrin unterscheidet sich eine echte Kapazitätsdiode von einer 
"normalen"?

Viele Größe
und entschuldigt den Fehler mit der Frequenz
peinlich

Norbi

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ichhabe mal diese Firma besichtigt:
http://www.efd-haerterei.de/index.php?navID=1&subN...
Da sind Frequenzen und Leistungen für Induktionsanlagen genannt:
4..600kHz und 25..300 kW
Für solche Größenordnungen hilft höchstens ein Drehkondensator mit 
Schrittmototsteuerung

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die eigentlichen Hochfrequenzgeräte sind hier gezeigt:
http://www.efd-induction.com/Products.aspx

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei einer normalen Diode ist die Sperrschichtkapazitaet eher 
unerwuenscht. Sie wuerde sonst das HF-Verhalten dir Diode 
beeintraechtigen. Bei Kapazitaetsdioden ist das ja das eigentlich 
gewuenschte verhalten und das sollte auch noch mit einer moeglichst 
geringen DC Spannung erreicht werden.

>Kann man den Scheinwiderstand
>einer normalen Diode in Sperrichtung aus dem Datenblatt ermitteln?

So direkt nicht. Die Sperrsichtkapazitaet ist schon im Datenblatt 
angegeben. Was dir dann noch fehlt ist halt der ohmische Anteil. Un der 
ist ja auch nicht linear und Spannungsabhaengig.

>Wo liegen denn die Grenzen hinsichtlich Strom / Spannung!? Dioden mit
>grosser Sperrspannung gäbe es ja zu genüge.

Bei normalen Kapazitaetsdioden liegen die HF Spannungen bei einigen 100 
mV.

Normale Dioden haben eine vergleichsweise geringe Kapazitaet von wenigen 
pF. Und je hoeher die Spannung wird um so kleiner wird die wirksame 
Kapazitaet. Die einzigen Dioden neben den Kapazitaetsdioden die eine 
hohe Kapazitaet haben sind Zenerdioden. Deshalb sollte man Z-Dioden auch 
nicht in HF-Schaltungen einsetzen. Allerdings ist die erreichbare Guete 
bei Z-Dioden bei weitem nicht so hoch wie bei richtigen Cap-Dioden. Vor 
allem Z-Dioden mit geringer Schwellspannung haben ziemlich hohe C-Werte 
(einige 100pF bei 1.3W Typen).

Kapazitaetsdioden sind  nur fuer niederige HF-Spannung da.


Gruss Helmi

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Zu den Kapazitätsdioden: es gab und gibt vielleicht noch Typen für 
Mittelwellenradios mit fast 300 pF, z.B. BB113 - die meisten 
Bezeichnungen enden hier auf 13.
http://www.datasheetarchive.com/pdf-datasheets/Dat...
Nächst kleinere Werte sind 40..80 pF max. für UKW-Radio oder 
Breitband-VHF-Tuner, UKW üblicherweise mit ..4 am Ende. Der UKW-Bereich 
ist allerdings nicht sehr breit mit 88...108 MHz. VHF mit..9 am Ende
http://www.mydarc.de/dj7oh/fad/halbl/briefb.htm

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Norbert K.:
Der Unterschied zwischen Kapazitätsdioden und normalen Dioden ist das 
definierte Verhalten in Bezug auf Kapazität und erreichbare 
Schwingkreisgüte. Stichwort Dielektrische Verluste.
Jetzt zum Thema Leistung: Eine Kapazitätsdiode kann maximal ein paar 
Milliwatt HF-Leistung. Alles, was darüber liegt, erzeugt Probleme. Man 
kann diese Probleme etwas reduzieren, wenn die Dioden antiseriell 
geschaltet werden (Kathode an Kathode und daran die Abstimmspannung), 
dennoch sind nur wenige hundert Millivolt damit möglich. Dir bleibt wohl 
nichts anderes übrig, als das elektromechanisch zu lösen, d.h. 
Drehkondensator und Motor. Normale Drehkos, wie man sie in 
Rundfunkgeräten findet, sind ungeeignet, man nehme z.B. soetwas hier:
http://www.qsl.net/hb9tjx/
Normale Rundfunkdrehkos haben leider nicht die notwendige 
Überschlagsfestigkeit.

Gruß
Jadeclaw.

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei Leistungsanwendungen im Bereich Indultionserwärmung haben die 
benötigten Kondensatoren, da auch die Frequenzen meistens unter 100 kHz 
liegen, i.d.R. Kapazitäten weit über 10 nF. Warum das mit Dioden 
keinesfalls funktioniert, wurde bereits beschrieben. Drehkondensatoren 
fallen allerdings wegen der hohen Kapazität ebenfalls weg. Üblicherweise 
arbeitet man in solchen Fällen mit einer variablen Induktivität. 
Alternativ kann das eine Spule mit mechanisch verstellbarem Ferritkern 
(Variometer) oder eine steuerbare Induktivität (Transduktor) sein. 
Weiterhin gibt es noch die Möglichkeit, die Resonanzfrequenz mit 
ein-/ausschaltbaren Kondensatoren abzustimmen. Mit nur 8 Kondensatoren 
(C, 2C, 4C, .. 128C) kannst Du bereits 256 verschiedene Werte digital 
codieren, sozusagen ein digital einstellbarer Kondensator.
Zu beachten ist allerdings, dass der notwendige Kapazitäts- oder 
Induktivitätseinstellbereich quadratisch mit dem gewünschten 
Frequenzeinstellbereich wächst. Bei großen Einstellbereichen kommt man 
deshalb oft nicht darum herum, Spule UND Kondensator zu verändern.

Jörg

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.