mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LC-Oszillator


Autor: Thomas Berger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

Ich suche eine einfache Schaltung für einen LC-Oszillator aus einem OP
mit Berechnungsbeispiel. Die Spule ist vorgegeben und hat eine
Induktivität von etwa 5uH, die Frequenz sollte etwa bei 800khz liegen.
Hat jemand einen Link oder gutes Dokument für mich?

Für die ganz schlauen: Ja, ich habe gegoogelt und nein, ich kann aber
mit den gefundenen Seiten nichts Anfangen.

Danke, Gruss Thomas

Autor: Jörg Wunsch (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der Kondensator dafür liegt bei 7,9 nF.

Warum soll es ein OP sein?  Ist für einen LC-Oszillator eher unüblich.
An sich sollte ein einfacher positiv rückgekoppelter nichtnegierender
Verstärker ausreichen, habe ich aber mit einem OV auch noch nie
gemacht.

Autor: Thomas Berger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Jörg

Äh, ja, wieso eigentlich ein OP? Irgendwie habe ich mich auf einen OP
eingeschossen, ich denke deshalb habe ich beim googeln
nichts schlaues gefunden. Dann werde ich mal mit deinen Angaben weiter
suchen.

Danke, Gruss Thomas

Autor: Jörg Wunsch (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jo, Standardoszillatorschaltungen für LC gibt's wie Sand am Meer.
Colpitts, Clapp, Huth-Kühn, wie sie alle heißen.

Die hier hat zwar bißchen viel Reklame auf der Seite (mußt nach unten
scrollen), aber eine ganz gute Übersicht:

http://www.electronics-tutorials.com/oscillators/o...

Autor: Peter Dannegger (peda)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
800kHz bei nur 5µH wird haarig, das bedeutet ja 0,2A bei 5V.
Ob Dein OPV soviel liefern kann ?

5µH ist ein guter Wert für 10..100MHz.


Peter

Autor: Thomas Berger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die erste Idee war ein Serieschwingkreis mit einer hohen Güte.
Für die ersten Rechnungen nahm ich Q=10.

Für den Seriekreis fand ich die Gleichung
Q=1/R * (L/C)^0.5

Der ohmsche Widerstand der Spule ist 2.43Ohm
C=L/(R^2 * Q^2)=5uH/(2.43Ohm^2 * 100)=8.5nF

Und das ergab die Frequenz
f=1/(2*pi*(L*C)^0.5)= 772kHz

Wo steckt mein Denkfehler?

Gruss Thomas

Autor: Michael (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Soweit ich mich erinnere, ist ein Q von 10 ist bei einem LC-Schwingkreis
nicht berauschend.
Ein Schwingkreis hat bei Resonanz andere Eigenschaften als eine Spule
und ein Kondensator für sich alleine; in der Praxis spielen die realen
Verluste der Bauteile eine entscheidene Rolle. Bei MW-Empfängern waren
Drehkondensatoren mit ca. 300pF üblich; größer sollte Dein C auch nicht
werden. Eine zu große Spule kann man auch nicht nehmen, da dann die
Windungskapazitäten zu groß sind, und die max. Resonanzfrequenz
begrenzen. 5µH nehme ich für Frequenzbereiche 15 - 20 MHz.

Autor: Thomas Berger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke für die Antwort, dann werde ich es mal mit höheren Frequenzen
versuchen.

Thomas

Autor: Thomas Berger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

So, ich habe mal etwas gebastelt, die Schaltung von dieser Webseite:
http://www.elexs.de/bastel45.htm

Der Kapazität ist etwa 25pF, wobei die Sonde des KO dazu beiträgt.
Bei einer Induktivität von etwa 1uH schwingt das Teil nun bei 30MHz.

Was mir aufgefallen ist, die Amplitude wird bei kleinen Induktivitäten
extrem kleiner. Bei 12uH 1.5Vpp, bei 1uH 200mVpp, gemessen am Emitter.

Wie kann ich die Amplitude am einfachsten vergrössern (etwa 3Vpp)?
Oder soll ich eine komplett andere Schaltung nehmen?

Gruss Thomas

Autor: Jörg Wunsch (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die abnehmende Amplitude liegt sicher an der abnehmenden Güte.  Bei 30
MHz liegt der Blindwiderstand von 1 µH bei < 200 Ohm (der des 25 pF
Kondensators ist im gleichen Bereich).  Da stören 10 Ohm
Verlustwiderstände schon recht kräftig.

Was willst Du denn mit der Schwingung machen?  Sinnvoll ist sicher
noch eine Pufferstufe.  Bei geschickter Ankopplung kann die sicher
auch den Kreis noch entlasten, so daß die Amplitude zunimmt (selbst
wenn Du nur einen Emitterfolger baust, der ja keine eigene
Spannungsverstärkung hat).

Autor: Chris (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
"Was mir aufgefallen ist, die Amplitude wird bei kleinen Induktivitäten
extrem kleiner. Bei 12uH 1.5Vpp, bei 1uH 200mVpp, gemessen am
Emitter."

Hallo,

das ist immer so bei Oszillatoren aus nur einem Transistor. Irgenseann
reicht die Verstärkung nicht mehr aus, um die abnehmende Güte zu
kompensieren. Entweder Du verwendest einen geregelten Oszillator aus
mehreren Transistoren oder lebst damit. Wenn nur eine einzige konstante
Frequenz benötigt wird, kann man den Arbeitspunkt nachstellen, um eine
höhere Verstärkung zu erhalten oder einen anderen Transistor nehmen.
Für größe Frequenzvariation bei konstanter Amplitude kommt man um einen
geregelten Oszillator nicht herum. Dürfte bei 800 kHz kein großes
Problem sein.

Man kann bei der Schaltung des 88MHz-Oszillators auch über eine
Anzapfung der Spule auf den Emitter Mitkoppeln.1

Gruß

Autor: Thomas Berger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke für eure Antworten, ich bastle mal weiter.

Gruss Thomas

Autor: Profi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der Schwingkreis ist dann optimal, wenn L und C bei gleicher Spannung /
Strom die gleiche Energie speichern.
Theoretisch koenntest Du sonst einen bauen mit 1 uF und 1 pH, sollte
aber klar sein, dass der nicht sonderlich gut schwingt.

Beim Messen (ich nehme mal an mit dem Oszilloskop) bitte beachten, dass
mit steigender Frequenz die angezeigte Amplitude sinkt. Die angegebene
max.Frequenz bezieht sich meist auf -3dB, also die halbe Spannung
(glaube ich).

Autor: Thomas Berger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Profi:
Bei einem 1uH und 1pF (160MHz?) ist mein Transistor doch langsam am
Limit. ;o)

Zur Güte:
Für den Serieschwingkreis gilt doch Q=1/R * (L/C)^0.5
(^0.5 entspricht der Quadrat-Wwurzel)
Daher sollte doch das L grösser sein als das C? Welche Verhältnisse
sind realistisch, in der Praxis anwendbar?

Zur Verwendung:
Der Schwingkreis soll dazu verwendet werden, einen induktiven Sensor
auszuwerten. Die Änderung des Sensors lässt sich dann mit der
gemessenen Frequenz ermitteln. Der Sensor hat eine Induktivität von
etwa 5uH die Änderung beträgt etwa 5%. Die Änderung wird bei den 26pF
etwa 330khz betragen, wobei ein Jitter/Fehler von max 3kHz oder etwa
0.5% (Wunschtraum?) perfekt wäre.

Zu mir:
Hätte ich doch in HF-Technik besser aufgepasst....

Danke für eure Hilfe, Gruss
Thomas

Autor: Thomas Berger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nachtrag: die 0,5% stimmt nicht, 3KHz von 13MHz sind 0.023%, sorry...
Ich denke das ist doch etwas zu genau....

Gruss Thomas Berger

Autor: Chris (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
"Der Sensor hat eine Induktivität von etwa 5uH die Änderung beträgt
etwa 5%. Die Änderung wird bei den 26pF etwa 330khz betragen.."

Hallo,

Mittels PLL-Schaltung läßt sich eine Frequenzänderung schön in eine
proportionale Gleichspannungsänderung umwandeln. Nur die PLL-Schaltung
muß zum Frequenzbereich passen. Z.B. XR215 für 13MHz. Wie genau das
ganze wird, steht auf einem anderen Blatt. Ansonsten könnte es mittels
Zähler und digitaltechnik auszuwerten sein.

Gruß

Autor: Thomas Berger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Chris:
PLL kenne ich nur im Zusammenhang mit Frequenz-Vervielfachung. Wäre
aber ein weiterer Ansatz, mal schauen.

Die Auswertung erfolgt durch einen AVR, welcher die herunter geteilte
Frequen misst (extern getakteter Counter). Dieser Teil klappt auch
schon wunderbar.

Gruss Thomas

Autor: Thorsten (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Thomas,
hallo zusammen,

ich habe in etwa das selbe Problem: Einen induktiven Sensor bauen. Nur
meine Induktivitaet ist nochmal ca. eine Groessenordnung kleiner (so
irgendwas 0.5uH)

@Thomas:
Welchen Oszillator hast Du denn jetzt aufgebaut?
Welche Frequenz?

@Peter:
``5µH ist ein guter Wert für 10..100MHz.''
Wie kommt man zu so einer Abschaetzung? Ich habe davon leider noch
nicht so viel Ahnung.

Gruss

Thorsten

Autor: Flo (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo zusammen,

habe mehrere Spulen (mit Ferritkern) zur Verfügung.
Suche jetzt schon eine ganze Weile finde aber nichts, für einen
Anfänger, brauchbares.
Wäre über ein paar Formeln, Schaltpläne oder Tipps zum Anfang sehr 
dankbar.
Auch Buchempfehlungen oder Ähnliches wären toll.

Grüße Flo

PS: Ich weiß, dass dieser Thread sehr alt ist, vielleicht bekomme
ich ja trotzdem ne Antwort...

Autor: I_ H. (i_h)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bau dir einfach den Analogteil hiervon auf: 
http://sprut.de/electronic/pic/projekte/lcmeter/lcmeter.htm

Der Komparator sorgt dafür, dass die Sache mit so ziemlich jeder Güte 
schwingt, und Induktivitäten lassen sich damit sehr gut ausmessen. Der 
Komparator spuckt auch 5V Rechtecke aus, die sich mit einem lose 
eingekoppelten Multimeter direkt messen lassen (oder halt uC).

Grundlagen hast du da auch.

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.