Hallo, ich zwei Fragen: 1.) Ich möchte einen Schwingkreis dimensionieren. Woher weiß ich was möglich ist und was nicht? Eine Spule mit 1µH und ein Kondensator von 10µF, da schwingt doch nichts mehr? Sprich es gibt doch Grenzen oder sehe ich das falsch? 2.) Wenn ich meinen Schwingkreis dann berechnet habe, woher weiß ich welche Oszillatorschaltung für meinen Frequenzbereich optimal ist? Kennt da jemand eine gute Seite mit vor allem einfachen Schaltungsbeispiel zum Anfangen und lernen? Danke schonmal euch allen :) mfg
Zu 1) 1 µH und 10 µF sind über den Daumen ja so rund 5 kHz. Du musst nur noch Bauelemente finden, deren Güte dort sagen wir mal >>3 ist, damit man wenigstens mehr als eine gedämpfe Schwingung erkennen kann. Q = 3 bei 1 µH und 5 kHz fordert einen Verlustwiderstand der Spule von < 0,3 Ω (sollte zu schaffen sein) und beim Kondensator den gleichen ESR (sollte mit Glimmer auf jeden Fall zu schaffen sein). Dass es solche Schwingkreise reichlich gibt, kann man immer sehr schön an den diversen Überschwingern in Impulsschaltungen sehen. Dass diese Kombination andererseit in praxi ziemlich sinnarm ist, leuchtet daher schnell ein. Das ist einfach auch eine Preisfrage (Glimmer-Cs) und eine Platzfrage (Luftspulen). Zu 2) Hoffnungslos, es gibt zu viele. Bei den niedrigen komplexen Anteilen der Reaktanzen hilft definitiv die Simulation, um die Grenzen zwischen Theorie, Machbarem und Käuflichem auszuloten. Offtopic // Übrigens ist das andere Extrem, nämlich ein Schwingquarz, manchmal genau so schlecht zum Schwingen zu bringen. Da sind bei Frequenzen im MHz-Bereich Güten bis 30000, Kapazitäten im fF- und Induktivitäten im mH-Bereich zu erwarten.//
Der Schwingkreis oben war nur ein Beispiel. Ich wollte damit sagen, dass extreme Werte von L oder C eben erfahrungsgemäß schlecht sind. Quarz ist auch so ne Sache. Für z.B. 1MHz finde ich keine Schaltung die funktioniert für höhere Frequenzen hab ich schon viele erfolgreich aufgebaut. Das was in LT-Spice tut, tut leider auch nicht immer in Wirklichkeit :/ Aber danke Dir, deine Antwort hat mir geholfen :)
Man wählt die charakteristische Impedanz Z im Bereich von einige zehn bis wenige hundert Ohm um gut realisierbare Werte für L und C zu erhalten. Z=sqrt(L/C)
Angehängte Dateien:
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xtal_assist.gif
3,8 KB
Quarkoszillatoren für niedrige Frequenzen: Suche mal nach Butler und Driscoll, da gibt es Einiges an Tricks. -- Wenn's nicht so genau sein muss, auch CMOS-Gatter (s.o.; obwohl da manchmal fast zuviel Leistung auf den Quarz kommt: mehr als 100µW sollten es in Serienresonanz nie werden. Wenn an einem Serienkreis 1 V liegt, liegt an den Bauelementen, dem L und dem C intern bekanntlich das Q-fache, also durchaus kV-Größenordnungen. //offtopic: Manchmal bekommt man auf Flohmärkten alte Leuchtquarze, wo dann bei Resonanz Gasreste angeregt werden und glimmen. Meist allerdings sind die so uralt, dass das Gas längst wegdiffundiert ist.)// BTW wenn der Oszillator bei Spice nicht anschwingt: Hier wurde im Forum ja schon über die 'Kickstart'-Methode geschrieben. Um auf deine ursprüngliche Frage zurückzukommen: Jede Schaltung hat ja parasitäre Kapazitäten und Innenwiderstände, die geringe Güten haben und den Kreisen parallel liegen (oder als Innenwiderstände in Reihe). Die Impedanzen der Kreise müssen einfach gegen diese Werte dominieren, damit im Betrieb Güte übrigbleibt und Selektion entsteht. Faustregeln für diese Betriebsgüten sind rar, aber so 10...50 ist nicht falsch. Wenn man dann noch daran denkt, dass Induktivitäten in Güte und Wert frequenzabhängig sind, hat man für Tage genug zu simulieren...
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