Joost schrieb:
> Die Sinus-Spannung soll hierbei laut "Detailzeichnung" an der Stelle wie
> in der Angehängten Zeichnung entnommen werden. Aus meiner Sicht (und aus
> Simulationen) kann hier aber kein sinus erzeigt werden.
Sicher? Ich hätte gesagt, dass an dieser Stelle der Sinus sogar die
geringsten Verzerrungen hat.
Die Verzerrungen kommen von U1A, der übersteuert betrieben wird. Jede
der drei darauffolgenden Filterstufen reduziert die Verzerrungen bis sie
an Knoten 7 ihr Minimum erreichen. Allerdings ist dort die Amplitude
auch nur etwa das ¼√2-fache der Amplitude an Knoten 5, wo du das Signal
abnimmst.
Der einzige Nachteil, Knoten 7 als Ausgang zu verwenden, besteht darin,
dass er nur minimal belastet werden darf, sonst hört der Oszillator u.U.
auf zu schwingen. Vielleicht ist das der Grund für deine Annahme, dass
da kein Sinus erzeugt wird. Ich sehe allerdings weder in PWM.png noch in
Block.png Dinge, die den Ausgang nennenswert belasten könnten. Notfalls
kannst du auch einen Spannungsfolger nachschalten, um das Problem zu
beseitigen. Du könntest das Signal auch an Knoten 2 (Ausgang von U4D)
abgreifen. Der ist niederohmig und darf belastet werden. Allerdings
nehmen dann die Verzerrungen dann wieder etwas zu, weil die letzte
Filterstufe (R4/C4) nicht zur Entzerrung genutzt wird.
Noch ein paar Tipps:
Die 50Hz, die du mit dem Oszillator offensichtlich erzeugen möchtest,
werden genauer erreicht, wenn du die vier RC-Glieder mit der
Zeitkonstante 33kΩ·100nF (48,2Hz) durch welche mit 47kΩ·68nF (49,8Hz)
ersetzt, entsprechend engtolerierte Bauteile vorausgesetzt.
Das RC-Glied R4/C4 wird als einziges am Ausgang belastet, nämlich durch
R5. Dadurch ändert sich seine Zeitkonstante von R4·C4 auf (R4||R5)·C4,
was 9% zu wenig ist. Das lässt sich leicht ändern, indem du R4=56kΩ und
R5=300kΩ, dann ist R4||R4≈47,2kΩ, was nur noch 0,4% daneben liegt.
Der theoretisch richtige Wert für R6 ist 4·(R4+R5), denn dann ist die
Schleifenverstärkung für die Schwingfrequenz genau 1. Für die
vorangegangenen Dimensionierungsvorschläge wäre also R6=1,424MΩ optimal.
Ein größerer R6 führt zu mehr Verzerrungen, da dann U1A stärker
übersteuert wird, ein kleinerer R6 lässt die Schwingungen abklingen. Da
die Verzerrungen das kleinere Übel sind, wählt man R6 etwas größer als
der theoretische Wert, also bspw. 1,5MΩ. Du kannst R6 aber auch
abgleichbar machen. Du stellst ihn dann so ein, dass der Oszillator
gerade noch schwingt und machst in anschließend sicherheitshalber wieder
etwas größer. Damit ist die Schaltung für minimale Verzerrungen
optimiert.
Im Anhang ist das Simulationsergebnis für die modifizierte Schaltung.
Der erzeugte Sinus (grün) stimmt fast pixelgenau mit einem idealen (rot)
überein. Leider ist die Amplitude relativ gering. Du kannst das Signal
entweder nachverstärken oder es doch an einem der Opamp-Ausgänge
abgreifen. Wenn du die Verstärkung von U1A richtig einstellst, sind auch
dort die Verzerrungen deutlich niedriger als mit der ursprünglichen
Bauteildimnsionierung
