Metalldetektor Empfangsspule Schaltung berechnen

[Bruno B. (brunoli)]

Hallo zusammen

Ich bin gerade an einer Arbeit dran, wo ich einen Metalldetektor bauen 
muss. Die angehängte Schaltung habe ich so im Netz gefunden und 
funktioniert soweit auch.
Nun habe ich aber noch ein paar Verständnissprobleme zu der Schaltung. 
Ich möchte die Bauteile auch selber noch berechnen um die Schaltung zu 
verstehen.

Grundsätzlich ist es ja so das jede Induktivitätsänderung der Spule 
einen Stromänderung bewirkt. Dieser erzeugt ja auch eine 
Spannungsänderung über R54. Die resultierende Spannung über L52 + R54 
ergibt mir dann die Spannung am Ausgang (C54 ist als 
Auskoppelkondensator gedacht, bzw. als HP). UL52 und UR54 sind ja in dem 
Fall 90° verschoben zueinander.

Nun ist noch C52 parallel zu R54 geschaltet. Meiner Vermutung nach dient 
dieser als Tiefpass (?)

Den Sinn von von C51 und C53 sehe ich nicht, weiss jemand für was diese 
dienen?

Das eigentliche Problem das mich nun beschäftigt ist die Berechnung für 
die Bauteile.
Als erstes habe ich mir gedacht sollte ich R52 und R54 auslegen, welche 
bei Gleichstrom ja einen Spannungsteiler darstellen. In dieser Schaltung 
ist R54 deutlich kleiner als R52,aber warum? Sollten diese nicht etwa 
gleich gross sein damit das Signal auch etwa in die Mitte kommt.

Der Strom ist hier durch die beiden Widerstände sehr klein, ein 
grösserer wäre wohl nicht sinnvoll, da ansonsten kleine Stromänderungen 
nicht erfasst würden. Sind das eher Werte die man ausprobieren müsste 
oder gibts da Faustformeln oder Erfahrungswerte?

Als nächstes hätte ich R53 und R51 ausgelegt. Die Spannung über R53 ist 
ja die gleiche wie die über R54 + UBE + UL52. Aber mit welcher Spannung 
lege ich das nun aus? Sollte ich für das die Spule wegdenken und für den 
Gleichstrombetrieb auslegen?
R51 würde sich dann ja leicht mit (10 - UR53) / (IBE + IR53) berechnen 
lassen können, wobei ich hier wohl auch die Spule weglassen müsste (?).

Wie die Werte der C's zustandekommen, habe ich so nicht herausgefunden, 
da ich auch nicht die Funktion kenne.

Oder wie würdet ihr hier vorgehen um die Schaltung zu berechnen.

Ach ja, die Frequenz der Signales liegt zwischen 7.5 - 17kHz, kann 
jedoch auch auf eine Frequenz gefixt werden.

Hoffe ihr könnt mir helfen!
Danke
Gruss Bruno

[Helmut L. (helmi1)]

Erstmal ist das eine Basisschaltung. An der Basis liegt ein fester Pegel 
an und kein Signal.

R54 dient der Arbeitspunkteinstellung und ist Wechselspannungsmaessig 
durch
C52 ueberbrueckt. C53 beschneidet die ober Grenzfrequenz der Schaltung.

Wenn man die Spannung an der Basis kennt dann kann man auch den Strom 
durch den R54 (IE) berechnen.

Wenn man jetzt IE kennt dann kann man auch die Emitterimpedanz 
berechnen.

Re = Ut/IE     (mit Ut = 25mV)

Jetzt kann man grob den Verstaerkungsfaktor der Stufe berechnen:

V = R52/Re   (unter der Vorraussetzung das die Impedanz der 
nachfolgenden Schaltung groesser als R52 ist, wenn nicht gilt die 
Parallelschaltung der beiden.

[Bruno B. (brunoli)]

Hallo Helmut

Danke für die Antwort, ich blicke aber immer noch nicht ganz durch.

Helmut Lenzen schrieb:
> R54 dient der Arbeitspunkteinstellung und ist Wechselspannungsmaessig
> durch
> C52 ueberbrueckt. C53 beschneidet die ober Grenzfrequenz der Schaltung.

Und was bewirkt das überbrücken? Also ein Filter? C53 ebenfalls, wie 
berechne ich diese, oder sind das so Daumenwerte?

Helmut Lenzen schrieb:
> Wenn man die Spannung an der Basis kennt dann kann man auch den Strom
> durch den R54 (IE) berechnen.

Wenn! Wie lege ich diese denn aus ist die Frage? Wo fange ich an und 
wie. Es geht mir ja hauptächlich darum das ich eine solche Schaltung 
auslegen kann. Und da steck bei mir noch der Hund begraben.

Helmut Lenzen schrieb:
> Re = Ut/IE     (mit Ut = 25mV)

Warum 25mV?

Muss ich es anders herum anschauen, also zuerst was für eine Spannung 
möchte ich am Ausgang wenn über der Spule eine gewisse Spannung liegt.
Z.B. bei einer Änderung von 1mV z.B 100mV am Ausgang, dann wäre dann 
meine Verstärkung V = 10. Und dann müssten die 99mV über R54 und Tce 
liegen , oder macht mir da der C52 ein Strich durch die Rechnung?
Ansonsten könnte ich dann den Strom berechnen indem ich irgendein Wert 
für R54 nehme und dann den R52 berechne...oder...
Dann könnte ich die Spannung über R53 berechnen und dann R53 und R51.

Wenn das so wäre, was für ein Wert wäre für R54 sinnvoll? Könnte das so 
funktionieren.?..