Hallo, ich versuche schon eine ganze Weile einen gedämpften Schwingkreis
zu bauen. Ich weiß zwar wie das ganze funktioniert habe dabei aber
starke Probleme die Amplitude aufrecht zu erhalten:
Mein Schwingkreis ist so aufgebaut, dass ich einen 100pF Kondensator mit
500V über deinen 16kOhm Ladewiderstand lade. Über einen Schalter
(Innenwiderstand 3Ohm) schwingt das ganze dann in einem
Paralelschwingkreis mit einer ca. 300nF Spule. Der Ausgangswiederstand
ist 50 Ohm und gemessen wird mit einem 50Ohm System bei einer Beslastung
von 1kOhm.
Spule und Kondensator sind so dimensioniert dass Xl = Xc und Z = 50Ohm
ist.
Baue ich selbigen Schwingkreis auf und dimensioniere ich die L und C so,
dass eine 10MHz Frequenz erzeugt wird ist alles wunderbar. Ich messe
dann am Ausgang fast 500V Amplitude und 10Mhz gedämpfte Schwingung.
Je höher ich in der Freuqenz gehen will, also je kleiner ich die
Bauteile dimensioniere, desto mehr bricht aber leider meine Amplitude
ein und ich weiß nicht wiso.
Die Simulation, gibt mir volle Spannung am Ausgang.
Kann mir einer einen Tip geben, was ich verändern könnte um dem Herr zu
werden?
>Kann mir einer einen Tip geben, was ich verändern könnte um dem Herr zu>werden?
Die Spulengüte verbessern. Wenn du die Induktivität verringerst, aber
die ohmschen Anteile gleich lässt, dann sinkt die Spulengüte. Der
Schwingkreis ist damit stärker gedämpft und die Schwingung klingt
schneller ab.
Wie verbessere ich die Spulengüte? Ich verwende momentan eine Luftspule
aus Silberdraht. 3 Windungen bei einem Durchmesser von 1cm.
Mach ich eine kürzere Spule verringert sich mit der Induktivität auch
der ohmsche Anteil. Aber wahrscheinlich im vergleich nicht so drastisch.
Wie komme ich dem entgegen?
Der Drahtdurchmesser sollte hoch sein. Also kein 0.1mm, eher 1mm Draht.
Dann gibt es bessere und schlechtere Kondensatoren. Mach mal ein Bild
des Aufbaus und der komponenten.
Kein Troll schrieb:> Der Drahtdurchmesser sollte hoch sein. Also kein 0.1mm, eher 1mm> Draht.> Dann gibt es bessere und schlechtere Kondensatoren. Mach mal ein Bild> des Aufbaus und der komponenten.
Der Drahtdurchmesser ist 1mm. Als Kondensator habe ich einen
Keramikkondensator wegen der kompakten Bauform genommen. Einen Foto habe
ich leider gerade nicht zur Hand. Alles ist aber direkt
aneinandergelötet.
>Ich verwende momentan eine Luftspule aus Silberdraht. 3 Windungen bei einem >Durchmesser von 1cm.
Das ist nicht schlecht, aber die ohmschen Anteile sind halt noch zu
hoch. Du hast 1+3 Ohm in Reihe zur Spule und ca. 1k parallel zur Spule.
Was soll die Schaltung denn machen?
Bernhard schrieb:>>Ich verwende momentan eine Luftspule aus Silberdraht. 3 Windungen> bei einem>>Durchmesser von 1cm.>> Das ist nicht schlecht, aber die ohmschen Anteile sind halt noch zu> hoch. Du hast 1+3 Ohm in Reihe zur Spule und ca. 1k parallel zur Spule.>> Was soll die Schaltung denn machen?
Ich will versuchen eine Hochfrequente Störung zu simulieren. und die
1kOhm ist der Eingangswiderstand, von dem, auf das ich die Störung los
lassen will.
1Ohm habe ich in der Simulation als reelen Suplenwiderstand angenommen.
Der ist wahrscheinlich auch kleiner. Die 3 Ohm hat mein Schalter wohl.
Aber auch mit einem mechanischen Tippschalter kommt das selbe Signal
raus.
In dem 100pF Kondensator speicherst du 0,5*(5V)²*100pF=1,25nJ=1,25nWs
Ein Sinus mit 5V Amplitude leistet 12,5mW an 1kOhm. Die Energie des
Kondensators würde bei voller Amplitude also 1,25nWs/12,5mW=100ns lang
reichen. Das stimmt von der Größenordnung mit deinem Bild überein. Viel
mehr kannst du also nicht erwarten.
Rainer V. schrieb:> Geht evtl. bei höherer Frequenz mehr Energie durch Abstrahlung> verloren?
Hm .. dazu kann ich jetzt gar nichts sagen, weil ich mich damit leider
nicht so sehr auskenne. Ist das denn so extrem?
Bernhard schrieb:> In dem 100pF Kondensator speicherst du> 0,5*(5V)²*100pF=1,25nJ=1,25nWs>> Ein Sinus mit 5V Amplitude leistet 12,5mW an 1kOhm. Die Energie des> Kondensators würde bei voller Amplitude also 1,25nWs/12,5mW=100ns lang> reichen. Das stimmt von der Größenordnung mit deinem Bild überein. Viel> mehr kannst du also nicht erwarten.
Das stimmt schon. In der Simulation habe ich 5V eingetragen, tatsächlich
verwende ich aber 500V, was aber wohl kein Unterschied in der Rechnung
macht.
Mit dem Ergebnis der Simulation wäre ich ja Zufrieden.
Mein Problem ist ja, dass ich das nicht so hin bekomme. Ich bekomme eine
Schwingung mit einer Amplitude (Peak 1) von nur gut der hälfte (ca.
300V) heraus.
Wie stark eine Luftspule strahlen könnte, weiß ich nicht. War nur eine
Idee. Es heißt, daß eine Spule nicht strahlt, aber das ist nur Theorie.
Übrigends komme ich beim Nachrechnen nur auf knapp 150nH bei 3 Wdg. ohne
Kern, d=1cm und angenommenem Wdg-Abstand von 1mm (Spulenlänge 6mm).
Rainer V. schrieb:> Wie stark eine Luftspule strahlen könnte, weiß ich nicht. War nur> eine> Idee. Es heißt, daß eine Spule nicht strahlt, aber das ist nur Theorie.> Übrigends komme ich beim Nachrechnen nur auf knapp 150nH bei 3 Wdg. ohne> Kern, d=1cm und angenommenem Wdg-Abstand von 1mm (Spulenlänge 6mm).
Ja das mag sein, dass die Supe nach der theoretischen Rechnung einen
etwas kleineren Wert ergibt. Die Spule wurde praktisch ermittelt, um die
30MHz zu erhalten. Vermutlich kommen zu der Spule noch hier und da ein
paar cm Leitungslänge dazu, die auch Induktiv wirkt.
Bernhard schrieb:> Die Spulengüte verbessern. Wenn du die Induktivität verringerst, aber> die ohmschen Anteile gleich lässt, dann sinkt die Spulengüte. Der> Schwingkreis ist damit stärker gedämpft und die Schwingung klingt> schneller ab.
Darüber habe ich nochmal nachgedacht. Es ist richtig, dass die Güte des
Schwingkreises dadurch sinkt, der Schwingkreis dadurch also zunehmend
gedämpft wird.
Allerdings sollte zumindest die erste Schwingung die Volle Amplitude
haben oder? Ich habe ja das Problem, dass das die Amplitude auf die
Hälfte geht, nicht die Güte.
>Allerdings sollte zumindest die erste Schwingung die Volle Amplitude>haben oder?
Was hast du für einen Schalter? Ist es ein mechanischer Drucktaster oder
irgendein Transistor, der schaltet?
Bernhard schrieb:>>Allerdings sollte zumindest die erste Schwingung die Volle> Amplitude>>haben oder?>> Was hast du für einen Schalter? Ist es ein mechanischer Drucktaster oder> irgendein Transistor, der schaltet?
Ich haben momentan einen MOSFET Schalter im Einsatz. Allerdings, habe
ich auch schon einen mechanischen Drucktaster ausprobiert, was keinen
Unterschied gemacht hat.
Bernhard schrieb:>>Ich haben momentan einen MOSFET Schalter im Einsatz.>> Ist der schnell genug?
Ja, ich habe eine Anstiegszeit beim ersten Peak von 4ns.
Axel P schrieb:> Bernhard schrieb:>>>Allerdings sollte zumindest die erste Schwingung die Volle>> Amplitude>>>haben oder?>>>> Was hast du für einen Schalter? Ist es ein mechanischer Drucktaster oder>> irgendein Transistor, der schaltet?>> Ich haben momentan einen MOSFET Schalter im Einsatz. Allerdings, habe> ich auch schon einen mechanischen Drucktaster ausprobiert, was keinen> Unterschied gemacht hat.
Die Schalter in der Simulation sind ideale Schalter, auch meschanische
Schaöter verbinden und trennen nicht unendlich schnell.
Bau in deine Simulation mal MOSFETS ein.
30MHz.jpg
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