Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Warum schwingen Schaltungen?


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von Dulli (Gast)


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hallo miteinander,

was ist genau damit gemeint, wenn man sagt, dass Schaltungen schwingen? 
Was ist die Ursache und wieso kann man dies mithilfe eines Kondensators 
beheben?

Hoffe auf eure Hilfe

von Bonner (Gast)


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z.B. wenn eine "Mitkopplung" gegeben ist.

von Joachim B. (jar)


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Bonner schrieb:
> z.B. wenn eine "Mitkopplung" gegeben ist.

gehört nicht dazu eine Verstärkung >1 ?

Mitkopplung alleine reicht ja IMHO nicht.

von oszi40 (Gast)


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Dulli schrieb:
> wenn man sagt, dass Schaltungen schwingen

Wenn z.B. eine Verstärkung > 1 vom Ausgang zum Eingang gelangt, so nennt 
man das gelegentlich Rückkopplung. Durch ungünstigen Schaltungsaufbau 
gelingt Dir das ganz schnell. :-) Wiki weiß mehr.

von Marian  . (phiarc) Benutzerseite


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Joachim B. schrieb:
> Mitkopplung alleine reicht ja IMHO nicht.

Es gibt AFAIK kein einfaches Kriterium, dass sagen kann, ob eine 
Schaltung stabil schwingt.

von Georg G. (df2au)


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Marian B. schrieb:
> einfaches Kriterium

Doch, ein sehr einfaches sogar: Kopplung * Verstärkung muss > 1 sein. 
Aber bitte immer bedenken, dass es bei Wechselströmen auch die Phase 
gibt, nicht nur die Amplitude.

von Matthias L. (lippy)


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>Doch, ein sehr einfaches sogar: Kopplung * Verstärkung muss > 1 sein.
>Aber bitte immer bedenken, dass es bei Wechselströmen auch die Phase
>gibt, nicht nur die Amplitude.


Die Schwingbedingung besteht aus zwei Teilen.

1) Die Kreisverstärkung für eine Frequenz f muss größer eins sein.
2) Die Phasenlage für diese Frequenz muss 0 sein.

von Wiki (Gast)


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Marian B. schrieb:
> Es gibt AFAIK kein einfaches Kriterium, dass sagen kann, ob eine
> Schaltung stabil schwingt.

http://de.wikipedia.org/wiki/Oszillatorschaltung
> Die Schleifenverstärkung muss für eine stabile Oszillation genau 1 sein.
> Die Phasenverschiebung der Rückkopplungsschleife muss bei dieser Frequenz
> ein ganzzahliges Vielfaches von 360° betragen.

von Peter R. (pnu)


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Dulli schrieb:
> was ist genau damit gemeint, wenn man sagt, dass Schaltungen schwingen?
Wenn Schaltungen schwingen, erzeugen sie von sich aus ungewollte Signale 
arbeiten also ungewollt als Schwingungserzeuger = Oszillator.

Dulli schrieb:
> Was ist die Ursache
Die Möglichkeiten sind leider äußerst zahlreich:
irgendwie ist in der Schaltung die sogenannte Schwingbedingung erfüllt. 
Entweder durch parasitäre Bauelemente wie ungewollte Koppelkondensatoren
oder durch Beschaltung mit kapazitiven oder induktiven Lasten oder durch 
fallende Kennlinienteile eines Bauelements wie Diac, Tunneldiode 
übersteuerter Transistor ua.

Oder weil der böse Murphy das so will.

Dulli schrieb:
> wieso kann man dies mithilfe eines Kondensators
> beheben?
nicht generell aber meistens ist das die erste Abhilfe.
der Kondensator schränkt den Frequenzbereich ein, in der die Schaltung 
arbeitet, verhindert also oft ein Schwingen bei hohen Frequenzen. Oder 
er verhindert durch eine Phasenverschiebung bzw.Phasenkorrektur das 
Schwingen.

: Bearbeitet durch User
von so ein (Gast)


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Dulli schrieb:
> was ist genau damit gemeint, wenn man sagt, dass Schaltungen schwingen?

Aus dem Ausgang kommt ein periodisches Signal, selbst wenn am Eingang 
nichts anliegt.

Dulli schrieb:
> Was ist die Ursache und wieso kann man dies mithilfe eines Kondensators
> beheben?

Es dauert Zeit, bis das Signal vom Eingang verarbeitet am Ausgang 
erscheint. Dadurch gelangst das Signal über die Rückkopplung (zur 
Verstärkungseinstellung) zeitverzögert = phasenverschoben an den Eingang 
zurück.

Je höher nun die Frequenz, kann nun statt der Rückkopplung durch die 
Phasenverschiebung eine Mitkopplung (rückgekoppeltes Signal gleichphasig 
statt gegenphasig in Bezug zum Eingangssignal) werden und das Gebilde 
wird zum Generator. Deshalb beschneidet man die obere Grenzfrequenz mit 
einem Kondensator auf einen Wert, der beim Erreichen derselben am 
Ausgang nicht größer als am Eingang sein kann.

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