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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage zum Colpitts Oszillator


Autor: M. G. (ixil96)
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Hallo!
Ich habe einen Colpitts Oszillator (f=105kHz) aufgebaut. In der 
Simulation mit LTSpice (Bild collpitz1) sieht das ganze ja super aus. 
Nach dem Aufbau auf einer Lochstreifenplatine bekomme ich aber etwas 
ganz anderes heraus (Bild collpitz_Messung). Die Frequenz stimmt zwar 
mit der Simulation überein, aber die Amplitude der Schwingung ist viel 
zu klein.

Kann mir jemand einen Tip geben, was ich hier falsch mache?

Autor: ABC (Gast)
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Kannst du bitte die ASC-Datei anhängen?

Autor: M. G. (ixil96)
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ABC schrieb:
> Kannst du bitte die ASC-Datei anhängen?

Bitteschön...

Autor: Possetitjel (Gast)
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m. g. schrieb:

> Kann mir jemand einen Tip geben, was ich hier falsch mache?

Nichts - Du hast nur deutlich zu hohe Ansprüche: Oszillator
schwingt, Signal sieht gut aus, Frequenz stimmt --> das ist
wesentlich mehr, als ein Anfänger aus dem Stand hinbekommt
--> Du bist kein Anfänger.
Eigentlich solltest Du die Grundregel kennen: "Verstärker
schwingen immer, Oszillatoren nie".

Wie hast Du gemessen? Hoffentlich nicht angepasst mit einem
50-Ohm-Kabel, sondern mit Tastkopf?

Am Oszillator fallen mir folgende Punkte auf:

Das L/C-Verhältnis scheint mir bissl ungünstig; L größer und
C kleiner könnte etwas bringen.

Basisstrom kommt mir auch ziemlich klein vor.

Die 100nF sind hoffentlich keine KerKos?

Güte der Drossel?

Autor: ABC (Gast)
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m. g. schrieb:
> ABC schrieb:
>> Kannst du bitte die ASC-Datei anhängen?
>
> Bitteschön...

Danke :)

Autor: Günter Lenz (Gast)
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C2 größer machen, vielleicht so 500nF und C1 etwas kleiner
um wieder auf 105kHz zu kommen.
Der Transistor arbeitet ja hier in Basisschaltung und
deshalb ist die Eingangsimpedanz sehr niedrig.

 Possetitjel schrieb:
>Das L/C-Verhältnis scheint mir bissl ungünstig; L größer und
>C kleiner könnte etwas bringen.

Dann wird aber die Betriebsgüte schlechter.
Die größte Amplitude erreicht man wenn Innenwiderstand
des Transistors und der Resonanzwiderstand des Schwingkreises
gleich groß sind.

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Im Schaltplan einen Serienwiderstand der Spule eingeben.
Dazu Rechtsklick auf die Spule. Bei Serienwiderstand z. B. 0.5 eintippen 
und schon wird die Amplitude der Schwingung deutlich kleiner. Ohne diese 
Eingabe nimmt LTspice 1mOhm an.

: Bearbeitet durch User
Autor: Possetitjel (Gast)
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Günter Lenz schrieb:

> Possetitjel schrieb:
>>Das L/C-Verhältnis scheint mir bissl ungünstig; L größer
>>und C kleiner könnte etwas bringen.
>
> Dann wird aber die Betriebsgüte schlechter.

Kann passieren.

> Die größte Amplitude erreicht man wenn Innenwiderstand
> des Transistors und der Resonanzwiderstand des Schwingkreises
> gleich groß sind.

Ja.

Wurzel(L/C) kam mir mit ca. 30 Ohm halt bissl niedrig vor;
Leerlaufgüte ist ja schlecht schätzbar, wenn man die Bauteile
nicht kennt.

Ich vermute, dass die Leerlaufgüte des Kreises ziemlich mau
ist.

Autor: M. G. (ixil96)
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Possetitjel schrieb:
> m. g. schrieb:

>
> Wie hast Du gemessen? Hoffentlich nicht angepasst mit einem
> 50-Ohm-Kabel, sondern mit Tastkopf?
Ja!

>
> Die 100nF sind hoffentlich keine KerKos?
Doch es sind KerKos!
Warum darf ich hier keine KerKos verwenden?
Folienkondensatoren?

Autor: oszi40 (Gast)
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Schau bitte genauer ins Datenblatt Deines Kerkos. Evtl. C+100% möglich, 
TK=?

Autor: Gerald (Gast)
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m. g. schrieb:
> Doch es sind KerKos!
> Warum darf ich hier keine KerKos verwenden?
> Folienkondensatoren?

https://de.wikipedia.org/wiki/Keramikkondensator#K...


------------------------------------------------------
Einige gebräuchliche Klasse-2-Keramiksorten sind:

    X7R (−55/+125 °C, ΔC/C0 = ±15 %),
    Z5U (+10/+85 °C, ΔC/C0 = +22/−56 %)
    Y5V (−30/+85 °C, ΔC/C0 = +22/−82 %)
    X7S (−55/+125, ΔC/C0 = ±22 %) und
    X8R (−55/+150, ΔC/C0 = ±15 %).
------------------------------------------------------

Schau mal ins Datenblatt deiner Kerkos, vermutlich ist es eins der o.g. 
Materialien.


Styroflex-Cs wären wahrscheinlich am besten für die Anwendung (-> 
besonders frequenzstabiler LC-Kreis)


MKP u.ä. sollte bei der relativ niedrigen f auch gut funktionieren.

Autor: Gerd E. (robberknight)
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Es gibt auch 100nF in C0G/NP0, das sind dann Klasse I Kerkos ohne diese 
starken Schwankungen der Kapazität. Allerdings gehen die dann erst ab 
1206 los und sind nicht ganz so billig wie die in X7R.

Wenn Du mit den Kondensatoren 2 Größenordnungen runtergehen kannst, dann 
ist C0G/NP0 ohne Probleme auch in kleineren Größen und günstig zu 
bekommen.

Autor: Günter Lenz (Gast)
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Ist L1 eine Luftspule?
Wie groß ist ihr ohmischer Widerstand?
Hohe Güten kann man mit Eisenpulverringkernen erreichen.
Man bekommt sie zum Beispiel bei Reichelt-Elektronik.
Ich würde die rot gekennzeichneten nehmen.

Autor: M. G. (ixil96)
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@ Günter Lenz: L1 ist eine SMD-Speicherdrossel von Würth. RDC ist hier 
0.3 Ohm.

Ich habe nun die Schaltung auf eine Kupfeplatine aufgebaut. Anbei das 
Ergebnis.

Den Kondensator C3 an der Basis des Transistors habe ich weg gelassen. 
Dadurch ist die Amplitude etwas gewachsen.
Wofür ist dieser Kondensator eigentlich gut?

: Bearbeitet durch User
Autor: Gerald (Gast)
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m. g. schrieb:
> Den Kondensator C3 an der Basis des Transistors habe ich weg gelassen.
> Dadurch ist die Amplitude etwas gewachsen.
> Wofür ist dieser Kondensator eigentlich gut?

Wenn du in Basisschaltung arbeitest, liegt die Basis HF-mäßig auf Masse. 
Das erreichst du mit C3 (der ist ja so groß bemessen, dass er für höhere 
Frequenzen wie ein Kurzschluss wirkt).
Der DC-Arbeitspunkt wird dabei über R1, R2 eingestellt.

Autor: Günter Lenz (Gast)
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m. g. schrieb:
>Den Kondensator C3 an der Basis des Transistors habe ich weg gelassen.
>Dadurch ist die Amplitude etwas gewachsen.
>Wofür ist dieser Kondensator eigentlich gut?

Eigentlich ist so eine Basisschaltung für ganz hohe Frequenzen
(UKW)gedacht. C3 soll die Basis HF-mäßig nach Masse kurzschließen.
Dadurch wird eine Rückwirkung (Millerefekt)vom Ausgang zum
Eingang verringert. Bei einer Basisschaltung ist der Emitter
der Eingang des Verstärkers. Durch weglassen des C3 wird die
Eingangsimpedanz höher und bedämpft nicht mehr so stark den
Schwingkreis. Aber dann könntest du auch gleich eine
Emitterschaltung benutzen. Bei UKW könnte es sein, daß der
Oszillator ohne C3 nicht mehr schwingt. Bei so niedrigen Frequenzen
ist ein Meißneroszillator vielleicht besser geeignet.
Wie ich schon schrieb, ist durch vergrößern von C2 die Auskopplung
vom Schwingkreis auch niederohmiger und dadurch die Dämpfung
geringer.

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