Hallo liebe Community, ich darf zur Zeit in einem Praktikum meines Studiums verschiedene Oszillatoren entwerfen und aufbauen. Meine bisherigen Oszillatoren schwingen auch super nur das Trimmen der Frequenz habe ich noch bei keinem richtig hinbekommen. Vielleicht kann mir jemand sagen wo mein Denkfehler liegt. Bei dem angehängten Clapp-Oszillator wollte ich z.B. einfach den C6 gegen eine Varicap tauschen, über einen 100k Koppelwiderstand eine Spannungsquelle dran, dann den Rest des Schwingkreises an die neue Kapazität anpassen und fertig. Nur schwingt das ganze dann nicht mehr an. Ich hoffe ihr könnt mir helfen. Viele Grüße Frederik
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Frederik R. schrieb: > Bei dem angehängten Clapp-Oszillator wollte ich z.B. einfach den C6 > gegen eine Varicap tauschen, über einen 100k Koppelwiderstand eine > Spannungsquelle dran, dann den Rest des Schwingkreises an die neue > Kapazität anpassen und fertig. Zeichne mal bitte ein, wie du den Varicap genau eingebaut hast. Denn normalerweise nimmt man mindestens zwei Varicaps, jeweils antiseriell geschaltet, damit es keinen DC-Path gibt. Von deiner Beschreibung aus zu urteilen gab es dadurch nämlich bei dir einen DC-Path, den es vorher nicht gab, was den Arbeitspunkt verschoben und das Anschwingen verhindert hat.
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Frederik R. schrieb: > Nur schwingt das ganze dann nicht mehr an. Kapazitätsdiode falschrum eingebaut? Was hast du auch für eine seltsame Versorgungsspannung? Stefan S. schrieb: > Von deiner Beschreibung aus zu urteilen gab es dadurch nämlich bei dir > einen DC-Path, den es vorher nicht gab, Nein, gemäß der Schaltung gibt es eben keinen Gleichstrompfad für die Varicap, so dass die Varicap mit undefinierter Kapazität arbeitet.
Hp M. schrieb: > Nein, gemäß der Schaltung gibt es eben keinen Gleichstrompfad für die > Varicap, so dass die Varicap mit undefinierter Kapazität arbeitet. Naja wenn er den Varicap mittels Pullup eingebaut hat eben schon - daher frage ich. Mit Pullup GÄBE es einen Pfad, den es - wie du selbst bemerkt hast - vorher nicht gab. Edit: Okay, das klingt wirklich eher weniger nach Pullup sondern mehr nach externer Spannungsquelle. Aber es ist trotzdem wichtig, wie du die Spannungsquelle angeschlossen hast. Schaltplan schlägt Prosa. Immer.
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Beachte auch, daß die Steuergleichspannung immer größer als die Schwingkreisspannung ist, damit die Varicap immer im gesperrten Bereich bleibt. Die Schwingkreisspannung wird hier garantiert ein Mehrfaches der Betriebsspannung sein. C6 würde ich auch nicht ganz entfernen, sondern nur verkleinern, vielleicht so auf 100pF.
Oder nimm einen Trimmkondensator, dann hast du diese Probleme nicht.
Ein echter Fuesiker wuerde einen Ferrit/Eisenkern auf eine durchgesaegte Mikrometerschraube kleben und mit der Aenderung der Induktivitaet den Oszillator auf die Nennfrequenz trimmen.
Günter Lenz schrieb: > Oder nimm einen Trimmkondensator, dann hast du diese > Probleme nicht. Genau. Einen spannungsgesteuerten Trimmkondensator. Köstlich :-)
Kolja schrieb: > Günter Lenz schrieb: >> Oder nimm einen Trimmkondensator, dann hast du diese >> Probleme nicht. > > Genau. Einen spannungsgesteuerten Trimmkondensator. Köstlich :-) Nun, wenn ein einmaliges Einstellen ausreichend ist - warum nicht?
Man könnte auch die Varicap noch mit einem kleinen Kondensator in Reihe schalten, dann sieht sie weniger von der Schwingkreisspannung, aber der Abstimmbereich wird dann natürlich auch geringer.
Kann man die Schwingkreisspannung reduzieren? ich hatte erst genau das Problem - Schwingkreisspannung zu hoch, damit wurden die Varaktoren bei Vtune=0 V leitend und der Oszillator instabil. Somit konnte ich nicht bis 0 V herunter mit der Steuerspannung. Ich habe mir dann so abgeholfen, dass ich den Oszillator mittest festem Kondensator verstimmt habe, dass man nicht mehr bis 0 V runter können muss mit der Abstimmspannung, aber schön ist das nicht :-(
Tobias Plüss schrieb: >Somit konnte ich nicht >bis 0 V herunter mit der Steuerspannung. Bis 0V runter geht eigentlich nie, die Steuerspannung muß immer über die Schwingkreisspannung sein. Oder nur mit einem Trick, in dem man zwei Varicap antiseriell in Reihe schaltet, dann ist sichergestellt das eine immer in Sperrrichtung ist.
Yo, das habe ich natürlich gemacht: Günter Lenz schrieb: > einem Trick, in dem man zwei Varicap antiseriell in Reihe > schaltet, dann ist sichergestellt das eine immer in > Sperrrichtung ist. Trotzdem kann der obere Varaktor leiten, wenn man am Mittelabgriff 0V anschliesst.
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Hallo Leute, danke schon mal für das rege Interesse. Ein Bild der Schaltung wie ich sie mir gedacht habe und wie es nicht funktioniert habe ich angehängt. Zum Thema Trimmkondensator oder Veränderbarer Spule muss ich dazu sagen, dass die Lösung mit Varicap in meinem Fall vom Prof vorgegeben ist. Wie sähe denn eine Lösung mit zwei Varicaps aus? Gruß Frederik
Hallo Frederik, ich würde den Minuspol der Spannungsquelle V2 nicht direkt, sondern über einen 100 kOhm - Widerstand an die Diode anschließen. dieser Punkt ist nämlich "heiß", d.h. er hat ein HF- Potential. Damit das Ganze auch schwingt, würde ich die beiden 1 nF - Kondensatoren verkleinern, z.B. auf 100 pF.
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Tobias Plüss schrieb: >Trotzdem kann der obere Varaktor leiten, wenn man am Mittelabgriff 0V >anschliesst. Ja stimmt, da hatte ich einen Denkfehler. Der einzige Vorteil dabei ist, daß weniger Verzerrungen entstehen, zum Beispiel wenn man eine FM-Modulation machen möchte.
DH1AKF K. schrieb: >würde ich die beiden 1 nF - Kondensatoren >verkleinern, Würde ich nicht machen, die sollen ja an die niedrige Impedanz des Transistors transformieren. L1 und C6 bestimmen hauptsächlich den Gesamtschwingkreis.
Hallo zusammen; Frage an die Gemeinde: Muss man das so machen und sich dabei die Finger brechen? Es gibt Kollektor- Emitter- und Basisschaltung bei Transistoren und dem entsprechend bei Oszillatoren. Warum musste sich Frederik die ungünstigste aller Konfiguration aussuchen? War, ist das vorgegeben? Dieser ungewöhnliche Transistor? Das wird aber SPICE wohl egal sein. Ich habe mal meine Ideen angehangen so wie Funkamateure es zu machen pflegen. In tausenden von Beispielen zu finden. Wenn Frederik es auch mit einem FET machen kann, - ..soll, .. darf - wird es noch etwas einfacher. Ich sehe keinen Sinn darin, an dieser 'krüppeligen' Schaltung weiter rum zu machen. Hier ein Haken, da eine Öse..?? Über meine Schaltungen möge man diskutieren; alle Werte - besonders Widerstandswerte - sind aus dem Bauch. Mein Anliegen war erst nur mal, Vorlagen zu geben, an denen man sich weiter orientieren kann. @ Frederik: Versuche mal meine Vorlagen und lasse SPICE rechnen. 'Tunen' kann man an vielen Stellen. Vielleicht bist du dann schlauer. Zur Erläuterung: Bei 1 Kapazitätsdiode: Ersetze bei Bild 1 und 2 C5 (C11) durch Bild 3 Bei 2 Kapazitätsdioden: Ersetze bei Bild 2 C11 durch Bild 4. Bei Bild 1 ersetze C5 durch Bild 4 Zusätzlich ist ein 100kOhm nach Masse notwendig, um den Gleichstromkreis für die Dioden zu schliessen. Bitte keinen Mecker, es geht um das Grundprinzip! Verbesserungen gibt es mit Sicherheit ohne Ende.. 73 Wilhelm PS: Wie war das zu Röhrenzeiten: 'Ein Clapp klappt immer'..?? Sorry, mir ist es nicht gelungen, meinen Anhang zu drehen.
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Hallo Leute, zu der Frage von Wilhelm nach den Vorgaben: Die genaue Aufgabe ist es je einen LC- und einen Quarz-Oszillator zu bauen, diese sollen einen sauberen Sinus ausgeben und mit ca. 10MHz schwingen. Der so zu sagen Zusatzteil der Aufgabe ist es die Schwingkreise per Varaktordiode auf exakt 10MHz zu ziehen. Beim Zusatzteil der Aufgabe hakt es eben.(Würden die Prüfung zwar auch ohne bestehen, aber man will ja auch was lernen) Ich habe die Schaltung von Wilhelm mal in Ltspice simuliert, aber einen sauberen Sinus habe ich so nicht hinbekommen. Dagegen hat die erste Schaltung die ich gepostet habe einwandfrei funktoniert(siehe zweites Bild) sowohl in der Simulation als auch real ca. -50dB auf der ersten Harmonischen. Daher hatte ich gehofft diese Schaltung modifizieren zu können. Gruß Frederik
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Hallo Leute, nachdem ich mir das mit den antiseriellen varicaps noch mal angeschaut habe bin ich zu einer Lösung gekommen und möchte sie euch nicht vorenthalten. R8 würde ich in diesem Fall als Poti ausführen. Damit lässt sich, zumindest in der Simulation, die Frequenz von ca. 9.99MHz bei R8=0 Ohm bis ca 10.2MHz bei R8=50 kOhm ziehen. Immerhin ein Bereich von 210 kHz. Was mich allerdings noch interessieren würde ist, wie sich die Gesamtkapazität der antiseriellen varicaps berechnen lässt. Gruß Frederik
Hallo Frederik, Bei deinem Beispel fehlt aber das Abstimmen. Das Einfachste zuerst: Die Dioden liegen HF-mässig in Serie, die Kapazizät halbiert sich also. Ich gehe mal davon aus, dass du meine Schaltung 1 aufgebaut hast. Bin erstaunt, dass das so überhaupt geschwungen hat.. ,-) Ich schrieb doch schon, dass alle Werte aus dem Bauch sind. Der Oszillator eckt oben an. Wohl zuviel Verstärkung. Du kannst doch mit SPICE rechnen. Abhilfe, Möglichkeiten: R1 größer machen -> vermindert den Strom R3 größer machen -> vermindert den Strom C3 größer machen -> vermindert die Rückkopplung Das wären schon mal 3 Stellen, an denen du 'tunen' könntest. Wäre doch gelacht, wenn man so ein dummes Ding nicht zum Arbeiten bringen würde. Ich hoffe, du hast mitbekommen, dass meine Konfiguration(en) viel einfacher zu realisieren sind. 73 Wilhelm
Frederik R. schrieb: > Was mich allerdings noch interessieren würde ist, wie sich die > Gesamtkapazität der antiseriellen varicaps berechnen lässt. Überhaupt nicht. Die Dioden hängen immer noch in der Luft und laufen mit Selbstgleichrichtung. Damit hängt die von ihnen aufgebaute Spannung und Kapazität von der Amplitude der HF ab, und somit von der Güte des Schwingkreises, der Betriebsspannung und dem Geburtstag der Putzfrau. Verändere mal die Speisespannung und schau was passiert!
Hp M. schrieb: > Verändere mal die Speisespannung und schau was passiert! Habe ich gemacht und verstehe das Problem. Danke für den Hinweis. Neben den üblichen sarkastischen Bemerkungen wäre allerdings auch ein Lösungsvorschlag hilfreich. Gruß Frederik
Hallo Frederik, parallel zu C6 fehlt ein Widerstand, z.B. 1 MOhm. Sonst bekommt D1 keine Gleichspannung. Den Verbindungspunkt von R7 und R8 muss man aus dem gleichen Grund mit Masse (-) verbinden.
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Ok, dann frage ich mal anders. Wie würde sich denn die Kapazität der Dioden im Beispiel von Wilhelm berechnen? Z.b. für BB640 bei 2V 54,5pF. Kann ich die Dioden dann bei 2V angelegter Spannung als eine Reihenschaltung aus zwei Kapazitäten mit 54,5pf sehen? Muss dass für eine spätere Ausarbeitung auch berechnen können. Gruß Frederik
Frederik Roth schrieb: >Ich habe die Schaltung von Wilhelm mal in Ltspice simuliert, aber einen >sauberen Sinus habe ich so nicht hinbekommen. Dann ist der Schwingkreis zu fest an den Transistor gekoppelt, die Rückkopplung ist zu stark. Bei der Schaltung mit FET, C6 und C7 vergrößern, so lange bis eine Sinuskurve entsteht, wenn sie zu groß sind setzen irgendwann die Schwingungen aus. Bei der Schaltung mit NPN-Transistor habe ich gute Erfahrungen gemacht, wenn C2 = 5 * C3 ist. Da das gleiche Prinzip, wenn die Kurve zu verzerrt ist, beide C2 und C3 vergrößern. Wenn du an deine Schaltung die Varicap anschließen willst, zwischen L1 und C6 und dann direkt nach Masse. Und lasse C6 drann, verkleiner ihn nur.
Und noch ein Tipp zum Auskoppeln. Es folgt ja meistens eine Pufferstufe. Wenn man nicht am Kollektor oder am Emitter auskoppelt, sondern induktiv mit einer Koppelwicklung an der Spule auskoppelt, hat man die beste Sinuskurve. Eine einzige Windung reicht meistens aus.
hallo zusammen. > zusätzlich ist ein 100kOhm nach Masse notwendig, um den > Gleichstromkreis für die Dioden zu schliessen. @ DH1AKF und Hp.M Das hatte ich doch schon oben geschrieben! Jungs, ich wollte hier keine komplette Lösung abgeben, sondern Frederik in die richtige Richtung bringen! Euch 'ja aber' Bären liebe ich heiss und innig. Da wird um Punkt, Komma, mOhm und Femtofarad gekämpft! Weiter oben schrieb ich.. > Über meine Schaltungen möge man diskutieren Tut das; aber ich möchte NICHT!!! über irgendeinen Scheiss diskutieren, der den TO nicht weiterbringt! Ob ein C fehlt, man den Widerstand R? verändern könnte, einen anderen Transistor nimmt, das alles bringt den TO nicht weiter. @ Frederik > Z.b. für BB640 bei 2V 54,5pF. Kann ich die Dioden dann > bei 2V angelegter > Spannung als eine Reihenschaltung > aus zwei Kapazitäten mit 54,5pf sehen? Genau so ist das! > Muss ich das für eine spätere Ausarbeitung auch berechnen können. Ob du das musst, weiss ich nicht, berechnen ist wohl schwierig. Zur Not gibt es immer noch die V/C - Kurve aus dem Datenblatt. 73 Wilhelm PS: Eben oben in einem deiner Posts gelesen. Abstimmbare Quarzoszillatoren möchtest du auch noch haben..?? Das ist aber eine ganz andere Abteilung; ich denke, das machen wir nin einem neuen Thread aus.
Wilhelm S. schrieb: > Jungs, ich wollte hier keine komplette Lösung abgeben, sondern > Frederik in die richtige Richtung bringen! > Euch 'ja aber' Bären liebe ich heiss und innig. > Da wird um Punkt, Komma, mOhm und Femtofarad gekämpft! > > Weiter oben schrieb ich.. >> Über meine Schaltungen möge man diskutieren > Tut das; aber ich möchte NICHT!!! über irgendeinen Scheiss > diskutieren, der den TO nicht weiterbringt! Du meinst also, dass es völlig Wurst ist, ob ein seit Tagen bekannter Fehler im Schaltbild korrigiert wird? Für mich deutet das auf ein fehlendes Versändnis der Schaltung hin, was ja auch durch die Frage nach der Ermittlung der Diodenkapazität bestätigt wird. Ich denke, dass gerade solche Pfuscherei den TO nicht weiter bringt.
Hallo zusammen, ich habe lange überlegt, nein ich antworte nicht! Keine unnütze Diskussionen! Lasst den TO selber seine Lösung finden. Ich denke, Anregungen hat er genug; den Rest muss dann eben Tante Google erledigen. 73 Wilhelm
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Hallo miteinander, Wilhelm S. schrieb: > Zur Not gibt es immer noch die V/C - Kurve aus dem Datenblatt. Die V/C - Kurve aus dem Datenblatt reicht mir völlig, es ging mir nur darum ob ich die Kapazitäten der Varicaps in dieser Anordnung als Reihenschaltung berechnen kann. Dachte ich mir zwar schon, aber bevor ich ewig rumrechne und nix passt frag ich lieber nochmal. > Abstimmbare Quarzoszillatoren möchtest du auch noch haben..?? > Das ist aber eine ganz andere Abteilung; ich denke, das machen wir > nin einem neuen Thread aus. Können wir gerne so machen. Gruß Frederik
Frederik Roth schrieb: >ob ich die Kapazitäten der Varicaps in dieser Anordnung als >Reihenschaltung berechnen kann. Ja, daß ist so, die Gesamtkapazität wird bei Reihenschaltung kleiner, wie bei normale Kondensatoren auch.
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Hallo Leute, ich habe mit dem Vorschlag von Wilhelm mal weitergearbeitet, habe den Oszillator ganz gut zum laufen gebracht. Frequenz lässt sich auch schön ziehen... ...aber ich bekomme damit ums Verrecken kein sauberes Sinussignal. Hat hier jemand Tipps für mich wie ich das besser hinbekomme? Ein Filter wäre vielleicht eine Lösung, bin aber auch für andere Vorschläge offen. Edit: Um unnötige Fragen und Antworten nach dem Transistor Arbeitspunkt zu vermeiden, hier mal wie ich ihn eingestellt habe. Basis Emitter: ca. 0.65V Kollektorspannung: ca. 6V Gruß Frederik
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Hallo Frederik, sehe ich das richtig, dass du am Kollelktor auskoppelst? Ist R6 deine Last, dein Messpunkt? Wenn das so sein sollte, ist es falsch. Der Transistor läuft in Kollektorschaltung, d.h. der Kollektor liegt HF-mässig auf Masse. Das entspr. C ist in meiner Schaltung eingezeichnet. Auskoppeln (messen) musst du am Emitter, auch aus meinem Schaltbild ersichtlich! Versuche das mal, und wenn dann die Kurvenform immer noch nicht passt, mach mal C2 größer. 73 Wilhelm
Vergrößere mal schrittweise C1, dadurch wird der Rückkopplungsgrad verringert, gleichzeitig der Einfluss der Basis- Emitter- Kapazität des Transistors verkleinert (--> bessere Frequenzstabilität). Was Wilhelm hier vorschlägt, ist nicht zielführend!
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R1 weglassen, da kommt nie ein sauberes Signal raus, die Erfahrung habe ich auch schon gemacht. Koppel am Emitter aus, oder mit einer einzigen Windung auf der Spule. R4 verkleinern, so etwa 60 kOhm, sonst stimmt der Arbetspunkt nicht. DH1AKF K. schrieb: >Vergrößere mal schrittweise C1, dadurch wird der Rückkopplungsgrad >verringert, gleichzeitig der Einfluss der Basis- Emitter- Kapazität des >Transistors verkleinert (--> bessere Frequenzstabilität). So ist es, daß hatte ich weiter oben auch schon geschrieben, Ich hatte C1 = 5 * C2 vorgeschlagen.
DH1AKF K. schrieb: > Was Wilhelm hier vorschlägt, ist nicht zielführend! Doch, er hat recht. Beitrag "Re: Auskopplung aus Oszillator." DH1AKF K. schrieb: > Vergrößere mal schrittweise C1, dadurch wird der Rückkopplungsgrad > verringert Naja, die Schaltung hat keine Amplitudenstabilisierung. Man kann natürlich am Arbeitspunkt oder am Rückkoppelgrad rumfummeln, bis mal was halbwegs Brauchbares rauskommt, aber eine saubere Schwingung kann sich nicht stabil einstellen, weil u.a. die Verstärkung temperaturabhängig und versorgungsabhängig ist. Man kann aber einfach eine sanfte Amplitudenbegrenzung einbauen und bekommt ein sauberes, stabiles Signal: Beitrag "Re: Quarzoszillator: Amplitude festlegen"
Und wenn du parallel zu der Reihenschaltung D1 D2 noch einen Kondensator schaltest, verbessert sich die Stabilität noch weiter, aber der Abstimmbereich verringert sich dann und die Frequenz wird kleiner. Du müßtest dann die Induktivität der Spule etwas verringern.
Hallo zusammen. Danke Arno! Ich habe schon gedacht, ich sei ein bisschen irre. Füt mich war schon immer klar, dass ein kleiners Xc (C2 grösser) von C2 die Rückkopplung verringert. Man kann es soweit treiben, bis die Schwingung abbricht. Ich habe mal ein bisschen rumgelesen. Bei Wes Hayward [1] wird ein entspr. Colpitts-Oszi von vorne bis hinten berechnet. Da gibt es u.a. ein Beispiel für einen Colpitts für 10MHz mit C1 = 100pF und C2 = 1000pF. Das Beispiel ist natürlich nicht so 1:1 auf den Clapp zu übertragen. Die von Arno vorgeschlagene Amplitudenstabilisierung wird wohl nicht nötig sein, durch einen vernünftigen Arbeitspunkt für den Transistor werden sich durch Spannungs- und Strombegrenzung wird sich das von selbst einstellen. Ausserdem braucht Frederik ja nur etwas bei ca. 10MHz. @ Günther: > So ist es, daß hatte ich weiter oben auch schon geschrieben, > Ich hatte C1 = 5 * C2 vorgeschlagen Das habe ich noch nie gesehen, höchstens andersrum. Ein Rechteckgenerator geht einfacher... ,-) > Und wenn du parallel zu der Reihenschaltung D1 D2 noch > einen Kondensator schaltest... Frederik ist ja noch nicht fertig. Wir wissen nichts zum gewünschten Einsatzbereich noch welche Dioden er vervenden will oder hat. Das gibt es noch einiges zu optimieren. 73 Willi PS: Ich frage mich, wie Frederik ausgerechnet auf den Clapp gekommen ist? [1] Wes Hayward : Introduction to Radio Frequency Design Prentice Hall, New Jersey, 1981
Wilhelm S. schrieb: > Die von Arno vorgeschlagene Amplitudenstabilisierung wird wohl > nicht nötig sein, durch einen vernünftigen Arbeitspunkt für den > Transistor werden sich durch Spannungs- und Strombegrenzung > wird sich das von selbst einstellen. Das kommt drauf an; ich habe festgestellt dass sich bei meinem VCO mit Abstimmbereich 180..220 MHz die Amplitudenregelung mittels zweier Schottkydioden bewährt hat. a) die insgesamt kleinere Schwingkreisspannung kann die Varaktoren nicht in den leitenden Bereich treiben b) da die Rückkopplung frequenzabhängig ist, ergibt sich eine über die Frequenz sehr stark schwankende Amplitude. Mit den Begrenzerdioden wird der Verlauf viel flacher. Ich konnte so einen VCO züchten, dessen Amplitude über den ganzen Bereich weniger als 1 dB Welligkeit hat - das geht nicht ohne Begrenzerdioden! P.S. ja habe mich in der letzten Zeit sehr eingehend mit Oszillatoren, insbesondere VCOs in Colpitts-Schaltung, befasst. Aber noch immer habe ich keine Formel für C1 und C2 gefunden. Ich simuliere in SPICE jeweils den open loop gain (d.h. Oszillator bei der Rückkopplung vom Emitter auftrennen und dort eine Spannungsquelle anschliessen) und finde C1 und C2 jeweils so, indem ich die beiden Bedingungen - open loop gain 1..3 dB - C1*C2/(C1 + C2) entspricht der nötigen Schwingkreiskapazität erfülle. 2 Bedingungen, 2 Freiheitsgrade, das passt ;-) Allerdings verändert sich der Loop gain leider, wenn man die Rückkopplung wieder schliesst, weil der Emitterfolger (bzw. Sourcefolger im Fall eines JFET) belastet wird. Dann empfiehlt sich allenfalls noch ein Goral-Oszillator. Dieser hat den Vorteil, dass sein Ausgang eher wie eine Spannungsquelle aussieht, und man kann mittels eines Widerstands den Loop gain präzise einstellen. Die Auskopplung kann über einen Spannungsteiler geschehen, und damit kann man dann auch gleich einen 50 Ohm Ausgang realisieren :-)
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Noch ein Tipp. Die HF-Spannung sollte, bei 12V Betriebsspannung, am Emitter nicht größer als 2V sein, wenn doch, dann C1 und C2 größer machen. An den Varicap stellt sich dann, je nach Güte der Spule, eine HF-Spannung bis zu 20V ein. Die Abstimmgleichspannung muß dann also größer als 20V sein. Tobias Plüss schrieb: >Mit den Begrenzerdioden wird >der Verlauf viel flacher. Das bedeutet aber Dämpfung, die Schwingkreisgüte wird schlechter und damit wird auch die Frequenzstabilität schlechter.
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Günter Lenz schrieb: >>Mit den Begrenzerdioden wird >>der Verlauf viel flacher. > > Das bedeutet aber Dämpfung, die Schwingkreisgüte wird schlechter > und damit wird auch die Frequenzstabilität schlechter. Zweifelsohne. Man muss malt eine gute Spule benutzen, dann kann man das Q in einigermassen brauchbare Regionen bringen. Egal wie man es macht, das Phasenrauschen wird durch Begrenzungseffekte immer verschlechtert. Allerdings hat die im Anhang gezeigte Schaltung die Eigenschaft, dass die Dioden nicht die Schwingkreisspannung begrenzen, sondern durch Gleichrichtung den Kondensator Ck aufladen. Je höher er geladen wird, umso geringer wird die Verstärkung des JFET. Dadurch erhält man eine einfache Verstärkungsregelung. N.B. 1: den Kondensator C kann man ganz weglassen, die Schwingkreiskapazität besteht dann nur noch aus C1 und C2 und den Varaktoren. N.B. 2: man kann die Reihenfolge von Ck und dem kapazitiven Teiler C1/C2 tauschen, dann besteht die Schwingkreiskapazität nur noch aus den Varaktoren (wenn man annimmt, dass Ck klein ist). Man erzielt dabei eine immer bessere Entkopplung von den Transistorparametern, und je nach Bedarf erzielt man verschieden grosse Abstimmbereiche. Im Anhang noch ein Bild, wo ich das Ausgangssignal meines VCOs mit der Maxhold-Funktion des Speckies gemessen habe. Man erkennt, wie es schön flach ist. Leider hat der Oszillator genau das von mir weiter oben beschriebene Problem, dass die Schwingkreisspannung trotz Regelung etwas zu hoch ist, und bei Vtune = 0V wird dadurch das Phasenrauschen schlecht, weil der obere Varaktor ein wenig zu leiten beginnt. Wenn man aber mit Vtune nicht bis 0V herunter geht, sondern bis ca. 0.2..0.3V, dann verschwindet das Problem, weil dann alle Varaktoren immer im Sperrbereich sind. Das Phasenrauschen ist dann auch sehr gut. Das Q des Schwingkreises wird im Wesentlichen von den Varaktoren bestimmt, da dies die schlechtesten Elemente sind (selbst wenn man gute raus sucht :-)), denn
Ich habe mich dann damit abgefunden, dass der VCO einfach nicht bis 0V herunter kann (wie gesagt, er schwingt auch bei Vtune=0 sicher, aber mit schlechten Phasenrauschen), aber schöner wäre natürlich wenn das ginge. Daher meine Frage ob man die Schwingkreisspannung noch mit einem weiteren Trick reduzieren könnte. Werde morgen mal noch das Phasenrauschen messen, mir fällt gerade auf dass ich das nie richtig dokumentiert habe. Bei Interesse lade ich die Messdaten dann auch hier hoch.
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Hallo zusammen, ich liebe diese Art der Diskussion; zum Glück gibts in diesem HF-Forum selten Mecker und persönliche Angriffe. @ Frederik Es fehlt das (Ent)koppel-C zwischen Hochpunkt Spule und Basis-Spannungsteiler. Es darf nicht sein, dass der Hochpunkt der Var-Caps von der Basisspannung abhängig ist. Dann natürlich 100k bis 1M über die Kapazitätsdioden oder über den gesamten Schwingkreis. Fragt mich nicht, was besser ist. Wie Helmut schon schrieb, ist R1 eigentlich überflüssig -> 'Angst'-R, 100 Ohm sind mehr als ausreichend. 'Angst' bedeutet Strombegrenzung. 3k9 ist entschieden zuviel! Das C nach Masse ist das Maß der Dinge! Kollektorschaltung!->Masse Ich frage mich, wie du an die 3k9 kommst. Ich denke, du warst immer noch bei der Auskopplung am Kollektor. Du solltest den Arbeitspunkt überarbeiten: R1 = 93k, nimmt 100k, dann spiele mit R4, sieh zu, ob mehr Strom deinen erwünschten Sinus besser oder schlechter werden lässt. Den Strom musst du ja nicht direkt messen. Aber: Spannung Ub an der Basis durch Spannungsteiler vorgegeben. Ue = Ub-0,7. Ue/Re -> Ic. Das Auskoppel-C am Emitter kann auch viel kleiner als 1nF sein. Das hängt vom Eingangswiderstand der nächsten Stufe ab. So wie es mir darstellt, ist das Schlimme, dass du nur rechnest, nie eine Live-Schaltung vor Augen gehabt hast. Hast du dir schon mal an einem Lötkolben die Finger verbrannt? Ich hoffe, ich tue dir nicht unrecht. Grosse Überschrift: Über Temperatureffekte sprechen wir hier überhaupt nicht! @ Tobias Schön, dass wir uns wieder über den Weg laufen. Ich werde dir eine PN schicken. Ich möchte nicht diesen Thread mit anderen Dingen belasten. 73 Wilhelm
Frederik R. schrieb: > Ein Filter wäre vielleicht eine Lösung, bin aber auch für andere > Vorschläge offen. Übrigens ist das eine gute Idee. Wenn es auf eine gute spektrale Reinheit ankommt, würde ich das auf jeden Fall machen. Bei meinem Oszillatorprojekt habe ich ein 3 poliges Chebyshev Tiefpassfilter benutzt. Mit der C-L-C Topologie sparst du eine Spule, und die Bauteilwerte liegen glücklicherweise so nahe beieinander, dass du 3 gleiche Spulen benutzen kannst ;-) Filter bringt aber nur dann etwas, wenn deine maximale Frequenz weniger als das doppelte der minimalen Frequenz ist, da sonst die Harmonischen im Passband liegen. @ Wilhelm immer wieder gerne, solche Diskussionen sind spannend :-)
Hallo Leute, damit das Thema hier einen Abschluss bekommt melde ich mich nochmal. Das Thema VCO ist in unserem Praktikum aus Zeitmangel leider vom Tisch. Ergo werde ich den VCO leider nicht aufbauen können. Trotzdem möchte ich mich bei allen die mitdiskutiert haben bedanken, ich habe viel gelernt. Wilhelm S. schrieb: > So wie es mir darstellt, ist das Schlimme, dass du nur rechnest, > nie eine Live-Schaltung vor Augen gehabt hast. > Hast du dir schon mal an einem Lötkolben die Finger verbrannt? > Ich hoffe, ich tue dir nicht unrecht. Live-Schaltungen habe ich schon genug vor Augen gehabt habe als Vorbereitung für den VCO auch 6 verschiedene "normale" Oszillatoren zusammengelötet, die zum Teil sehr gut funktionieren. Dabei habe ich mir allerdings nicht die Finger verbrannt ;P. Das habe ich allerdings in meiner Berufsausbildung zu genüge. Das mit dem vielen rechnen kommt leider daher das der Prof. das in der Ausarbeitung sehen will, ohne viel rechnen wäre mir auch lieber. Sorry aber das musste ich noch richtig stellen damit hier niemand einen falschen Eindruck von mir hat. Böse wegen der Unterstellung bin ich dir aber nicht, ist ja zunächst eine berechtigte Annahme :D. Gruß Frederik
Hallo Frederik. > damit das Thema hier einen Abschluss bekommt melde ich mich nochmal. Das finde ich sehr ordentlich von dir; die meistens Threads gehen ja hier leider entweder im Rauschen unter, weil der TO sein Ziel erreicht hat und sich nicht wieder meldet, oder es geht wegen 'Getrolle' den Bach runter. Schade, hier sind in dem Thread ausser mir noch ein paar andere, die die Sache gerne mit dir zu Ende diskutiert hätten und dir zu einem 'lauffähigen' Clapp verholfen hätten. 'What shalls' würde der Griechen sagen. -;) > So wie es sich mir darstellt, ist das Schlimme, dass du nur > rechnest, > nie eine Live-Schaltung vor Augen gehabt hast. Entschuldige, wenn ich dir zu nahe getreten bin; prima, dass du dir schon mal an einem Lötkolben die Finger und Nasenspitze verbrannt hast. Ich wünsche dir weiter viel Erfolg mit deinem Studium. 73 Wilhelm PS: Wie war das mit dem Quarzoszillator? ;-) Als Tipp: verabscheue nicht im I-Net Funkamateur-Seiten. Funkamateure gibt seit ca. 100 Jahren und oft haben sie ausgefallene Lösungen.
Wilhelm S. schrieb: > Als Tipp: verabscheue nicht im I-Net Funkamateur-Seiten. > Funkamateure gibt seit ca. 100 Jahren und oft haben sie > ausgefallene Lösungen. Das Problem bei diesen Lösungen ist, dass sie meistens (aber nicht immer) auf 'try and error' also mehr oder weniger auf Erfahrungswerten beruhen. Das würde mir bei meinem aktuellen Problem nix nützen, weil immer noch der Prof hintendran steht und eine einigermaßen wissenschaftliche Ausarbeitung möchte. Für Projekte die nichts mit dem Studium zu tun haben greife ich allerdings gerne auf solche Seiten und deren Lösungen zurück. Gruß Frederik
Hallo Fredrik, > Das Problem bei diesen Lösungen ist, dass sie meistens (aber nicht > immer) auf 'try and error' also mehr oder weniger auf Erfahrungswerten > beruhen. > Das würde mir bei meinem aktuellen Problem nix nützen, weil immer noch > der Prof hintendran steht und eine einigermaßen wissenschaftliche > Ausarbeitung möchte. Die meisten Erfindungen bestehen aus 'Trial and Error'. So hat Herr Ohm sein Gesetz gefunden - nicht erfunden -, Prof. Ferdinand Braun seinen Detektoreffekt, die Herren Meissner, Hartley, Colpitts, Clapp und viele andere mehr ihre Oszillatorschaltungen. Dann sind viele hingegangen und haben ohne Nachrechnen und -denken versucht, sie zu ver(schlimm)bessern. Das waren auch oft Funkamateure. Stelle dir nur die Situation in den 30er Jahren des vorigen , Jahrhunderts vor. Das Audion hat es auch nur durch die Erfindung der Rückkopplung geschafft. Zu den damaligen Zeiten war das ungewöhnlich, und ich denke, dass ein Verständnis kaum vorhanden war. Überlege mal: Solche Dinge wie das Smith-Diagramm, das Magnetron, Mikrowellen-Dioden, die geschlitzte Messleitung (Slotted Line), Hohlleiter u.v.a. mehr.... 'Trial and Error'. Alles Erfindungen im Gefolge des 2. Weltkriegs. Irgendwer hat sich gedacht, das muss auch anders, besser gehen. Das Nachrechnen - zumindest - ohne Taschenrechner kann man sich heute kaum vorstellen, damals nur mit Papier und Bleistift..., das war doch sehr mühsam. Dass es auch mit Rechnen geht: > Wes Hayward : Introduction to Radio Frequency Design > Prentice Hall, New Jersey, 1981 S. 262-279 Er beschreibt dir einen Colpitts mit allen Rechnereien von vorn bis hinten und mit allem Schnick und Schnack; der Clapp mit all seinen Berechnungen wird auch erklärt. Ich denke, das wird auch deinen Prof. überzeugen. Wenn du möchtest, schicke ich dir gerne Kopien zu, ... sind aber einige Seiten. Du bist ja angemeldeter User, wäre also kein Problem, musst nur Ja sagen. 73 Wilhelm PS: Das o.a. aufgeführte Buch kann man leider nicht mehr kaufen. Als Anmerkung zu den Oszillatoren: Ich werfe nochmal ein paar Schlagworte in den Ring: Pierce, Franklin, Buttler, Seiler, Vackar..., du sieht, die Welt ist immer noch nicht zu Ende.
Frederik Roth schrieb: >weil immer noch >der Prof hintendran steht und eine einigermaßen wissenschaftliche >Ausarbeitung möchte. Gilt für jede art von Oszillator: Grundsätzlich besteht ein Oszillator aus Verstärker und Schwingkreis. Die Impedanz des Verstärkers darf nicht niedriger als die Impedanz des Schwingkreises sein, weil sonst die Betriebsgüte versaut wird, wenn doch, dann muß transformiert werden. Transformieren kann man induktiv durch Anzapfen, zum Beispiel beim Meißneroszillator, oder durch kapazitive Spannungsteiler, Beispiel Colpittz Oszillator. Bei Leistungsanpassung (Schwingkreisimpedanz = Verstärkerimpedanz) hat man die maximal mögliche Schwingkreisamplitude. Die rückgekoppelte Leistung sollte auch nicht größer als zum sicheren schwingen sein. Information zu Widerstandstransformation mit kapazitiven Spannungsteiler findet man zum Beispiel in der Zeitschrift Funkamateur 2015 Heft 10 Seite 1068, (O'zapft is - Schwingkreise mit Widerstandstransformation). Für die Frequenz gibt es die Thomsonsche Schwingungsformel. Das ist im Prinzip auch schon alles, viel mehr wissenschaftliche Theorie gibt es dazu nicht.
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