Einfaches DIP Meter Eigenbau

[DerSchwinger (Gast)]

Hey Leute,

Will einen Schwingkreis ausmessen (Frequenz).
Habe jetzt mal die Schaltung simuliert.
Leider ist das Ergebniss sehr ernüchternd.
Die Schaltung soll mal mit 2 1.5V Zellen funktionieren.
Der errechnte Schwingkreis sollte aber um die 503khz haben.

Kann das stimmen, oder sind meine Widerstandswerte zu gering?
Wie schaffe ich es, dass mein Oszi die Schaltung weniger beeinflusst?
Gibt es bessere Schaltungen (Sollten einfach bleiben) !

[Hp M. (nachtmix)]

An dem Spektrum siehst du ja schon den Grund.
Die intensiven Oberwellen sagen, dass die Schwingung alles andere als 
sinusförmig ist. Dafür gilt dann natürlich auch die Thomsonsche 
Schwingungsformel nicht mehr.

Der Grund ist viel zu viel Verstärkung und eine zu feste Ankopplung des 
Transistors an den Schwingkreis.
Dadurch spielt der Transistor fast nur noch mit der Induktivität, und 
der Kondensator hat kaum noch Einfluss.
Geh mal vorsichtig mit der Versorgungsspannung runter, bist dass die 
Geschichte gerade eben noch schwingt.
Das sollte eine bessere Kurvenform und eine genauere Einhaltung der 
Frequenz ergeben.

[DerSchwinger (Gast)]

Danke für deine Tipps.
Habe jetzt mal die Spannung reduziert und koppel jetzt anders aus.
Es ist schon besser geworden.
Ich schätze die Kapazitäten der Transistoren spielen hier auch eine 
grosse Rolle.

[DerSchwinger (Gast)]

Oha. Bilder vergessen.

[DerSchwinger (Gast)]

Das ganze Spektrum strahlt aber noch mehr :-(

[DerSchwinger (Gast)]

Für heute freuts mich nicht mehr :-(   .......
Wer sich weiter spielen möchte.
Anbei mal das LTSpice Schematic und auch die Modelle der Standart 
Transistoren. (Würden sicher im Wiki gut aufgehoben sein)

ALSO: Wer kann mehr als ich ? ;-)

[DerSchwinger (Gast)]

Sinn des ganzen soll folgendes sein:
Ich halte meinen Tastkopf auf einen LC Kreis und "meine" Schaltung 
wandelt es  in eine Schwingung um, welche ich am Oszi auswerten kann.
Es handelt sich hierbei um einen Parallelschwingkreis, welchen ich nicht 
auftrennen kann.
Also soll "meine" Schaltung folgendes können:
1. Einen LC Paralellschwingkreis zum schwingen anregen
2. Das Signal für das Oszi entkoppeln

[B e r n d W. (smiley46)]

> dass die Schwingung alles andere als sinusförmig ist

Man darf aber nicht vergessen, hier wird am Emitter gemessen. Zusätzlich 
hangen noch beide Emitter an der selben Leitung.

> viel zu viel Verstärkung

Hier ist ein Gegenvorschlag, der Oszillator wird mit viel weniger 
Leistung betrieben. Um einen Dip zu bekommen, muss ja die Schwingung 
einbrechen. Die Originalschaltung hat zu viel Verstärkung und kann eine 
zusätzliche Last nahezu kompensieren.

Zusätzlich misst die Originalschaltung die Emitterspannung plus Signal, 
deshalb habe ich es mit einem Puffer mit Zweiweg-Gleichrichtung 
probiert.
Die Simulation zeigt einen schönen Dip abhängig vom Koppelfaktor 
zwischen den Spulen.

[Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)]

Hi, "DerSchwinger",

> ... oder sind meine Widerstandswerte zu gering?

Schau mal hier: http://www.radiomuseum.org/forum/dipper_ade.html

Der Peltz-Oszillator braucht nur minimale Emitterströme und dafür nur 
hochohmige Emitterwiderstände.
An die Stelle Deiner Diode mit nachfolgendem Elko passt daher besser ein 
PNP-Darlington, dessen Emitter auf einen Elko arbeitet.

Ciao
Wolfgang Horn

[John (Gast)]

Servus Schwingschaltungsbastler,

deine Schaltung krankt an 3 Stellen.

Der Nachverstärker muss galvanisch getrennt werden. Du brauchst einen 
Koppelkondensator. Wenn der Nachverstärker auch aussteuerfähig sein 
sollte, dann lege den AP nicht mit einem Basiswiderstand fest, sondern 
mit Basisspannungsteiler und Spannungsgegenkopplung durch 
Emitterwiderstand.
Und drittens hat dein Oszillator eine viel zu hohe Verstärkung. Das 
siehst du an der Kurvenform, die vom Sinus abweicht und an der fft, die 
dir die Oberwellen zeigt. Die Verstärkung kriegst du besser nicht durch 
senken der Betriebsspannung runter, sondern durch erhöhen des 
Emitterwiderstandes. In meiner Sim hab ich jetzt bei 5V Betriebsspannung 
einen Re im Oszillator von 100k ! Dafür ist die erste Oberwelle 57 dB 
unter der Grundwelle.

Jetzt bin ich grad in Eile, aber bei Gelegenheit kann ich dir meine Sim 
posten, frag einfach nach, wenn du Verwendung dafür hast.

grüsse, John

[Matthias K. (kannichauch)]

Hallo

Es gibt bestimmt zig fertige Dip Meter Schaltungen. Da brauchst Du das 
Rad nicht neu erfinden.
Guckst Du mal hier: z.B.: 
http://www.qsl.net/va3iul/Homebrew_RF_Circuit_Design_Ideas/Homebrew_RF_Circuit_Design_Ideas.htm
unter Dip-Meter.

So ein Dip-Meter erzeugt nur einen Dip indem es eine eigene Frequenz auf 
einen Schwingkreis einkoppelt.
Die Intensität bzw. Amplitude kann man einstellen, so das der Oszillator 
z.B. gerade so schwingt.
Bei Resonanz hat der untersuchte Schwingkreis einen anderen Widerstand 
bzw. auch Spannungswert, was das Dipmeter dann als Dip anzeigt.
Ein Dipmeter hat meist nur 1 Transistor für den Oszillator und evtl. 
noch andere Elektronik.
Manche Dipmeter haben statt mehreren Frequenzskalen am Drehkondensator 
eine Digitale Frequenzmessung. Ein Anschluss für ein Oszilloskop hat 
keinen Wert, außer um vielleicht die Sinusform des Oszillators zu 
prüfen.

MfG und viel Spass.
Matthias

[(º°)·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.· (Gast)]

Es gab mal einen Bauvorschlag im "Elekronischen Jahrbuch" zu
S.B.Z.-Zeiten. Dort wurde mit einem normalen HF-Generator und
einer angeschlossenen Detektorschaltung "gedippt".

Das schien recht gut zu funktionieren.

Zum Anregen von Schwingkreisen koennte ich sonst den MAX2620
empfehlen. Der wurde genau fuer sowas gemacht.

Oder die beliebte Schaltung mit einem (Stell-)Widerstand
und 2 pnp-Transistoren. Auch die kann eigentlich alles
schwingfaehige zum oszillieren bringen.

      ___
    -|___|-o-------------.
       A   |             |
 ------'   |           |<
           '--   --o---|
              v /  |   |\
              ---  |     |
               |   |     |
               o---)-----o
               |   |     |
               |   |     C|
              ---  |     C|
              ---  |     C|
               |   |     |
  -------------o---o-----'

Ansonsten wenn du es irgendwo gekauft bekommst: ein RUFG4.
Geht von 150 kHz bis 250 MHz und laesst als Dipper kaum
Wuensche offen.
Fuer 250 MHz bis 1 GHz gab es von der Firma auch was.

[DerSchwinger (Gast)]

John schrieb:
> Jetzt bin ich grad in Eile, aber bei Gelegenheit kann ich dir meine Sim
> posten, frag einfach nach, wenn du Verwendung dafür hast.

Das wäre ein Hit :-)
Die meisten DIP Meter sind für den Mhz Bereich.
Da will ich eigentlich nicht hin.
Die maximale Frequenz sollte um die 1Mhz sein.

[Frank W. (frank_w)]

Matthias K. schrieb:
> Guckst Du mal hier: z.B.:
> 
http://www.qsl.net/va3iul/Homebrew_RF_Circuit_Design_Ideas/Homebrew_RF_Circuit_Design_Ideas.htm
> unter Dip-Meter.

Danke für den Link.

Gruß Frank

[DerSchwinger (Gast)]

Sodala. Jetzt habe ich was besseres hinbekommn.
Verbesserungsvorschläge sind gerne erwünscht.

[Ei der Daus (Gast)]

Den R4 vergrößern, schrittweise auf 1 MOhm oder noch mehr..

[Ei der Daus (Gast)]

Und dazu bitte den Plot zeigen, maximal zwei Schwingungen.

[DerSchwinger (Gast)]

OK.
R4 werde ich wohl als Spindeltrimmer ausführen, da er stark von den
verwendeten Transitoren und der Versorgungsspannung abhängt.
Das wird wohl eine Einstellungssache werden.
Zu klein = Mehr Verzerrungen
Zu gross = Keine Schwingung mehr
Leider ist bei der Simulation bei 340k Schluss.
Anbei mal alle Plots,...

Wie gesagt. Verbesserungsvorschläge sind gerne erwünscht.

[Werner H. (werner45)]

Diesen Oszillator hatte ich auch mal aufgebaut.
Er ist auch Bestandteil eines alten Motorola-ICs (Name vergessen).

Als Emitterwiderstand ein log. Pot >= 100 kOhm verwenden, über 
1k-Schutzwiderstand direkt an Masse. Damit kann man bei ungünstigen 
LC-Verhältnissen den Schwingeinsatz beeinflussen.

Verbesserung der Sinusform:
Q1 wird in Bassisschaltung betrieben. Die Basisschaltung hat einen 
niedrigen Eingangswiderstand und belastet Q2 etwas. Zum Vergrößern ca. 
100 Ohm in den Emitter einschleifen. Mit einem Scope kann man eine 
deutliche Verbesserung der Sinusform erkennen und den Widerstand so 
optimieren. Bei zu großem Widerstand reißt die Schwingung ab.

Gruß  -   Werner

[Ei der Daus (Gast)]

Den Aauskoppeltransistor lass mal bitte weg, dafür die Schaltung mit 1 
MOhm Auskoppelwidersatand den Oszi anschließen...

Also nur den Oszillator schwingen lassen...

[B e r n d W. (smiley46)]

Noch eine Variante.

Bei dieser Schaltung fungiert Q1 gleichzeitig als Puffer fürs 
Oszilloskop. Außerdem ist es der Schaltung egal, ob der Schwingkreis 
Spannung führt, denn sie ist galvanisch getrennt. C5 könnte als Trimmer 
ausgeführt werden, damit der Oszillator schön anschwingt, sich jedoch 
nicht zu hoch aufschaukelt.

Es sollten "richtige" HF-Transistoren verwendet werden, also wenigstens 
sowas wie BF199. Denn es macht schon einen Unterschied, ob der 
Transistor 12pF Basiskapazität hat oder <2pF. So kann die Lastkapazität 
auf ca. 3pF gesenkt werden.

[DH1AKF W. (wolfgang_kiefer)]

DerSchwinger schrieb:
> Verbesserungsvorschläge sind gerne erwünscht.

Damit das Ganze auch in der Praxis funktioniert, ein paar Hinweise:

- parallel zur Spannungsquelle einen Kondensator (10.. 100 nF) schalten.
- C2 auf 1 nF verkleinern
- Auskopplung der HF vom Emitter Q3 mit 1 nF, 
Spannungsverdopplerschaltung wie oben vorgeschlagen
- C1 zusammensetzen aus einem Drehko und einem Festkondensator, mit 
einem geeigneten Frequenzzähler eichen und fertig!

[opamanfred (Gast)]

Hallo, ich habe diese Schaltung schon mehrere Jahre in Verwendung ( 
http://www.radiomuseum.org/forum/dipper_ade.html,2.Schaltbild von oben), 
in ein Kästchen aus Basismaterial eingebaut mit 9V-Batterie.Über 
Spannungsteiler aus Widerstand und LED (10mA) liegt der PELTZ-Oszillator 
der LED parallel. Transistoren sind BC547, Auskopplung auf 2 BNC-Buchsen 
für Oszi Und Frequenzzähler schwingt von ca. 200KHz bis 27 MHz . Zum 
Dippen nehme ich eine Spule aus einem offenen Bandfilter 468 KHz ohne 
Kondensator. Verwende ich als schnellen Tester und zum Vor-Abgleich im 
KW-Bereich.
Gruß opamanfred

[John (Gast)]

Servus Schwingschaltungsbastler,

du hast ja schon einige Hinweise aufgegriffen, und die Ergebnisse werden 
besser.

Den Emitterwiderstand gehört nach Masse, dann hast du 
Verstärkungsreserve bei grosser Dämpfung. Ausführung am Besten Drehpoti 
mit Vorwiderstand, um eine Strombegrenzung am Anschlag zu haben. 
Mehrgangtrimmer wäre mir zu unhandlich, ich schalte da lieber mit 
Kippschaltern Vorwiderstände dazu in 1:2 Abstufung. Da kann ich binär 
sehr schnell den Bereich wählen. Das ist aber eine Sache des 
persönlichen Geschmacks.

Du hast wieder die AP der Folgeschaltung mit dem des Oszillators 
vermantscht. Das ist nicht sinnvoll.

Im Anhang eine FFT mit 470 k Emitterwiderstand. L und C wie bei dir und 
ohne Folgeverstärker. Die 2. Harmonische ist nicht sichtbar, und die 
dritte mit besser als 50 dB unter der Grundwelle. ltspice macht sehr 
schöne ffts wenn mans richtig bedient.

[DerSchwinger (Gast)]

@John: Kannst du die Schaltung zeigen?
Der zweite Arbeitspunkt ist nicht optimal, ich weis.
Habe es einfachshalber in der Simulation rangebastelt.
Wie gesagt, eine komplette Schaltung wäre gut.
Ich bin sehr wissensdurstig!

[John (Gast)]

So eine Stufe ranbasteln ist nicht sinnvoll, nimm einfach einen zweiten 
Emitterfolger, wie er ohnehin schon im Oszillator vorhanden ist. Die 
Ausgangsspannung ist eh hoch genug.

Es wurde schon erwähnt: In der Realität braucht man einen 
Abblockkondensator quer über die Versorgungsspannung.

[Werner H. (werner45)]

Noch besser (sinusähnlicher) wird das mit einem kleinen Widerstand im 
Emitterkreis von Q1.
Ich weiß nicht, ob LTspice das auch richtig abbildet, am Scope sieht man 
es deutlich.

Gruß   -   Werner

[John (Gast)]

Servus Werner,

ganz nachvollziehbar ist deine Beobachtung nicht: Welche Bedingungen 
hast du da: Betriebsspannung, Frequenz, Reaktanzen im Kreis, 
Emitterwiderstand, Transistortypen, gibt es einen Nachverstärker ?

Wenn der Emitterwiderstand zu klein ist, hast du zu viel Emitter- und 
damit auch Kollektorstrom und die Verstärkung ist zu hoch. Der 
Oszillator schwingt auf, bis sein Verstärker ausreichen verzerrt, um 
einen weiteren Anstieg zu verhindern. Alles was die Gesamtverstärkung im 
Oszillator senkt, senkt dann auch die Verzerrungen. Das tut der 
zusätzliche Emitterwiderstand für Q1. Würde man gleich den gemeinsammen 
Emitterwiderstand ausreichend hoch einstellen, würde der zusätzliche 
nichts mehr bringen, sondern eventuell die Schwingungen aussetzen 
lassen.

Das kann man in der Realität und in der Sim beobachten. In dem Frequenz 
Bereich, den der TO vorgegeben hat, bilden die Modelle der Simulation 
das reale Verhalten recht gut ab. Quantitativ liegen die Ergebnisse 
manchmal anders, aber qualitativ zeigen sich die selben Phänomene, wenn 
man ein paar Dinge berücksichtigt. Gut gestaltete Schaltungen sind aber 
ohnehin unempfindlich gegen Exemplarstreuungen, Temperaturgang und 
ähnliches.

72, John

[W.S. (Gast)]

DerSchwinger schrieb:
> Sinn des ganzen soll folgendes sein:
> Ich halte meinen Tastkopf auf einen LC Kreis und "meine" Schaltung
> wandelt es  in eine Schwingung um, welche ich am Oszi auswerten kann.

Nein, so eben nicht. Ein Dipmeter ist im Prinzip ein abstimmbarer 
Oszillator, der durch ein Meßobjekt bedämpft wird. Wenn du den also an 
deinen Schwingkreis oder deine Antenne hältst, so daß es zu einer 
dezenten Kopplung zwischen deinem Dipmeter und dem Prüfling kommt, dann 
sollte eben dieser Prüfling dem Oszillator Energie entziehen (und zwar 
frequenzabhängig) und in Wärme verbraten, was der Oszillator durch 
erhöhte Stromaufnahme oder Absacken der Schwingamplitude quittiert. Das 
ist dann der Dip beim Abstimmen.

W.S.

[Werner H. (werner45)]

@ John:

Mein Oszillator war aus einfachen Transistoren >300 MHz FT aufgebaut, 
1,5 V UB. Bereich 100 kHz - 50 MHz, Ferrit und Luftspulen, Luftdrehko. 
100k-Poti als Emitterwiderstand. Aufbau mit gutem DIL-14-Sockel 
freitragend. Bei allen Variationen war der Sinus am Emitter ca. 0,5 Vss 
und am UNTEREN Ende leicht abgeflacht.
Tietze-Schenk befragt und danach einen kleinen Widerstand 50 - 100 Ohm 
zusätzlich in den Emitter des Basisschaltungs-Transitors eingeschleift, 
um dessen Eingangswiderstand anzuheben. Der Erfolg war ein fast ganz 
sauberer Sinus, jedenfalls weitaus besser als ohne diesen Widerstand.

Die Schaltung ist schnell zusammengelötet, Du kannst es ja mal 
ausprobieren.
(Steckbrett nehme ich bei HF nicht).
Ob man das in LTspice auch sehen kann, weiß ich nicht (noch nicht 
benutzt, ich löte gleich los).

Gruß   -   Werner

[Gerhard O. (gerhard_)]

Vielleicht wäre es auch hilfreich die vorhandene Literatur nach 
erprobten Designs und Erfahrungen zu überfliegen:

http://circuitcellar.com/wp-content/uploads/2013/01/CC25_ProjCard_Pres_Ball-CC271.pdf
http://makearadio.com/visitors/images5/G0CWA-GDO.pdf
http://elm-chan.org/works/ddm/report_e.html
https://g4rvh.files.wordpress.com/2008/08/waht-you-can-do-with-a-dip-meter.pdf

(Grid) Dip Oszillatoren müssen idealerweise auf bestimmte Eigenschaften 
gezüchtet werden die nicht immer generell in der Literatur über 
Oszillatoren ersichtlich sind.

Manchmal lohnt es sich ein erprobtes Design zu bauen oder erstehen und 
damit zuerst eigene Erfahrungen zu sammeln bevor man sich an ein eigenes 
Design heranwagt.

Ein modernes Design sollte auf alle Fälle eine digitale Frequenzanzeige 
haben. Viel Arbeit könnte auf diesem Gebiet geleistet werden um die 
traditionelle Realisierung in das heutige Zeitalter zu bringen.

[Erwin D. (Gast)]

Gerhard O. schrieb:
> Ein modernes Design sollte auf alle Fälle eine digitale Frequenzanzeige
> haben. Viel Arbeit könnte auf diesem Gebiet geleistet werden um die
> traditionelle Realisierung in das heutige Zeitalter zu bringen.

Schon erledigt:
http://www.qrp-shop.biz/epages/qrp-shop.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/qrp-shop/Products/VDipIt

[John (Gast)]

Werner,

wenn ich dich jetzt richtig verstanden habe, hast du das Signal am 
Emitterwiderstand des Oszillators abgenommen. Da habe ich sowohl in der 
Sim, als auch bei meinem real aufgebauten Testoszillator eine mehr als 
stark abgeflachten Sinus. Das sieht mehr wie Einweg gleichreichtet aus.

Ich habe das Nutzsignal aber am Kollektor des in Basisschaltung 
arbeitenden Transistors abgenommen, so wie das beim Peltz Oszillator 
(Emittergekoppelter Oszillator bei Tietze, Schenk) üblich ist und hier 
vom Threadersteller auch eingebracht wurde. Dort ist das Signal sehr gut 
sinusförmig, wenn man den Emitterwiderstand richtig einstellt. Da 
braucht es keine weitere Massnahme, - weder real noch in der Sim.

[Werner H. (werner45)]

@John:

Ich weiß heute auch nicht mehr, warum ich damals am Emitter ausgekoppelt 
habe. Das war zu den Anfängen des Internet mit Bulletinboards und 
Pixelgrafik, an Informationen dranzukommen war nicht so komfortabel wie 
heute...
Aber ich weiß den Chip wieder und habe inzwischen auch welche:
Motorola MC 1648  (ein VCO).

Gruß   -   Werner

[John (Gast)]

Alles klar, Werner,

dein Workaroud scheint ja auch funktioniert zu haben.

72, John

[Matthias K. (kannichauch)]

Noch ein guter Link, mit Simulationsdatei für LT-Spice:
http://www.dj4uf.de/projekt/dipmeter/dipmeter.html

[DerSchwinger (Gast)]

Habe mich jetzt nochmals gespielt.
Sieht schon sehr gut aus.
Werde es mal auflöten und berichte dann.

[Mast (Gast)]

Hier gibt es das einfache Dipmeter auf 
http://www.b-kainka.de/bastel126.html.

Ich sollte einen Stopwiderstand zwischen den Schwingkreis und die Basis 
des Emitterfolgers einfügen. Grund dafür ist zum Verhindern der 
unerwünschten Eigenschwingungen des Emitterfolgers wann er von dem 
Zähler kapazitiv belastet wird (Unerwünschte Colpitts Oszillator). Der 
Wert des Stopwiderstandes sollte zwischen 470 Ohm und 10 k liegen und 
sollte mit einem kleinen Kondensator von 10 bis 20 pF überbrückt werden.