Hallo Kollegen ich habe mit einem keramischen koaxialen Resonator einen Oszillator bauen wollen. Siehe mal die paar Bilder im Anhang. Bild 1 zeigt den Keramikresonator. Ich habe ihn hier auf dem Testadapter zu meinem Impedanzanalysator eingespannt, um seine Parameter zu messen. Bild 2: Verlauf der Impedanz nach Betrag und Phase über der Frequenz. Man sieht, dass der Resonator eine Resonanzfrequenz von 400 MHz haben sollte und bei dieser Frequenz dann eine Parallelresonanz auftritt. Soweit so gut. Bild 3: ich habe dann das Ersatzschaltbild berechnen lassen. Offenbar hat mein Resonator eine Induktivität von ca. 2nH und eine Kapazität von ca. 60pF. Die Verluste scheinen sich auch recht in Grenzen zu halten :-) die charakteristische Impedanz ist mit sqrt(L/C) bei ca. 5 Ohm, wobei ich das nicht nachprüfen kann, da ich vom Resonator kein Datenblatt habe. Bild 4: ich habe dann einen Goral-Oszillator aufgebaut mit einem J310 JFET und einem BFR93 NPN Transistor. Bild 400mhzosci.png: in LTSpice habe ich das ganze simuliert. Die Bauteilwerte habe ich so bestimmt, dass der Loopgain ausreichend gross ist. Daher schwingt der Oszi auch sehr zuverlässig an. Bild 5: habe dann (mittels DC-Block) das Ausgangssignal am 50 Ohm Ausgang abgegriffen und mit dem Speci angeschaut. Es sieht eigentlich gut aus. Aufgrund des Spannungsteilers ist natürlich die Ausgangsamplitude klein, und es sind ein paar Oberwellen vorhanden, aber sonst ok. Bild 6: wie vorher, aber bisschen rein gezoomt. Die Frequenz passt ungefähr zur Simulation, und da der Keramikresonator kapazitiv belastet ist, ist sie etwas tiefer, als die Eigenfrequenz des Resonators alleine. Das sollte also passen. Bild 8: wenn man noch weiter rein zoomt, dann erkennt man allerdings, dass der Oszi irgendwie moduliert ist. Es sieht für mich wie eine Art Frequenzmodulation aus. Ich habe schon diverses versucht: andere Abblockkondensatoren, zusätzliche Abblockkondensatoren, den J310 durch einen BF245B ersetzt, am Gate Schottkydioden zur Amplitudenbegrenzung angeschlossen, ... alles hat nichts gebracht. Der Oszillator bleibt frequenzmoduliert! woran könnte das liegen?
Die Zappel-Stufen scheinen mir 50 Hz voneinander zu liegen - Netzbrumm? Steht das Labornetzteil mit dickem Trafo zu dicht nebendran?
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Hallo Tobias Falls der Resonator schnell anschwingt und die Zeitkonstante aus T=C1*R2 im Vergleich dazu groß ist, neigt die Schaltung zu Pendelschwingungen. Also mal beide verkleinern auf z.B. 4.7pF und 22k und ausprobieren, ob sich eine Besserung einstellt.
Mit so einem Testaufbau muss das ja passieren. Wer lichtjahre lange Beine an den Bauelementen laesst, darf sich ueber parametrische Effekte nicht wundern. 3 bis hoechstens 5 mm waeren akzeptabel...
Christoph K. schrieb: > Die Zappel-Stufen scheinen mir 50 Hz voneinander zu liegen - > Netzbrumm? > > Steht das Labornetzteil mit dickem Trafo zu dicht nebendran? nein, das Labornetzteil ist weit entfernt. Habe auch ein anderes ausprobiert, mit dem selben Effekt. --- schrieb: > Mit so einem Testaufbau muss das ja passieren. > Wer lichtjahre lange Beine an den Bauelementen laesst, > darf sich ueber parametrische Effekte nicht wundern. > > 3 bis hoechstens 5 mm waeren akzeptabel... Danke. Das weiss ich wohl selber. Ich habe ja geschrieben, dass ich verschiedene JFETs ausprobiert habe. Den J310 zu Beginn. Danach habe ich einen MMBFJ310 genommen, im SOT-23. Ich glaube nicht, dass dessen Pins zu lang sind. Diejenigen des J310 waren auch sehr kurz, so 4mm. Das Bild zeigt die letzte Variante mit dem BF245, den ich nur proforma mal rein gelötet habe, und logischerweise die Pins nicht gekürzt habe, da es mühsam zum einlöten ist und ich nach dem Versuch mit dem SOT-23 schon vermutet habe, dass es wohl nicht am Transistor liegt. Im Übrigen handelt es sich hier um 300 MHz, das geht noch recht gut so.
Tobias P. schrieb: > ich habe mit einem keramischen koaxialen Resonator einen Oszillator > bauen wollen. Siehe mal die paar Bilder im Anhang. Im Prinzip schon der richtige Ansatz. Aber wie ein Vorredner schon sagte: --- schrieb: > Wer lichtjahre lange Beine an den Bauelementen laesst, > darf sich ueber parametrische Effekte nicht wundern. Das FET Gate ist hochempfindlich gegen Modulationen. Zunächst musst du aber lokal im Aufbau für eine stabilisierte und rauscharme Spannung sorgen, dein Netzteil ist für einen Oszillator vieeeeel zu unsauber. Ein kleines RC-Glied in der Versorgung wird Verbesserung bringen, aber im Endeffekt braucht man eine Stabilisierung direkt nahe am Oszillator.
B e r n d W. schrieb: > Hallo Tobias > > Falls der Resonator schnell anschwingt und die Zeitkonstante aus T=C1*R2 > im Vergleich dazu groß ist, neigt die Schaltung zu Pendelschwingungen. > Also mal beide verkleinern auf z.B. 4.7pF und 22k und ausprobieren, ob > sich eine Besserung einstellt. Danke Bernd, das ist ein interessanter Hinweis. Werde ich testen. Könntest du das noch etwas genauer erläutern, wie das mit den Pendelschwingungen funktioniert?
B e r n d W. schrieb: > neigt die Schaltung zu Pendelschwingungen. Sie schwingt aber nicht pendel. Pendelschwingungen würden sich als Nebenlinien im KHz oder MHz Abstand vom Träger deutlich bemerkbar machen. Ich sehe keine.
Tobias P. schrieb: > 4.jpg Der Resonator sollte fest mit der Kupferfläche verlötet sein. Durch Reibung / Vibrationen bekommst du eine veränderliche Masse-Zuleitungsinduktivität zum Aussenleiter des Resonators. Die Zuleitung ist auch zu lang und zu schmal. Deswegen: direkt anlöten. Heisser Punkt ist das offene Ende des Resonators. Einmal vorne und hinten anlöten. Hinten damit besser mechanisch stabilisiert (Mikrofonie-Effekt).
Tobias P. schrieb: > Christoph K. schrieb: >> Die Zappel-Stufen scheinen mir 50 Hz voneinander zu >> liegen - Netzbrumm? >> >> Steht das Labornetzteil mit dickem Trafo zu dicht >> nebendran? > > nein, das Labornetzteil ist weit entfernt. Habe auch > ein anderes ausprobiert, mit dem selben Effekt. Naja, Span 5kHz, 10 Kästen horizontal und 10 Hubbel je Kästchen finde ich schon SEHR verdächtig, da muss ich Christoph zustimmen. Der 50Hz-Brumm ist ja quasi überall, den kann man sich auch anders einschleppen als nur direkt magnetisch -- z.B. über eine Brummschleife o.ä.
Possetitjel schrieb: > Der 50Hz-Brumm ist ja quasi überall, den kann man sich auch anders > einschleppen als nur direkt magnetisch -- z.B. über eine Brummschleife > o.ä. hmm stimmt schon. So hab ich mir das noch nicht überlegt. Allerdings habe ich schon etliche Oszillatoren gebaut und mit diesem Netzteil betrieben, aber nie hatte ich einen aufmodulierten 50 Hz Brumm. Zumal die Zuleitung zum Oszillator aus einem Tiefpass 100 Ohm Widerstand und 100uF Elko besteht. Ich werde morgen mal das Netzteil direkt über den DC-Block an den Speci hängen und schauen, ob da was brummt. Dann werde ich noch testen, den Oszi mit einer Batterie zu speisen. Ich werd dann berichten!
Ob es an verbrummter Betriebsspannung liegt kann man ja herausfinden, indem man die Schaltung mal mit Batterie testet. Vielleicht ist auch die Rückkopplung zu fest, C2 mal etwas größer machen, dann verringert sich die Rückkopplungspannung. Wenn die Rückkopplungspannung zu groß ist, kommt es am Gate des Transistors J1 zu einer Gleichrichtung die C1 aufläd. Dies läst den Oszillator aussetzen, bis sich C1 wieder entladen hat.
Die Gatebeschaltung ist schon etwas verdächtig. Mit dem 100k Widerstand kann man sich Brumm und Rauschen einhandeln, welche wieder das Oszillatorsignal modulieren können. Die Variante mit Drossel verhindert auch Netzbrumm am Gate. Der 1k Widerstand in Reihe zur Drossel soll Resonanzen bedämpfen.
Ich habe mal versucht die kaum idendizierbaren Ripples mitzuzählen. Es scheinen aber etwas mehr als 10 Ripples /Teil zu sein. Irgendwie zähle ich was zwischen 11 und 13. Das würde aber nicht mehr zu Netzbrummen passen. Es sei denn die 50Hz/ Teil stimmen nicht genau bei dem Analyzer. Ralph Berres
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