Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kapazitiver Spannungsteiler - Theorie vs Realität


von Der M. (Gast)


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Gegeben sei die Schaltung im Anhang, ein Tonfrequenzgenerator.. Die 
beiden C sind 0,1 microF. Der Kopfhörer (2K Ohm) bildet mit diesen einen 
Schwingkreis, der die Frequenz bestimmt.
Messe ich mit dem oszi am kollektorseitigen Ende und nach dem Schalter, 
erhalte ich das violette Signal. Messe ich zwischen den Kondensatoren 
und nach dem Schalter, hätte ich erwartet, dass ich ein Signal mit 
halbierten Spitze-Spitze Wert erhalte. Stattdessen erhalte ich das gelbe 
Signal, was ungefähr 1/3 ist. Die Probes waren auf 10x gestellt. Über 
das oszi habe ich den dc Anteil korrigieren lassen. Die Kapazitäten 
haben ich mit einem LCR Messgerät geprüft, sie unterscheiden sich 
marginal.
Was mache ich falsch?

von Jens G. (jensig)


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>Was mache ich falsch?

Gar nix.
Die kapazitiven Widerstände müssen sich leider auch mit den ohmschen 
Widerständen arrangieren. Die verzerren also das kapazitive 
Teilerverhältnis.
Dazu kommt, daß der NF (also der T) keine unendliche Verstärkung hat, 
und somit die Spannungsverhältnisse nicht der abstrakten Theorie 
entsprechen.
Du hast also sozusagen einen unsymmetrisch belasteten kapazitativen 
Spannungsteiler.

von Peter R. (pnu)


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Nur das Messergebnis verstehst Du falsch.
Es gibt in der Schaltung nicht nur den 1:1-Teiler mit den Cs, sondern 
auch andere Widerstände. Vor allem den "unsichtbaren" Eingangswiderstand 
des Transistor-Emitters. Und der ist stromabhängig und beträgt u.U. nur 
einige hundert Ohm.

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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Und das der Transistor ein ziemlich nichtlineares Teil ist, sieht man 
auch sehr schön an der ziemlich vermurksten Sinuskurve ...

von Der M. (Gast)


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Erstmal Danke für eure Antworten!

Peter R. schrieb:
> Es gibt in der Schaltung nicht nur den 1:1-Teiler mit den Cs, sondern
> auch andere Widerstände. Vor allem den "unsichtbaren" Eingangswiderstand
> des Transistor-Emitters. Und der ist stromabhängig und beträgt u.U. nur
> einige hundert Ohm.
Du meinst, der Widerstand ist sehr gering und "belastet" damit den 
Kondensator derart, dass die Spannung einbricht?

Dann habe ich noch eine Frage zur Phasenlage.
Wären bei einem idealen kapazitiven Spannungsteiler ohne Belastung die 
Phasenlage exakt gleich?

von Der M. (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Und das der Transistor ein ziemlich nichtlineares Teil ist, sieht man
> auch sehr schön an der ziemlich vermurksten Sinuskurve ...
Ergänzend noch eine weitere Frage:
Du beziehst das auf diesen speziellen Transistor, oder?
Ist ein sehr alter Germanium Transistor. So wie die Kurve aussieht, 
dürfte unterwünsche Ausstrhlungen geben, ist das korrekt?

von Harald W. (wilhelms)


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Der M. schrieb:

> Gegeben sei die Schaltung im Anhang, ein Tonfrequenzgenerator.

...die nicht besonders gut geeignet ist. Nimm besser
einen sog. Phasenschieberoszillator. Der erzeugt einen
deutlich besseren Sinus.

von Jens G. (jensig)


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Der M. (Gast) schrieb:

>Jens G. schrieb:
>> Und das der Transistor ein ziemlich nichtlineares Teil ist, sieht man
>> auch sehr schön an der ziemlich vermurksten Sinuskurve ...

>Ergänzend noch eine weitere Frage:
>Du beziehst das auf diesen speziellen Transistor, oder?

Nöö. Gilt generell für BJTs (also npn/pnp). FETs sind da sicherlich 
besser, wenn es einem darauf ankommt.

>Ist ein sehr alter Germanium Transistor. So wie die Kurve aussieht,
>dürfte unterwünsche Ausstrhlungen geben, ist das korrekt?

Ja, das ist ein Sinus mit recht starken Oberwellen. Aber frag' mich 
nicht wegen der Zusammensetzung der Oberwllen.

von MaWinDerAa (Gast)


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Der M. schrieb:
> Jens G. schrieb:
> Und das der Transistor ein ziemlich nichtlineares Teil ist, sieht man
> auch sehr schön an der ziemlich vermurksten Sinuskurve ...
>
> Ergänzend noch eine weitere Frage:
> Du beziehst das auf diesen speziellen Transistor, oder? Ist ein sehr
> alter Germanium Transistor. So wie die Kurve aussieht, dürfte
> unterwünsche Ausstrhlungen geben, ist das korrekt?

Im Ösi Land gibt es einen Elektronik Store, der hat die noch im Angebot!

von Peter R. (pnu)


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Der M. schrieb:
> Du meinst, der Widerstand ist sehr gering und "belastet" damit den
> Kondensator derart, dass die Spannung einbricht?

ja.

Der M. schrieb:
> Dann habe ich noch eine Frage zur Phasenlage.
> Wären bei einem idealen kapazitiven Spannungsteiler ohne Belastung die
> Phasenlage exakt gleich?

ja.

Hier sind aber die Spannungen durch die ohmschen Belastungen 
verschoben.Du hast zwar nicht genau angegeben ,zwischen welche Punkten 
Du gemessen hast. Wenn Du die Spennungen an C2 und C1 misst, sind da in 
jdem Fall Rs parallel.

von Peter B. (olduri)


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Hi,
zur Schaltung ist ja schon alles gesagt, was mir auch dazu einfiele. 
Aber zu dem O'skope: Da braucht man man nicht den Schirm 
abzufotografieren, das kann den Schirm direkt, und zwar in voller 
Schärfe, in ein ~.png speichern. (Auf USB-Stick geht es am besten) Hat 
sogar ein extra Knöpfchen dafür.

Frohe Ostern!
Peter B.

von Der M. (Gast)


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Ich danke euch herzlich für eure Antworten, alles beantwortet.
@olduri:
Ich weiß, aber ich war zu faul. :)

Frohe Ostern :)

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