Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Oszillator mit einfacher Spanungsversorgung


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von Michael M. (lernender)


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Hallo zusammen,

folgenden Oszillator möchte ich aufbauen und das Ausgangssignal für eine 
Kapazitätsmessung verwenden (Anhang).
Wenn ich Versorgungsspannung +- 12V verwende, funktioniert alles wie 
gewollt. Nur würde ich die Schaltung gern mit einer einfachen Versorgung 
betreiben, am liebsten mit 5 V und einem Offset von 2,5V um ein 
Ausgangssignal von 0 bis 5 V zu erhalten.
Wie kann ich das realisieren?

Vielen Dank vorab!

von georg (Gast)


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Michael M. schrieb:
> einem Offset von 2,5V um ein
> Ausgangssignal von 0 bis 5 V zu erhalten.
> Wie kann ich das realisieren?

Garnicht. Der Opamp wird weder 0V noch 5V am Ausgang erreichen.

Georg

von Günni (Gast)


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georg schrieb:
> Garnicht. Der Opamp wird weder 0V noch 5V am Ausgang erreichen.

Wenn der + Eingang des OP-Verstärkers und die damit verbundenen 
Kondensatoren statt an Masse über 2 gleich große Widerstände (einen an 
die Plusversorgung und einen an die Minusversorgung, Größenordnung ca. 
10 bis 20 kOhm) gelegt wird, müsste das "halbwegs" klappen. Aber ohne 
Regelung der Ausgangsamplitude wird diese nicht sonderlich genau werden. 
Einfach mal probieren - der Aufwand für die Änderung ist gering. Könnte 
/ sollte klappen.

von Günni (Gast)


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Nachtrag zu meinem Thread: Durch die beiden Widerstände wird ein 
"virtueller Ground" - in diesem Fall auf dem Niveau von 2.5 V - erzeugt. 
Dieser muss normalerweise durch einen genügend großen Kondensator nach 
0V wechselspannungsmäßig stabilisiert werden. Anderenfalls kann je nach 
Schaltung eine Mit- oder Gegenkopplung entstehen. Ob das in diesem 
speziellen Fall so ist, sollte ausprobiert werden. Eventuell schwingt 
der Oszillator ohne diesen Siebkondensator nicht.

von Wolfgang (Gast)


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georg schrieb:
> Garnicht. Der Opamp wird weder 0V noch 5V am Ausgang erreichen.

Nun dramatisiert das mal nicht so. Entweder du bist ein Erbsenzähler 
oder hast den Mund arg voll genommen.

Bei 10kΩ Last schafft er immerhin noch mindestens den Bereich 0.02V bis 
4.97V

von Jakob (Gast)


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Such doch mal nach AND9983 von onsemi.com. Der "Three Gate
Oscillator" dürfte deinen Wünschen entsprechen:

Die Frequenzgenauigkeit dürfte vergleichbar sein. Formeln für
die Bauteilbemessung sind dabei.
Mit 5 V Betriebsspannung hast du auch ein Signal von 5 Vpp
bei hochohmiger Belastung.

Die restlichen 3 Inverter vom 74C04 , 74HC04, ... schaltest du
parallel als Ausgangspuffer. Dann musst du NICHT GANZ so
hochohmig ran. :-)

von Michael M. (lernender)


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Guten Morgen zusammen,
und vielen Dank. Ich habe Günni's Vorschlag umgesetzt und lt. Simulation 
funktioniert es super. Die Bilder der Schaltung und ein Screenshot der 
Ausgangspannung anbei.

Viele Grüße

von Dietrich L. (dietrichl)


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Michael M. schrieb:
> Ich habe Günni's Vorschlag umgesetzt

Günni schrieb:
> Dieser muss normalerweise durch einen genügend großen Kondensator nach
> 0V wechselspannungsmäßig stabilisiert werden.

Du hast 100pF (C4) genommen. Das ist gegenüber den 3 Stck. 330pF nicht 
"genügend" groß, d.h. die 2,5V am Spannungsteiler werden einiges an 
Welligkeit haben.
Es scheint ja zu gehen, aber ich würde mindestens 10nF nehmen, um 
stabile Verhältnisse zu haben.

von Michael M. (lernender)


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OK, bin jetzt bei 1n und das sieht gut aus. Muss es dann in der 
richtigen Schaltung noch testen.
Viele Grüße!

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