Guten Tag Zusammen
Ich würde gerne einen 10MHz Oscillator bauen mit einem Schmitt Trigger.
Die Schaltung ist nach dem Bild im Anhang aufgebaut. Jedoch bekomme ich
kein schönes Rechtecksignal hin. Das Bild der Messung ist auch im Anhang
vorzufinden.
Ich habe bereits alle Kondensatoren vergrössert und verkleinert. Es hat
jedoch nicht viel gebracht. Mit einem MHz habe ich bereits einen
Oscillator gebaut mit demselben Schmitt Trigger und einer ähnlichen
Schaltung und es hat tip top geklappt. Mein Ziel ist es schlussendlich
auf 100MHz zu kommen (wenn möglich). Ich arbeite mich deshalb
schrittweise herauf. Die Schaltung habe ich auf einer Lochraster Platine
aufgebaut und darauf Acht gegeben, die Bauteile nahe beieinander zu
löten.
Um die Frequenz zu berechnen brauche ich den Faktor 0.95/(R*C).
Wäre sehr froh wenn mir jemand Tipps geben könnte um das Signal zu
glätten und zu einem schönen Rechtecksignal zu bearbeiten.
Bei fragen stehe ich gerne zur Verfugung.
Ich bedanke mich schon im Voraus für die Antworten!
> Wäre sehr froh wenn mir jemand Tipps geben könnte um das Signal zu> glätten und zu einem schönen Rechtecksignal zu bearbeiten.
Mache ein zweites Gatter dahinter das du nicht in den Analogbetrieb
zwingst.
> Bei fragen stehe ich gerne zur Verfugung.
Dir ist klar das du nur mit Massefeder messen kannst?
Olaf
HildeK schrieb:> Hast du das auch berücksichtigt:>> Olaf schrieb:>> Dir ist klar das du nur mit Massefeder messen kannst?
Ja, man sieht jedoch keinen grossen Unterschied.
Ich weiss nicht was mit Massefeder gemeint ist. Wenn das der Masse Pin
der Prüfspitze ist habe ich sie an GND angeschlossen
Noch mal: du betreibst den ultraschnellen Inverter in einer Betriebsart,
für die er eigentlich nicht gebaut ist. Pack den zweiten Inverter
dahinter und schau nach, wie das Signal dann aussieht. Es sind ja zwei
im Gehäuse drin.
Wolfgang R. schrieb:> Pack den zweiten Inverter> dahinter und schau nach, wie das Signal dann aussieht. Es sind ja zwei> im Gehäuse drin.
Habe ich man sieht jedoch keine Veränderung.(Bild im Anhang)
Wolfgang R. schrieb:> Noch mal: du betreibst den ultraschnellen Inverter in einer> Betriebsart, für die er eigentlich nicht gebaut ist.
Das stimmt nicht. Das ist ja kein einfacher Inverter, sondern ein
Schmitt-Trigger. Der hat keinen linearen Arbeitspunkt.
> Pack den zweiten Inverter> dahinter und schau nach, wie das Signal dann aussieht.
Daran liegt es nicht. Die Oszillogramme zeigen Ringing wie aus dem
Lehrbuch. Das ist ein Aufbau- bzw. Meßproblem.
10MHz Oscillator mit Schmitt Trigger schrieb:> Ich würde gerne einen 10MHz Oscillator bauen mit einem Schmitt Trigger.
Wie kommt man auf die Idee, einen ungeeignetes IC dafür zu
vergewaltigen?
Das Ding kann zwar Taktfrequenzen in der Höhe verarbeiten, ist aber
nicht wirklich für Linearbetrieb gedacht.
> Mein Ziel ist es schlussendlich> auf 100MHz zu kommen (wenn möglich).
Dabei wirst noch noch viel mehr auf die Nase fallen...
DAS nennt sich Hochfrequenz und erfordert andere Schaltungstechnik
(Oszillatorschaltung mit Schwingkreis oder Quarz).
> Die Schaltung habe ich auf einer Lochraster Platine> aufgebaut und darauf Acht gegeben, die Bauteile nahe beieinander zu> löten.
Reicht nicht für HF.... Durchgehende Massefläche ist angesagt.
Für welche Anwendung(en) willst du solche Oszillatoren überhaupt nachher
einsetzen? Das Ding wird weder stabil noch oberwellenarm laufen....
Der Schmitt-Trigger ist nie im Linearbetrieb. Kann er gar nicht, weil er
ja einen Schmitt-Trigger Eingang hat. Allerdings sind 10Mhz schon hart
an der Grenze, denn Schmitt-Trigger Gatter sind meist langsamer als
andere.
100Mhz sind kontrolliert nicht drin. Dafür nimmt man besser einen
fertigen Quarzoszillator.
Matthias S. schrieb:> Allerdings sind 10Mhz schon hart> an der Grenze, denn Schmitt-Trigger Gatter sind meist langsamer als> andere.
Der vom TO beschriebene ist ein ultra high speed Teil mit 3ns... Daran
sollte es also nicht liegen
Michael M. schrieb:> Das Ding kann zwar Taktfrequenzen in der Höhe verarbeiten, ist aber> nicht wirklich für Linearbetrieb gedacht.
Was soll denn hier ein Linearbetrieb?
> Das Ding wird weder stabil noch oberwellenarm laufen....
Oberwellenarmut bei einem Rechteckgenerator?
Stabilität wird nicht gefordert und nicht erwartet: das Teil ist dafür
supersimpel.
10 MHz sind selbst mit einem ollen HC14 kein Problem. Ein Poti in Reihe
zu R1 macht die Frequenzeinstellung variabel.
m.n. schrieb:> Oberwellenarmut bei einem Rechteckgenerator?> Stabilität wird nicht gefordert und nicht erwartet
Der Fragestellr hat nur Oszillator geschrieben. Ich nehme mal an, dass
Stabilität schon gefordert sein wird und nicht ein "Richard
Kimble"-Oszillator (= immer auf der Flucht).
Was nützt ihm der Oszillator, wenn er bei jeder Handbewegung eine andere
Frequenz erzeugt?
JA, oberwellenarm. Auch wenn da Rechteck mit f3, f5, .... rauskommt,
kann man das mit geeigneten Abschirm-Maßnahmen im Zaum halten, so dass
nicht die ganze Gegend verseucht wird.
Michael M. schrieb:> Das Ding kann zwar Taktfrequenzen in der Höhe verarbeiten, ist aber> nicht wirklich für Linearbetrieb gedacht.
Hier will ja auch keiner Linearbetrieb, deshalb der Schmitt-Trigger.
Das ist die typische Oszillatorschaltung mit Schmitt-Trigger.
Der Ausgang schaltet immer zwischen low und high um. Einen linearen
Bereich, wie bei einem Inverter, gibt es nicht.
Erich schrieb:> Zeig' mal deinen Aufbau im Foto!
Foto ist im Anhang.
> Deine Schaltung ist keinesfalls als 100 MHz Oszillator tauglich.> Dazu braucht es entweder Festfrequenz-Oszillatoren (z.B. LTC6905-100)> oder (programmierbare) PLL-Oszillatoren.
Mein Ziel ist es so hoch wie möglich mit der Frequenz zu gehen. Es
müssen nicht unbedingt 100MHz sein.
> Foto ist im Anhang.
Buhaa...lern erstmal wie man einen Tastkopf benutzt. Sobald dein
Masseanschluss laenger wie 1-2cm ist kannst du solche Messungen
vergessen.
Olaf
Dergute W. schrieb:> TGIF
Muttersprache verlernt/vergessen?
10MHz Oscillator mit Schmitt Trigger schrieb:> Foto ist im Anhang.
Nimm einen Platinenrest (<10 cm^2) und mach einen freifliegenden Aufbau,
wenn du (anscheinend) das IC eh einlötest.
Und: Wenn du keine fertigen Massefedern für den Tastkopf hast, --> zwei
Drahtstücke und selber Ösen biegen. Dann brauchst du den TK nicht mal
selbst halten....
m.n. schrieb:> Erich schrieb:>> Deine Schaltung ist keinesfalls als 100 MHz Oszillator tauglich.>> Mann, mann, mann, davon ist doch garnicht die Rede!
Doch, der TO hat sich ein ziemlich anspruchsvolles Ziel gesetzt...
10MHz Oscillator mit Schmitt Trigger schrieb:> Mein Ziel ist es schlussendlich> auf 100MHz zu kommen (wenn möglich).
Das Problem ist aber, dass du - um die Qualität eines
100MHz-Rechteck-Signals beurteilen zu können - ein Oszilloskop mit einer
Bandbreite von so 1GHz++ brauchst. Nein, nicht 1GSPS sondern eine
Bandbreite von 1GHz. Besser mehr.
Die Schaltung von oben (kompakt aufgebaut) mit 74AUP1G04, R1 = 470 Ohm
und C1 = 5 pF schwingt mit 160 MHz @ 3,3 V. Geht doch!
Auf meinem 100 MHz Scope sehe ich allerdings nicht mehr die volle
Amplitude; mit C1 = 10 pF und resultierenden 80 MHz jedoch schon.
Wir sollten unsere Scopes tauschen ;-)
m.n. schrieb:> mit 74AUP1G04, R1 = 470 Ohm> und C1 = 5 pF schwingt mit 160 MHz @ 3,3 V. Geht doch!
....und sogar ohne Herrn Schmitt !! Auf den (die 1 V Hysterese) kommt es
nämlich gar nicht an; sie ist nur "ein wenig" behilflich.
Stefan S. schrieb:> um die Qualität eines> 100MHz-Rechteck-Signals beurteilen zu können - ein Oszilloskop mit einer> Bandbreite von so 1GHz++ brauchst
Prinzipiell wahr.
Naja, um auf dem Hobby-Teppich zu bleiben, würden 500MHz bzw. gut
weniger als 1 ns Anstiegszeit schon mal ausreichen. Das verfälscht noch
nicht soo sehr.
Ich fürchte, dass der Fragesteller sich kein 1++ GHz-Scope leisten
möchte/kann. ;-)
10MHz Oscillator mit Schmitt Trigger schrieb:> Ich weiss nicht was mit Massefeder gemeint ist. Wenn das der Masse Pin> der Prüfspitze ist habe ich sie an GND angeschlossen
Ja, das dürfte ein Hauptproblem sein. 10:1 Tastkopf und messen mit
Massefeder; siehe im Bildanhang.
Als Ersatz für den 10:1 Tastkopf würde ich vorschlagen, einen 2,2K
Widerstand vor ein 50 Ohm Koaxkabel zu setzen, und an dem Ende noch
einen 51 ohm Widerstand sehr kurz an die Meßmasse zu legen, das Scope
dann auf 50 Ohm Termination einstellen. Man büßt zwar Amplitude ein,
aber dafür ist die Bandbreite groß, wenn man die Widerstände gut wählt.
1206 SMD sind hier praktisch.
Michael M. schrieb:> m.n. schrieb:>> mit 74AUP1G04, R1 = 470 Ohm>> und C1 = 5 pF schwingt mit 160 MHz @ 3,3 V. Geht doch!>> ....und sogar ohne Herrn Schmitt !! Auf den (die 1 V Hysterese)> kommt es nämlich gar nicht an; sie ist nur "ein wenig" behilflich.
Nicht wirklich.
Das sind zwei grundlegend unterschiedliche Oszillator-Prinzipien. Mit
Schmitt-Trigger und RC-Glied ist es ein klassischer
Relaxationsoszillator. Zumindest so lange, wie die Umladezeit des
Kondensators zwischen den Schaltpunkten des Schmitt-Triggers deutlich
größer ist als die Laufzeit innerhalb des Gatters.
Mit einem einfachen Inverter ist es ein Ringoszillator. Die Frequenz
hängt im wesentlichen von der Gatterlaufzeit ab. Das RC-Glied sorgt nur
für etwas mehr Verzögerung innerhalb der Schleife. Oder - alternative
Betrachtung - es fügt eine zusätzliche Phasendrehung hinzu, die sich mit
der Gatter-internen Phasendrehung zu 0 addieren muß.
Je kleiner man den Kondensator am Eingang macht, desto mehr wird der
Schmitt-Trigger Oszillator zum Ringoszillator. Im Prinzip geht es auch
ohne R und C, allerdings schaltet man dafür dann besser mehrere Inverter
in Reihe. Sonst wird die Laufzeit zu klein gegenüber der Anstiegszeit.
Axel S. schrieb:> Nicht wirklich........................
Ich habe nur gesagt/bestätigt, dass es geht... und wollte keine
Physik-Vorlesung daraus machen.
@Jochen F. 2k2 auf 25R ( 51R||50R ) ist ca. 100:1
Gute Erfahrung habe ich mit 910R||910R am Messpunkt, RG58 und aktiver
50R Terminierung im Scope.
Aber wie oben schon bemerkt: Masse sehr kurz an GND.
10MHz Oscillator mit Schmitt Trigger schrieb:> 10MHz Oscillator mit Schmitt Trigger (Gast)>
Ein blöderer Nick ist dir wohl nicht eingefallen :-(
10MHz Oscillator mit Schmitt Trigger schrieb:> Die Schaltung ist nach dem Bild im Anhang aufgebaut. Jedoch bekomme ich> kein schönes Rechtecksignal hin.
Kein Wunder - wie auch?
Um ein Rechtecksignal am Ausgang zu erzeugen, müsste im Umschaltmoment
ein unendlich hoher Ladestrom auf C4 fließen. Wo soll der her kommen.
10MHz Oscillator mit Schmitt Trigger schrieb:> Habe ich man sieht jedoch keine Veränderung.(Bild im Anhang)
Ich denke, die hochfrequenten Wellen entstehen dank Meßkabel von Oszi.
Man sollte bei Messen gewährleisten, daß Lastkapazität 50 pF nicht
überschreitet, besser 15 pF, wie auch im Datenblatt angegeben ist. Will
man Verhalten wie im Datenblatt, dann sollten auch Bedingungen wie im
Datenblatt sein.
Du brauchst Tastkopf für hohe Frequenzen, mit wenig C und L.
Das Bild ähnlich wie hier, mit Schwingungen, bekommst du auch bei
anderen Schaltungen, wenn am Ausgang von IC zusätzlich L und C
angeschlossen werden. Alles arbeitet wie auch sollte :)
Du kannst ausprobieren, Oszi über so etwa Spannungsteiler anzuschließen.
C1 und C2 solltest du abstimmen. C2 ist vor allem von deinem Oszi-Kabel
abhängig, C1 mehr von R1-Kapazität und von Aufbau. Diese Schaltung
sollte so nah wie nur möglich von Signalquelle sein. R und C sollten am
besten SMD sein und wenn nicht, dann mit sehr kurzen Leitungen, ca. 3
bis 5 mm max..
10MHz Oscillator mit Schmitt Trigger schrieb:> Ich würde gerne einen 10MHz Oscillator bauen mit einem Schmitt Trigger.> Die Schaltung ist nach dem Bild im Anhang aufgebaut. Jedoch bekomme ich> kein schönes Rechtecksignal hin. Das Bild der Messung ist auch im Anhang> vorzufinden.
Ziel ist unklar. Man kann heute sehr billig Quarzoszillator kaufen. Das
wird kaum teurer als die Variante mit Schmitt Trigger und viel stabiler.
Ich könnte es verstehen, wenn Frequenz veränderbar sein sollte, hier ist
das aber nicht der Fall.
Übrigens, Oszi-Bild wird mit einem Quarz-Generator etwa gleich, wenn man
lange Oszi-Kabel anschließt :)
Lothar M. schrieb:> Sieh dir den Beitrag "ST ausgenutzt und bis aufs Blut gequält -> Wettbewerb" an.
Wollte ich auf drauf hinweisen. Man bringt den Widerstand auf 0 Ohm und
lässt den Kondensator weg. Vor ziemlich genau 10 Jahren wurde der
Wettbewerb ja eröffnet :-)
10MHz Oscillator mit Schmitt Trigger schrieb:> Danke für die Antwort, habe C4 entfernt und es sieht leicht besser aus> leider immer noch nicht ganz gut
Doch das sieht tadellos aus - abgesehen von dem offensichtlichen
Messfehler.
Das Bild ist typisch, wenn die Masseverbindung vom Oszilloskop schlecht
ist. Als ich das Bild gesehen habe, war mir direkt klar, dass du das
schwarze Kabel mit der Krokodilklemme verwendet hast. Weiter unten kam
dann die Bestätigung.
afu schrieb:> Im Amateurfunk nehmen manche OMs die absonderlichsten ICs für kleine> QRP-Kurzwellensender.> z.B. alles, was invertieren kann in Kombination mit einem Schwingquarz.> Dann noch mal ein Inverter dahinter und fertig ist das Oszillatorsignal.
Und was soll das dem Themenstarter nun sagen? Er hat erst einmal
Probleme, sein produziertes Signal richtig zu messen.
Alles weitere kommt vielleicht später noch, wenn er die Güte besitzt,
sich dazu und zum Fortgang seiner Bastelei zu äußern.
> Gekühlt lassen sich solche Bausteine oft auch bei deutlich höheren> Spannungen betreiben, was auch die nutzbare Frequenz erhöht.
Wenn du meinst, dass höhere Spannungen (außerhalb der Grenzwerte) eine
gute Wahl wäre.... :-/
10MHz Oscillator mit Schmitt Trigger schrieb:>> Hast du das auch berücksichtigt:>>>> Olaf schrieb:>>> Dir ist klar das du nur mit Massefeder messen kannst?>> Ja, man sieht jedoch keinen grossen Unterschied.>> Ich weiss nicht was mit Massefeder gemeint ist.
Wenn du nicht weißt, was eine Massefeder ist, wie kannst du dann
beurteilen, ob sich ein Unterschied bei der Messung ergibt?
So sieht so ein Ding aus:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/27280/groundspring.png
Michael M. schrieb:> Das ist ja nun inzwischen wohl zum soundsovielsten Mal erklärt,> verlinkt, abgebildet worden..... :-(
Ja, nur nützt es dem TO nicht viel, wenn er so ein Ding und den
passenden Begriff gar nicht kennt bzw. dass das die Ursache für sein
'schlechtes' Signal sein könnte. Dann gibt es auch keinen Anlass, danach
zu suchen ...
Und, oft genug kann man es nicht sagen; fast täglich gibt's Leute, die
sich über ihre Oszillogramme wundern und Ursache ist nur diese Feder. So
wie wahrscheinlich auch beim TO.
afu schrieb:> (aus meiner Sich ist es ein verstecketer Hinweis an den TO, mal über ein> 10MHz-Quarz und eine Bufferstufe nachzudenken - aber pssst!)
...und früher gabs mal sowas wie "TTL-Kochbuch" und
"Oszillator-Kochbuch" usw... kann man bestimmt auch im Net finden und
drin stöbern. Und dann könnte man auch fragen...
Gruß Rainer
HildeK schrieb:> Ja, nur nützt es dem TO nicht viel,
Ja HildeK, gerade du hattest ja nun eine wirklich realitätsnahe
Abbildung eingestellt. Dann sollte man meinen -wenn der Fragesteller
nicht total behämmert ist-, dass er das richtig deutet.
Und ich schrieb ja noch dazu, dass man das Problemchen auch mit zwei
Drahtstückchen und ein wenig Biegen derselbigen auch lösen kann.
Ich denke, noch mehr können wir nicht helfen...;-)
Michael
Karadur schrieb:> @Jochen F. 2k2 auf 25R ( 51R||50R ) ist ca. 100:1
Das sind 33 mV bei 3.3 Volt und 50 mV bei 5 Volt. Das kann jedes
Oszilloskop gut auflösen, und die erreichbare Bandbreite ist jenseits
von 1 GHz, wenn man das auch nur ansatzweise gut umsetzt.
Klar ist: Das Oszilloskop muß einen internen 50 Ohm schaltbar haben, die
externen sind nur zweite Wahl.
Michael M. schrieb:> Ich denke, noch mehr können wir nicht helfen...;-)
Du hast ja schon vor mir auf die Feder hingewiesen. Aber klar, wir
warten nur auf neue Screenshots.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Doch das sieht tadellos aus - abgesehen von dem offensichtlichen> Messfehler.
Eben. Die Schaltung funktioniert, der '14 wird auch nicht unzulässig
benutzt (ist ja immerhin einer mit Hysterese) - nur der TO hat die alte
Regel vergessen, daß man für solche Messungen in Reihe mit der
Tastspitze einen simplen 33..47 Ohm Widerstand schalten sollte. Das
verhindert derartiges Überschwingen bei steilen Flanken ganz passabel.
Dann geht auch die 10cm lange Masseleitung.
Nur zur Information: so richtig gemein wird das, wenn man den Ausgang
eines schnelleren OpV (AD8000 usw.) ohne den kleinen Widerstand
oszillografieren will. Dann hat man sich nämlich nur durch's Antippen
unversehens einen Oszillator geschaffen.
W.S.
Michael M. schrieb:> Das Thema live und in Farbe: https://www.youtube.com/watch?v=zodpCuxwn_o
Jetzt wäre noch sinnvoll gewesen, einen Resitive Divider als Tastkopf zu
nehmen. Da geht das noch besser!
Die Messeinrichtung ist nicht optimal gewählt. 2ns Anstiegszeit vom
Signal, 300MHz Skope und ein Tastkopf, der auch nicht mehr Bandbreite
hat und zusätzlich noch ordentlich Eingangskapazität.
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