Ich habe im Anhang meine Schaltung in LTSpice und einmal aufgelötet. In LTSpice kriege ich eine wunderschöne Schwingung von ca 30MHz aber meine schaltung schwingt null. Kann mir bitte jemand helfen ich weiß echt nicht mehr weiter.
Hinweis dieser riesige 1.5Ohm Widerstand dient lediglich als abgriff für mein Oszilloskop. Mein Oszilloskop hat eine Eingangskapazität von 15pF und einen Eingangswiderstand von 10MOhm, falls das hilft.
Ich würde vom Kollektor des Transistors einen kleinen Keramikkondensator zu dem Massepunkt schalten, ca 0,1u-1u. Die Simulation braucht das nicht, die Realität schon.
Du musst mehr Spannung an die Basis koppeln, in der unüblichen Kollektorschaltung hast du eine Verstärkung <1: also z.B. C2 = 2n2.
Der Basisspannungsteiler ist unnötig niederohmig. Vorschlag R2=100k, R3=68k.
Ich würde vom Kollektor des Transistors einen kleinen Keramikkondensator
zu dem Massepunkt schalten, ca 0,1u-1u.
Ich würde mir 100nF anfangen.
Ein anderen Transistor würde ich auch enpfehlen wie z.B. einen BF199.
Der transition frequency ist min. 4 mal größer und der Common Emitter Feedback Capacitance ist viel kleiner(weniger belasten).
Kennst Du zufällig die Güte Deiner Spule?
Vermutung das die Schleifenverstärkung unter 1 fällt.
Vielleicht ist die Betriebsgüte des Schwingkreises zu schlecht.
Stimmt der Arbeitspunkt des Transistors? Die Spannung über
R1 sollte ohne Schwingkreis erstmal halbe Betriebsspannung oder
ein kleinwenig mehr sein. C2 5 mal größer als C3 machen.
R2 und R3 würde ich auch etwas größer machen, vielleicht so
50kOhm. C1 weglassen, aber Richtung Spule ein Kondensator einfügen,
vielleicht so 50pF bis 100pF, bischen probieren.
Die Induktivität der Spule auf 0,5µH erhöhen.
Vieleicht ist die Belastung durch Meßleitung und Oszillograf
auch zu groß. Ich würde an einer Meßleitung einen Ring von
2cm Durchmesser machen und dann berührungslos induktiv
durch langgsames annähern an die Spule messen.
Verwechselst Du Spannungsverstäkung und Schleifenverstärkung?
Denke nicht. Die Schleifenverstärkung kann nicht größer als die Spannungsverstärkung des Transistors sein. Bei der Ausgangsschaltung mit den gleich großen C2/C3 ist die Schleifenverstärkung sogar deutlich kleiner 0,5.
Das die Simulation funktionierte, liegt nur an der zu groß angenommenen Güte des Schwingkreis.
Wenn Du die Resonanzüberhöhung des Schwingkeis als Teil der Schleifenverstärkung siehst, passt natürlich deine Betrachtung.
Dein Aufbau ist nicht besonders HF günstig, Besser ist es, sie im berüchtigt berühmtem "Manhattan Stil" aufzubauen. Auf einen kleinen Stück kaschierter LP, löte alle R und C nach Masse auf die Kupferfläche und die restliche Schaltung in der Luft, weg von der Kupferfläche. Die Spule soll mindestens einen Spulen DM von Masse entfernt sein.
Erstmal ein generelles Dankeschön für die schnellen Antworten auf mein Problem. Wirklich ein dickes Dankeschön.
Ich versuche hier ein paar Frage nacheinander Abzuarbeiten:
Die Güte meiner Spule ist 78. Coilcraft Bauteilnummer:146-06J08L
Das C2/C3 Verhältnis passe ich gleich auch nochmal an und probiere den Manhatten-Stil aus
Der Arbeitspunkt des Kondesators sollte eigentlich passen aber ich werde trotzdem die Widerstandswerte anpassen
An den Kollektor mache ich auch eine Keramik-kondesator zu masse
Ich probiere vorsichtiger zu messen
Einige Frage habe ich aber noch:
ist es vielleicht besser den Colpitts-Oszillator in einer anderen Schaltung zu nutzen (Basis oder Emitter-Schaltung)? Ist es dann einfacher die Schwinung in Gang zu bekommen?
Und wenn ich mir jetzt ein PCB machen sollte , wie führe ich da am besten die Masse? Eine große groundfläche die alles umschließt oder lieber nur die untere Lage Ground und oben meine Leitungen?
Die grosse Frage bleibt: was genau willst du denn erreichen, d.h. welchen Zweck soll die Schaltung schliesslich und endlich erfüllen. Du willst ja ein PCB machen, und die beantwortung deiner Fragen hängt ja stark davon ab.
Allein die nackte Auskopplung eines Oszillator-Signals an irgendwas nach aussen macht keinen Sinn da die Einwirkung der externen Belastung viel zu gross ist. Mindestens eine Pufferstufe müsste dazwischen damit einigermassen stabile Verhältnisse herrschen. Alles andere ist nur auf die Überprüfung mit dem Oszilloskop beschränkt.
Die Güte meiner Spule ist 78. Coilcraft Bauteilnummer:146-06J08L
Das ist die sogenannte Leerlaufgüte, also wenn man den Schwingkreis
alleine betrachtet. Wenn der Schwingkreis dann in eine Schaltung
eingebaut ist, verringert sich die Güte bei Anpassung etwa
um die Hälfte, je nach dem wie fest der Transistor angekoppelt ist.
Das nennt sich dann Betriebsgüte. Die Betriebsgüte ist immer
kleiner als die Leerlaufgüte.
Mein Ziel ist es den Schwingkreis als local oscillator zu nutzen, um damit ein ein FM-Radiosignal auf 10,7Mhz runterzumischen. Aber als erstes würde es mir reichen wenn ich ein 80MHz Signal auf meinem Oszilloskop sehen kann.
Des weiteren habe ich das C2/C3 Verhältnis zu 10:1 geändert und eine Kapazität zu der Versorgungsspannung hinzugefügt. Beides hat nicht geholfen leider. Manhattan Still kann ich leider erst ausprobieren wenn ich die Kupferplatten da habe. Das ist dann mein nächsten ansatz
Dann sollte "man" diesen Wert auch in der Simulation annähernd verwenden, sonst schwingt der Oszillator "fast immer" (in der Simulation). Ich hatte mal in meiner "augenkrebsverhindernden" Version einen Dummy-Wert von 1 Ohm eingetragen.
also auch wenn ich die 1Ohm da noch reinpacke in die Simulation funktioniert die schwingung noch wunderbar. Hoffe, dass der Manhattan-Stil helfen wird. Melde mich sobald ich die bauteile da habe und getestet habe. Danke für eure anhaltende Hilfe
Mein Ziel ist es den Schwingkreis als local oscillator zu nutzen, um
damit ein ein FM-Radiosignal auf 10,7Mhz runterzumischen. Aber als
erstes würde es mir reichen wenn ich ein 80MHz Signal auf meinem
Oszilloskop sehen kann.
Mach das erstmal langsam. Die Beinchen alle lang lassen, dann geht das auch auf Lochraster und denke dran was Wastl hier schrieb:
Allein die nackte Auskopplung eines Oszillator-Signals an irgendwas nach
aussen macht keinen Sinn da die Einwirkung der externen Belastung viel
zu gross ist. Mindestens eine Pufferstufe müsste dazwischen damit
einigermassen stabile Verhältnisse herrschen.
Ich habe im Anhang meine Schaltung in LTSpice und einmal aufgelötet. In
LTSpice kriege ich eine wunderschöne Schwingung von ca 30MHz aber meine
schaltung schwingt null. Kann mir bitte jemand helfen ich weiß echt
nicht mehr weiter.
Eine Spannungsquelle ist in SPICE der perfekte Kurzschluß weswegen zusätzliche Entkopplungsmaßnahmen unnötig sind. In der Realität sitzt die Spannungsquelle jedoch weit weg, hier fehlt es an einer HF/NF Entkopplung am Kollektor. Wähle des Weiteren eine reale Güte @ 30MHz für deine Induktivität.
Der Wert der Kondensatoren im kapazitiven Spannungteiler ist recht ungünstig. Der maximale negative Eingangswiderstand am Basisanschluß liegt damit bei ca. 1/10 der gewünschten Betriebsfrequenz und fällt bei 30MHz nur noch gering aus. Du kannst den negativen Anteil mit Rin = -gm x XC² leicht abschätzen. Ein Bsp. ist angehängt welches sich leicht in ein Clapp Oszillator umwandeln lässt. Die Schaltung schwingt ohne Probleme auch bei höheren Frequenzen.
Danke an alle die mir geholfen haben. Ich habe die Schaltung von Robert soeben aufgebaut ur, dass ich anstelle der 68pF ->47pF genommen habe und anstelle der 82pF-> 69pF genommen habe. Außerdem habe ich anstelle 33 Ohm-> 47 Ohm und 1.5 kOhm ->2.2 kOhm genommen. Die Schaltung schwingt mit 30Mhz und einer Amplitude von 200mV(gut sichtbar auf Oszilloskop).
Freue mich richtig
Würde aber gerne noch verstehen, was die Kapazitäten Änderung geändert habe insbesondere C4. Ich würde gerne verstehen warum das jetzt schwingt. Danke für eure Mühen.
Ich würde gerne verstehen warum das jetzt schwingt.
Losere Kopplung an den Transistor, die Betriebsgüte wird dann besser.
C1 C2 C3 machen eine Impedanz-Transformation. Je größer der Kondensator
um so kleiner die Impedanz. Die Transistorimpedanz am Emitter ist meistens
kleiner als die Schwingkreisimpedanz. Die Impedanz zwischen Basis und
Emitter ist noch kleiner als am Emitter, deshalb sollte dort der
größte Kondensator sein. Der Kondensator von Basis zur Spule sollte
kleiner als der Emitterkondensator sein. Bewährt hat sich, wenn der
Kondensator an Basis-Emitter etwa 5 mal größer als der Emitterkondensator ist.
Die Schaltung schwingt mit 30Mhz und einer Amplitude von 200mV(gut
sichtbar auf Oszilloskop).
Mit 10:1 Tastkopf gemessen? Oszilloskop auf 10:1 umgeschaltet? Kollektor nur für NF oder auch für HF (4,7...10nF) entkoppelt?
Anbei ein weiteres Bsp., diesmal als Clapp-Oszillator für 104MHz. Da das Transistormodell nur mit einem unrealistisch kleinen Basisbahnwiderstand Rbb daherkommt, wurde ein passender Rbb eingefügt um die Ausgangsamplitude an die der realen Schaltung anzupassen. Die reale Schaltung schwingt bei 97MHz, ist erstaunlich stabil und die Ausgangsamplitude liegt bei ca. 0,9Vs bzw. 1,8Vss.
Schein täuscht - diese Aufbauart ist HF-technisch sehr gutmütig, zumindest bis zum UHF und niedrigen SHF Bereich. In der guten alten Zeit (Hi), wurden z.B VHF/UHF Fernseh-Tuner in ähnlicher LuftverDrahtungs Technik (wenn auch viel schöner) aufgebaut. Man muss halt wissen (nicht hochmütig gemeint) worauf es ankommt und Zugang zu den rechten Komponenten haben.
Ich nehme das ursprüngliche Thema noch einmal auf und möchte hier meine Lösung der Fragestellung zeigen.
Der Oszillator ist, der Einfachheit halber und einschließlich einer zusätzlichen Pufferstufe, auf dem Steckbrett aufgebaut. Das Foto zeigt den Aufbau, den Schaltplan und Messungen.
Wegen der wesentlich besseren Transistorsanpassung beträgt die Amplitude der entstehenden HF-Schwingung einige Volt. Der Pufferstufe können maximal 13mW@30MHz HF-Leistung entnommen werden.
Die gezeigte Oszillatorschaltung ist bezogen auf den verwendeten Transistor ziemlich gutmütig: BC550, BC140, 2N2222, 2N2369, 2N3905 habe ich ohne Änderungen der Beschaltung erfolgreich ausprobiert. Die Pufferstufe dagegen will HF-Transistoren sehen, mit NF-Transitoren schwingt die Schaltung, was sich wohl erst durch Aufbau der Schaltung auf einer durchgehenden Massefläche beseitigen ließe.
Habe jetzt auch mal die Basisschaltung ausprobiert. Es kommt immerhin zur schwingung aber nicht annähernd so stark wie in der Simulation. Ich würde gerne verstehen welcher parasitären Effekt ich in der Simulation nicht beachte, weshalb die Schwingung so viel schwächer ist. Und danke Robert, dass du sowas mal aufgebaut hat.
Ist der der Clapp oszillator der beste um solche frequenzen zu erzeugen oder ist die basisschaltung besser?
Danke auch G.O. dass du das auch auf einem Steckbrett nochmal aufgebaut hast. Ist die Graphic an der Seite gemessen oder simuliert? Welche amplitude kriegst du gemessen mit dem aufbau hin?
Habe jetzt auch mal die Basisschaltung ausprobiert.
Wenn du nicht weisst warum du einen Elko von 1000uF in der Schaltung verwendest, lass ihn einfach weg. Zur lokalen Stabilisierung der Versorgung einer solchen HF-Schaltung reichen 100nF bis 1uF Keramik-Kondensatoren. Dagegen sind die HF-Eigenschaften eines dicken (oder auch dünneren) Elkos "unter aller Sau".
Hat sich scheinbar noch niemand die Frage gestellt wie man diesen oder jenen Oszillator stabil auf eine bestimmte LO-Frequenz fein abstimmen möchte um einen bestimmten Sender zu empfangen. Drift durch Temperatur, Spannungsschwankungen und Handempfindlichkeit aller Orten ...
Achso .... einen Mischer braucht man ja auch noch dazu, und ein Filter ...
Hat sich scheinbar noch niemand die Frage gestellt wie man diesen oder
jenen Oszillator stabil auf eine bestimmte LO-Frequenz fein abstimmen
möchte um einen bestimmten Sender zu empfangen.
Also wie H.H. sagt bin ich grade einfach am lernen und das Radio ist mein Endziel. Will jetzt erstmal überhaupt eine 100MHz Frequenz überhaupt hinkriegen und danach mache ich mir gedanken wie ich das ganze abstimme usw. trotzdem Danke für die ganze Hilfe
