Oszillator oder Multivibrator ?

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Autor
Oszillator oder Multivibrator ?

    







BID = 684068

proximacentauri

Gerade angekommen


Beiträge: 8
Wohnort: alfacentauri
 

  


Hallo,

ich habe mit drei Bauteilen (Batterie, Spule, Transistor) experimentiert und zwei (bzw. bei Vertauschung von C/E vier) verschiedenartige Oszillatoren gebaut.

1). konstante (Sinus) Schwingungen auf ca. 86KHz. Alle Harmonischen im LW/MW-Bereich machten sich durch Funkstille an der Radioskala bemerkbar. Die Grundschwingung rechnete ich aus Beobachtungen grob zurück, auch synchronisierte eine DCF77 Funkuhr in Kernnähe nicht mehr. Bei Inversbetrieb (Vertauschung von B/E ohne Batterieumpolung) schwingt der Kreis unwesentlich tiefer.

2). Ein lauter Ton ca. 500Hz ist auf dem gesamten LW/MW-Spektrum zu hören,
(bei Inversbetrieb ebenfalls ohne Batterieumpolung etwa eine Terz/Quarte tiefer). Der Ton ist ähnlich dem eines Testmultivibrators, doch wie kommt die Kippschwingung (Spektrum ist ja da) zustande?


BID = 684070

proximacentauri

Gerade angekommen


Beiträge: 8
Wohnort: alfacentauri

 

  

Aufbau und Schaltung sind hier:

BID = 684077

proximacentauri

Gerade angekommen


Beiträge: 8
Wohnort: alfacentauri

Eine 3V Batterie gibt etwa gleiche Ergebnisse, nach Abschaltung des Radios hörte ich den Ton ca 200-300 Hz auch leise aus dem Kern.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: proximacentauri am 15 Apr 2010 15:12 ]

BID = 684080

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Eigentlich dürfte die Schaltung so überhaupt nicht schwingen.
Wahrscheinlich aber hast du den Transistor schon etwas angekokelt, weshalb er einen derart hohen Reststrom hat, dass es zum Anschwingen reicht. Ge-Transistoren sind in dieser Hinsicht viel empfindlicher als ihre Kollegen aus Silizium.
Wenn die Schaltung dann erst mal schwingt, dann ist genug Energie in der Spule und der parasitären Wicklungskapazität gespeichert, dass die Schwingung so weit ansteigt, bis sie durch irgenwelche nichtlineare Verlustmechanismen (z.B. Gleichrichtung) oder die endliche Stromlieferfähigkeit der Batterie oder des Transistors begrenzt wird.

Wenn die resonante Sinusschwingung pulsiert, dann ist eine zweite Zeitkonstante im Spiel. Hier könnte das die Kapazität (nicht die elektrochemische) der 1,5V Zelle sein.
Deshalb baut man HF-Schaltungen grundsätzlich mit Abblockkondensatoren über die Versorgungsleitungen auf, damit nicht die Hochfrequenz dort herumvagabundiert, wo sie nichts zu suchen hat.

Schaltungen, die sich absichtlich ähnlich wie die deine verhalten, wurden früher unter der Bezeichnung Pendelaudion als außerordentlich empfindliche Empfänger in den verschiedensten Frequenzbereichen eingesetzt.
Selbst vor einigen Jahren habe ich noch eine im Empfänger einer Funkwetterstation auf 433MHz gefunden.


BID = 684099

GeorgS

Inventar



Beiträge: 6450

Alternativ ist das ein ganz gewöhnlicher
Sperrschwinger, der mit 500 Hz schwingt.
Mit den Oberwellen des Sägezahns wird die
Langwelle, vor allem aber die Zwischenfrequenz
zugemüllt, damit ist auch die Mittelwelle tot.
Ein Oszillokuck wäre hilfreich...
Georg

PS
Oszillator oder Multvibrator sind eigentlich
keine Alternativen, Multivibratoren sind eine
Untergruppe der Oszillatoren. Dein Ding ist
aber sowieso kein Multi, sondern ein Sperrschwinger.




[ Diese Nachricht wurde geändert von: GeorgS am 15 Apr 2010 16:21 ]

BID = 684124

proximacentauri

Gerade angekommen


Beiträge: 8
Wohnort: alfacentauri

@perl
Tja, wie schon oft gibt der Versuch anderes als die Theorie her:

Batterie mit Elko geblockt, ein 2SB22 und ein AD funktionieren genau wie der AC132 vorhin und ich vermute, alle Ge-Transistoren tun es. Neuer Versuch mit zwei BC 141, davon einer neu, das Gleiche:

1)
B an Mitte
E an Ende
C an +
nur Träger+Harmonische auf LW, mit beiden aber kein Inversbetrieb. Die Si-Typen haben wohl einen anderen internen Aufbau.

2)
B an Ende
E an Mitte
C an +
Kernton mit mehreren Hundert Hertz auf dem gesamten LW/MW-Spektrum.
Inversbetrieb: Quarte höhere Frequenz.
Zum starten genügt ein kurzer Schluß zw. B/+ oder ein Parasitimpuls in der Nähe (Lampenstecker ziehen). Das erinnert mich an Gegentaktwandler mit Starttaste.

Symmetrisch sind die Ablenkspule vom 55cm TV (Wicklungen gleichsinnig in Serie) und bedingt die Ge-Transistoren, das würde auch den Inversbetrieb erklären. Bei Si ist der interne Aufbau asymmetrischer (Dotierung auch).

Die Grundschwingung ist sehr verschieden, einmal 85kHz und im Zweitfall nur wenige hundert, vermutlich ein Zener/Thyristoreffekt. Ich werde den Störsender bei Gelegenheit oszillographieren, auf LW/MW ist in der Nähe gar kein Empfang möglich. Vielleicht bau ich mit der Leistungsspule aber auch eine Metallsonde.

@Georg
Japp, beim ersten vermute ich einen sauberen Sinus-Oszillator, beim zweiten einen Kippeffekt. Meine bewußt provokativ gewählte Bezeichnung weil Multivibratoren Kippstufen sind und ich im Zweitfall keinen Dreizackschwinger vermute.
OK, ich oszillographiere bei Gelegenheit den Müll. Wenn der Effekt vorrangig im Halbleiter intern erzeugt (Durchbruch) wird, dürfte die Induktivität dennoch nicht ganz egal sein, aber Frequenzunterschiede um den Faktor 200 sind mir suspekt. Ich überlege mir noch einige Varianten, vielleicht mit Messungen an Zusatzkondensatoren und berichte.
Grüße

[ Diese Nachricht wurde geändert von: proximacentauri am 15 Apr 2010 18:22 ]

BID = 684138

GeorgS

Inventar



Beiträge: 6450


Zitat :
weil Multivibratoren Kippstufen sind


Man bezeichnet sie neuerdings so, deswegen sind es
noch lange keine.
Historisch bezeichnet man die "Erzeugnisse" von Oszillatoren
mit Glimmlampen bzw Sperrschwingern als Kippschwingungen,
siehe z. B. "Bildkippstufe" für den Vertikaloszillator
bei Fernsehern.
Daß man heute auch Multivibratoren als Kippgeneratoren
bezeichnet, ist gedankenlos, typisch für dumme Jungs, die nur
die jeweils aktuelle Technik kennen (und verstehen)
Bei aller Liebe zu deutschen Fachbegriffen, wenn das dazu
führt, daß man eingeführte Begriffe vermüllt, dann
soll man es lieber lassen.

Zitat :
sind und ich im Zweitfall keinen Dreizackschwinger vermute.

Befor du weiter vermutest, solltest du mal etwas über
Sperrschwinger lesen, die erzeugen wirklich Kippschwingeungen.

Georg

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Dimmen ist für die Dummen

[ Diese Nachricht wurde geändert von: GeorgS am 15 Apr 2010 19:08 ]

BID = 684196

proximacentauri

Gerade angekommen


Beiträge: 8
Wohnort: alfacentauri

hier die Oszibilder:

Nun?


[ Diese Nachricht wurde geändert von: proximacentauri am 15 Apr 2010 21:45 ]

BID = 684197

proximacentauri

Gerade angekommen


Beiträge: 8
Wohnort: alfacentauri

@Georg
OK, ein Multivibrator ist das nicht, ich sehe einen periodischen Bruch bei 240Hz, der den Spulenschwingkreis anschubst. Ist das bild typisch für Sperrschwinger?

Die Ge-Transistoren schwingen anders, das poste ich noch.

Gruß

[ Diese Nachricht wurde geändert von: proximacentauri am 15 Apr 2010 22:02 ]

BID = 684200

GeorgS

Inventar



Beiträge: 6450

Nein,
das ist kein Sperrschwinger.
Für alles andere: bitte Angabe, über welche
Punkte du gemessen hast und die Skalen.
So wird das sonst Kaffesatzleserei.
Georg


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Dimmen ist für die Dummen

BID = 684231

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Zum starten genügt ein kurzer Schluß zw. B/+ oder ein Parasitimpuls in der Nähe
Also stimmt es, was ich oben schrieb: Die Schaltung schwingt nicht von allein an. Du hattest diese Tatsache nur unterschlagen.
Damit ist deine Aussage
Zitat :
@perl
Tja, wie schon oft gibt der Versuch anderes als die Theorie her
falsch.


Zitat :
das würde auch den Inversbetrieb erklären.
Was du da machst, ist kein Inversbetrieb.
Der fände statt, wenn du die Batterie umpoltest.


Zitat :
. Ist das bild typisch für Sperrschwinger?
Für einen schlecht dimensionierten: Ja.
Auf den einfachen Impuls, der den Transistor bis in die Sättigung treibt, folgt das gedämpfte Ausschwingen des LC-Schwingkreises. Bei ordentlich dimensionierten Sperrschwingern fehlt diese Schaukelei am Ende des Impulses.

Bei einem Pendler, den ich oben erwähnte, sieht das genau andersherum aus:
Die Schwingungsamplitude wächst exponentiell an, geht dann ziemlich schnell auf Null zurück und bleibt eine Weile da.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 16 Apr 2010  2:40 ]

BID = 684889

proximacentauri

Gerade angekommen


Beiträge: 8
Wohnort: alfacentauri

@perl
Wieso unterschlagen? Ich habe heute Text und Versuche nochmals überprüft:
1).Der BC141 braucht Starthilfe und das habe ich so berichtet.
2).Alle Ge-Transistoren starten in beiden Betriebsarten (NF/HF) sofort.
3).C/E können sowohl beim AC132 als beim AD162 in beiden Betriebsarten (NF/HF) problemlos vertauscht werden und lt. hier bedeutet Inversbetrieb, daß die Funktion von Kollektor und Emitter vertauscht sind:
http://books.google.com/books?id=4P.....false
In dem Sinne auch (Vertauschung C/E) erwähnte ich Inversbetrieb. Mag ein Fehler sein, weiß ich noch nicht.

@Georg
Ich gab die Maßstäbe nicht an, weil ich bereits die Frequenzen nannte.
1). Im Bild 240Hz.jpg -2ms/Einheit, etwa 4,2 ms/Periode also 240Hz
2). Der gedämften Schwingung im Bild 2 entspricht eine HF v. ca 87 Khz.

Gruß

BID = 684896

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
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Zitat :
hier bedeutet Inversbetrieb, daß die Funktion von Kollektor und Emitter vertauscht sind
Ja, und deshalb müsstest du die Betriebsspannung umpolen, sonst schaffst du es nicht, dass die ehemalige Emitterdiode in Sperrrichtung betrieben wird.
Was du machst ist kein Inversbetrrieb, sondern es ist und bleibt eine Kollektorschaltung.
Durch das Umlöten der Spulenanzapfungen änderst du lediglich Ansteuerung und Last des Transistors.

BID = 685134

proximacentauri

Gerade angekommen


Beiträge: 8
Wohnort: alfacentauri

@perl
Die Schaltung schwingt, wenn ich nur die Anschlüße E und C vertausche, dabei ändert sich die Frequenz. Pole ich die Batterie dabei mit um, schwingt nichts.

Ich hatte es auch anders erwartet, daher mein Spruch mit der Diskrepanz zw. Theorie und Praxis, nix f. ungut, wollte keinen ärgern und es ist ja alles verifizierbar mit den Vertikalspulen aus ´nem 55cn TV. Andere sollten auch funktionieren, oder spielt der Ferritkern eine Rolle?

Ich bau die Versuche am Wochenende nochmals auf mit weiteren Ge-Transistoren, mach detaillierte Schaltplan und Oszi-Fotos mit genauen Angaben und berichte über die Merkwürdigkeiten.

Vielleicht hat´ja der eine oder ander Lust und Zeit, das nachzubauen!

Gruß

BID = 685150

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Die Schaltung schwingt, wenn ich nur die Anschlüße E und C vertausche
Jetzt wird es diffus.
Du meinst doch die E und C benannten Anschlüsse der Spule?

Gemäß deinem ersten Posting bleibt der Kollektor des pnp-Transistors, das ist der mit dem roten Punkt, oder mit der größeren Indiumpille - wenn du hineinschauen kannst, doch stets an der Versorgungsspannung.
Du schreibst zwar Plus, aber meinst vermutlich Minus, wie im Schaltbild zu sehen.
Und dann ist das eben kein Inversbetrieb, auch wenn du die B und E Anschlüsse an der Spule vertauscht.

Für den Inversbetrieb müsstest du den nominellen Emitter des Transistors, also den Anschluß ohne Punkt bzw. mit der kleineren Lötstelle auf dem Kristall, mit der Versorgung (Minus) verbinden, sodass der vom Hersteller als Emitter ausgewiesene Anschluß dann als Kollektor funktioniert.

Also entweder die Spannungsquelle umpolen, oder den Transistor verkehrt herum in die Fassung stecken, so dass E und C vertauscht werden, während B bleibt wo es war.

Wenn du echten Inversbetrieb machst, ist es kein Wunder, dass die Schaltung weiterhin schwingt. Die Verstärkung des Transistors ist dann lediglich kleiner.
Dass die Resonanzfrequenz des Schwingkreises dann etwas höher ausfällt, liegt daran, dass die Emitterpille kleiner ist und somit die Ccb kleiner.



[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 19 Apr 2010 22:34 ]


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