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Einfacher RC-Generator - warum stimmt die Frequenz nicht? Suche nach: generator (3193) frequenz (6278) |
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BID = 137659
Rahmenantenne Schriftsteller
Beiträge: 552 Wohnort: Kiel
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Hallo,
ich habe folgende einfache Schaltung aufgebaut:
Die Schaltung stammt aus einem Elektronikbuch für Anfänger. Dort waren die Widerstands- und Kondensatorwerte für eine Frequenz von etwa 1000 Hz angegeben. Die Formel zur Berechnung der Frequenz im Buch lautet dabei so:
f = 1 / (15,4 * R * C)
mit den aktuellen Werten also:
1 / (15,4 * 2,7 KOhm * 22 nF) = etwa 1000 Hz
Um mal ein Testsignal für diverse Zwecke zu haben, soll die Schaltung in eine kleines Gehäuse. Also erstmal auf Lochrasterplatine zusammenlöten.
Dann hab ich den Ausgang der Schaltung an meinem HiFi-Verstärker angeschlossen. Funktioniert auch tadellos - es ist ein schöner Sinuston zu hören, aber leider nicht mit 1000 Hz! Rein gehörmäßig habe ich den Ton um die 500 Hz geschätzt. Meine Schätzung war richtig, denn eine nachfolgende Messung mit dem Multimeter ergab auch genau 500 Hz.
Warum liefert diese Schaltung aber nun 500 Hz, obwohl es eigentlich 1000 sein sollten? Irgendwo muß ein Fehler sein; vielleicht sogar im Buch?
Schöne Grüsse
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Rahmenantenne am 9 Dez 2004 20:32 ]
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Rahmenantenne am 9 Dez 2004 20:34 ]
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Rahmenantenne am 9 Dez 2004 20:36 ] |
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BID = 137702
Der lustige Kernspalt Gesprächig
Beiträge: 125
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Hast Du an den Knoten der mit 12V - gekennzeichnet ist wirklich eine negative Spannung von 12V angeschlossen oder Null ?
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Murphy's Law :
Was macht ein Oszillator : gar nichts
Was macht ein Verstärker : Schwingen |
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BID = 137733
alpha-ranger Schreibmaschine
Beiträge: 1517 Wohnort: Harz / Heide
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Hallo,
das Ding nennt sich "Phasenschieber-Oszillator".
Drei hintereinandergeschaltete R-C Glieder koppeln einen invertierenden Verstärker mit.
Ergibt einen sauberen Sinus.
Leider ist nach Deiner Zeichnung C3 nicht mehr am geschehen beteiligt, er mündet direkt auf die Basis vom Transistor.
Entweder falsch abgezeichnet, oder das Buch hat einen Fehler.
Bau mal einen richtigen Phasenschieber-Oszillator auf, dann klappt es auch.
mfg.
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Wie der alte Meister schon wußte: Der Fehler liegt meist zwischen Plus und Minus. :-)
Und wenn ich mir nicht mehr helfen kann, schließ ich Plus an Minus an.
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BID = 137926
Rahmenantenne Schriftsteller
Beiträge: 552 Wohnort: Kiel
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Hallo,
also an den Knoten mit - 12 V habe ich auch den Minuspol der 12 V angeschlossen!
Ich habe die Schaltung nochmal mit dem Buch verglichen: stimmt alles! Hat wohl das Buch einen Fehler....
Gibt es ansonsten ein Schaltbild eines richtigen Phasenschieber-Oszillators, möglichst genauso einfach wie diese? (soll nur 1000 Hz mit 2 V Spitze - Spitze machen!)
Schöne Grüsse
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Rahmenantenne am 10 Dez 2004 18:28 ]
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BID = 137933
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Kultivierter als diese Schaltung verhält sich der Wien-Brücken-Generator. Google sollte einiges dazu ausspucken.
Wundere dich nicht, wenn in den Schaltungen ein Glühlämpchen auftaucht. Das ist nur schwer durch Halbleiter zu ersetzen und die Gründung von Agilent, ehemals Hewlett-Packard, beruht darauf.
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Haftungsausschluß:
Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.
Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.
Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !
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BID = 137984
Der lustige Kernspalt Gesprächig
Beiträge: 125
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Moment ,
korrigiert mich bitte wenn ich da was falsch verstanden habe, ABER :
Der Transistor macht ja nichts anderes als Positives und negatives Potential an den Ausgang zu legen ( und durch die RC kette das ganze halt Sinus förmig "gesteuert" )
Wenn ich "Rahmenantenne" jetzt aber richtig verstanden habe hat er den Minus Pol der 12V Quelle angeschlossen, also doch Null. Also kann der Transistor doch nur von +12V nach Null schalten.
Man braucht also zwei Spannungsquellen. Eine für +12V und eine für -12V
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BID = 137995
Rahmenantenne Schriftsteller
Beiträge: 552 Wohnort: Kiel
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Hallo,
zu dem letzten Beitrag habe ich noch gleich eine weitere Frage:
> Man braucht also zwei Spannungsquellen.
> Eine für +12V und eine für -12V
Den Begriff negative Spannung habe ich schon häufig gehört. Aber was versteht man eigentlich genau darunter? Wenn ich eine Spannung, z. B. 12 V habe, sind es doch immer 12 V zwischen + und - gemessen! Wie kann diese Spannung dann negativ sein? Gibt es dazu eine gute Erklärung?
Der Hintergrund der Frage: Ich beschäftige mich ab und zu und auch unregelmäßig mit Elektronik - je nach Zeit und Lust. In meiner Jugendzeit, in den 80er Jahren, habe ich dagegen häufig gebastelt und auch eine schöne kleine Arbeitsecke gehabt. Zwar nicht mit Ossi und F-Generator, aber dennoch mit Multimeter, Lötkolben mit Ständer, viel Werkzeug und viel Kleinkram und -teilen. Anfang der 90er habe ich dann meine anderen Hobbys stark ausgebaut (Astronomie, Wetter und Fotografieren) und die elektronische Arbeitsecke nicht mehr genutzt. Zweck des neuen PC's habe ich die Arbeitsecke 1993 dann ganz entfernnt und die elektrischen Teile in ein kleines Regal verlagert. Später bekam ich dann ein anderes (oder besser zwei!) neue Zimmer.
Erst vor zwei Jahren habe ich wieder einen Basteltisch (Schreibtisch mit Schubladen für das Werkzeug!) eingerichtet, da es mich angekotzt hat, wenn man doch mal was löten mußte, das immer auf dem Fußboden zu machen und den Lötkolben und das Werkzeug immer erst aus dem Regal herauszukramen. Seitdem löte ich auch mal wieder einfache Schaltungen usw. und befasse mich auch mit deren Funktion die in Büchern erklärt ist. Auch werden mir erst jetzt viele Dinge klar, die ich in den 80ern nicht verstand oder wußte. Daher auch die Frage mit der negativen Spannung, denn vor gut zwei Jahren habe ich mir einen guten Kopfhörerverstärker als Bausatz gekauft und erfolgreich zusammengelötet (aus der Elektor). Dort war ebenfalls der Begriff negative Spannung, also + 15 V und - 15 V, erwähnt.
Schöne Grüsse
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Rahmenantenne am 10 Dez 2004 21:24 ]
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BID = 138006
Der lustige Kernspalt Gesprächig
Beiträge: 125
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Schaltplan sagt mehr als tausen Worte :
Die Spannungen werden gegen Null gemessen !
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BID = 138007
Bernddi Schriftsteller
Beiträge: 530 Wohnort: Waldheim
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Hallo zuerstmal
also in der Schaltung kommt keine negative Spannung vor !
der Begriff ist auch irreführend ,weil der Bezugspunkt fehlt (GND oder Masse).
Positive Spannung heist das der negative Pol der Spannungsquelle dann der Bezugspunkt ist, bei einer negativen isses dann eben der positive Pol. Bei Operationsverstärkern wird zum Beispiel mit einer positiven und einer negativen Spannung gearbeitet (meistens symetrich seltener unsymetrich ) zb +12 Volt und -12 Volt jeweils nach dem Bezugspunkt Masse (GND)gemessen .
Eigentlich arbeitet der Operationsverstärker mit einer Spannung von 24 Volt die eben in der Mitte angezapft ist und als Bezugspunkt dient (+12volt 0 volt -12volt oder eben auch +24 +12 volt 0 volt dann währe eben der "negative pol der Bezugspunkt"
zu Kernspalt nein der Transistor bildet mit seinem Arbeitswiderstand einen Spannungsteiler ;zwichen kolektor und dem Minuspol der Spannungsquelle fährt er bedingt durch die 3 rc Glieder die Spannung sinusförmig hoch bzw runter so das sich am Ausgang bezogen auf minus ein sinusförmiges signal mit einer Amplitute von rund 5 volt ergibt .Frequenzbestimmend sind die 3 kondensatoren und die 3 entladewiderstände (f=1:(r*c)) bei 3 RC gliedern ergibt sich eine Phasenverschiebung von rund 270 grad zwichen Eingang und Ausgangskreis des Verstärkers (hier des transistors )so das der "Verstärker" schwingen kann.
gruß Bernddi
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Bernddi am 10 Dez 2004 21:56 ]
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BID = 138014
Der lustige Kernspalt Gesprächig
Beiträge: 125
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OK, ist ja auch eigtl. klar, wenn man sich
die 2MOhm als Basiswiderstand anguckt
Wer lesen kann ist klar im Vorteil ...
Dann gilt die Bemerkung mit der postiven und negativen Spannung hier halt als generell.
Trotzdem sehr irreführend vom Autor des Buches "12V-" anzugeben und nicht GND !!!
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BID = 138170
Rahmenantenne Schriftsteller
Beiträge: 552 Wohnort: Kiel
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Hallo,
danke für die Erklärungen, jetzt ist mir das klar! Meine Gedanken zuvor waren aber fast genauso.
Mein Kopfhörerverstärker wird mit 15 V betrieben. Beim Trafo hatte ich aber 30 V gemessen. Jetzt ist auch klar warum: Die Mittelanzapfung des Trafos hat 15 V gegen Null. Zwischen diese, also den 15 V und den 30 V liegen die 15 V, die als positive Spannung benutzt werden. Zwischen den 15 V und Null liegen die 15 V die als negative Spannung benutzt werden.
Genau das gleiche bei Trafos mit mehreren Abgängen. Da ist nicht für jede Spannung ein Anschluß vorhanden - vielmehr greift man auch zwischen zwei Spannungen ab: Zwischen dem 4 und dem 10 V Anschluß hat dann z. B. 6 V!
Schöne Grüsse
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BID = 138172
Rahmenantenne Schriftsteller
Beiträge: 552 Wohnort: Kiel
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Hallo,
zu der Oszillatorschaltung:
Die einfachste Möglichkeit wäre noch, die Widerstandswerte zu halbieren; dann müßten etwa 1000 Hz rauskommen. Aber ich werde auch nochmal den Transistortyp genu unter die Lupe nehmen.
Ich habe heute z. B. ein Multivibrator mit 2 LED's zusammengelötet; statt der beiden Transistoren BC 237 aber den BC 107 genommen, da ich die anderen nicht hatte. Nur war die Blinkfrequenz dann falsch (viel zu schnell - ich habe diese Schaltung schon früher einmal aufgebaut; sollte auf jeden Fall über 1 Sekunde Blinkfrequenz haben). Die Widerstands und Kondensatorwerte stimmen aber.
Ich hege fast den Verdacht, das es an den anderen Transistoren liegt, und diese sich anders verhalten (Durchschalten). Daher muß ich bis Montag warten und mir dann noch mal die richtigen besorgen. Eine Vergleichsliste wäre auch mal nicht schlecht. Gibt es sowas eigentlich im Netz zum runterladen?
Schöne Grüsse
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Rahmenantenne am 11 Dez 2004 17:23 ]
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BID = 138247
caes Stammposter
Beiträge: 473
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Zitat :
Rahmenantenne hat am 11 Dez 2004 17:21 geschrieben :
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Hallo,
zu der Oszillatorschaltung:
Die einfachste Möglichkeit wäre noch, die Widerstandswerte zu halbieren; dann müßten etwa 1000 Hz rauskommen. Aber ich werde auch nochmal den Transistortyp genu unter die Lupe nehmen.
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Hi,
ich glaube ehrlich gesagt nicht, dass die Schaltung, die Du weiter oben gepostet hast, ueberhaupt ein periodisches Signal erzeugen kann.
Die Basis ist gleichstrommaessig ueber den 2.2MOhm Widerstand angeschlossen. Der Transistor bekommt darum nur einen Basisstrom von ca. 5 uA und ist weit von seinem Arbeitspunkt entfernt. Es stellt sich am Collector also einfach eine geteilte Spannung von ca. 5V ein (s. u).
Koenntest Du vielleicht die Schaltung posten, die Du tatsaechlich geloetet hast?
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cathode and anode than are
dreamt of in your philosophy
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BID = 138248
caes Stammposter
Beiträge: 473
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Man kann Deine Schaltung allerdings umbauen, so dass sie funktioniert:
1. Statt den 2.2MOhm nimmst Du 47kOhm.
2. Den Widerstand links von C1 schliesst Du an die Basis an.
3. Emitterwiderstand 2.2Ohm (Stromgegenkopplung).
In PSpice-Syntax:
Phasenschiebergenerator mit BC107
.tran 1us 5ms 1u UIC
Vcc 1 0 DC 12
R1 1 3 47k
R2 1 2 3.3k
R3 3 0 2.7k
R4 4 0 2.7k
R5 5 0 2.7k
C1 2 4 22n
C2 4 5 22n
C3 3 5 22n
R6 6 0 2.2
Q1 2 3 6 BC107BP/ZTX
.MODEL BC107BP/ZTX NPN IS =1.8E-14 ISE=5.0E-14 NF =.9955 NE =1.46 BF =400
+BR =35.5 IKF=.14 IKR=.03 ISC=1.72E-13 NC =1.27 NR =1.005 RB =.56 RE =.6
+RC =.25 VAF=80 VAR=12.5 CJE=13E-12 TF =.64E-9 CJC=4E-12 TR =50.72E-9
+VJC=.54 MJC=.33
.control
run
plot v(2)
.endcontrol
.end
Das gibt einen schoen ausgesteuerten Sinus mit ca. 1kHz, s. u.
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BID = 138262
Der lustige Kernspalt Gesprächig
Beiträge: 125
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Nein !
Die Schaltung aus dem Buch funktinoiert selbstverständlich.
Gibt einen wunderschönen Sinus.
An Caes : Überprüfe mal Deine Simulation, bei mir schwingt die Originalschaltung wunderbar ( und genau das tut sie auch in der Realität )
EDIT :
Also, die Originalschaltung schwingt in der Tat mit 500Hz !!!
Rahmenantenne hat nichts falsch gemacht. Also stimmt wahrscheinlich die Formel nicht.
Variation der Werte von RC ist hier also tatsächlich richtig!
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Der lustige Kernspalt am 11 Dez 2004 22:43 ]
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