Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Transistorverstärker f. 50Hz


von Thomas (Gast)


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Hallo Zusammen,

ich würde gerade gerne einen Transistorverstärker für 50Hz bauen. So 
etwas habe ich leider noch nie gemacht und habe damit auch leichte 
Schwierigkeiten.

Zunächst die Signalquelle: Dies soll später das 50Hz "Funksignal" sein, 
welches man empfangen kann. Dazu gehört im Grunde ja auch eine Antenne - 
theoretisch ja eine relativ große (lambda/4 liegt bei ca. 750km) - aber 
mein Oszi kann das Signal auch ohne Antenne gut messen.

Dann stellt sich die Frage nach einer Verstärkerschaltung. Ich würde das 
ganze gerne ohne Operationsverstärker machen. Also bietet sich ja eine 
Emitterschaltung an. Ich dachte da zunächst an eine Emitterschaltung 
ohne Gegenkopplung. Ich möchte aus dem 50Hz Signal später ein reines 
Rechtecksignal machen, deswegen darf meine Verstärkerstufe ruhig in 
Sättigung gehen.

Zu den Koppelkondensatoren: Bei nur 50Hz müssten diese ja schon relativ 
groß ausfallen - kann man hier eigentlich auch Elkos nehmen? Diese 
werden dann ja im Grunde auch nur "kurz" verpolt.

Sind meine Überlegungen soweit richtig? Würdet ihr ein solches vorhaben 
anders durchführen?

Grüße,
  Thomas

: Verschoben durch Admin
von Herr Troll (Gast)


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Was glaubst Du woher 50Hz kommen?
http://de.wikipedia.org/wiki/Netzfrequenz
http://de.wikipedia.org/wiki/Schmitt-Trigger
http://de.wikipedia.org/wiki/Komparator_(Analogtechnik)

Thomas schrieb:
> Würdet ihr ein solches vorhaben
> anders durchführen?

Frequenzbiegezange nehmen und aus Sinus ein Recheck machen?

von Peter (Gast)


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Um wieviel willst Du verstärken?
Eingangspegel? (Spanung, Strom)
Eingangsimpedanz?
Ausganspegel? (Spannung, Strom)
Ausgangsimpedanz?

von Thomas (Gast)


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Hey,

vielen Dank für deine Antwort. Woher die 50Hz kommen ist mir durchaus 
bewusst. Primär ging es mir auch um die Verstärkerschaltung, wie anfangs 
schon erwähnt, habe ich damit wenig Erfahrung.

Ich wollte eine solche Schaltung z.B. schon Simulieren, weiß jedoch 
nicht wie ich die Signalquelle darstellen soll - vllt. ein Sinus-Signal 
mit einer Amplitude von 50mV. Nur welcher Innenwiderstand ist hier 
realistisch?

Ebenfalls nochmals die Frage, ob ich ein solches Signal dann über einen 
Elko einkoppeln kann, oder dieser dafür nicht geeignet ist?

Grüße,
  Thomas

von Thomas (Gast)


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Hey,

da kam schon die 2. Antwort :)

Wie gesagt, die Verstärkung ist nicht so wichtig, sie sollte möglichst 
groß sein, gerne darf der Transistor dann in Sättigung gehen. Aus zur 
Eingangs-Impedanz kann ich nicht viel sagen, da ich das Eingangssignal 
gerne als Funksignal hätte. In welchen Größenordnungen man hier die 
Impedanz annimmt, weiß ich leider nicht.

Grüße,
  Thomas

von Peter D. (peda)


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Die 50Hz werden nicht absichtlich gesendet, also kann man keinen 
stabilen Empfang garantieren.

In der Nähe von Netzleitungen hat man eine kapazitive Kopplung, in der 
Nähe von Trafos eine induktive.

Auf dem freien Feld hast Du keine 50Hz.

Wozu brauchst Du die denn?


Peter

von Thomas (Gast)


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Hey,

nunja, es handelt sich eher um ein kleines, nicht ganz sinnvolles, 
Projekt. Ich dachte vllt. an eine kleine Eieruhr, welche ihren Takt eben 
aus den 50Hz bekommt. Überwiegend würde man die Platine dann später nur 
im Wohnbereich betreiben ;)

Grüße,
  THomas

von Peter D. (peda)


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Für eine Eieruhr reicht auch ein astabiler Multivibrator, z.B. CD4047, 
CD4046, CD4536, CD4060.

Oder ein MC mit internem Takt oder Quarz.


Peter

von Harald W. (wilhelms)


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Thomas schrieb:

> ich würde gerade gerne einen Transistorverstärker für 50Hz bauen.
> Dann stellt sich die Frage nach einer Verstärkerschaltung. Ich würde das
> ganze gerne ohne Operationsverstärker machen.

Manche machen es sich gern unnötig schwer. Mit einem OPV hast
Du eindeutig die einfachste Lösung. Den kannst Du sogar gleich
als Bandfilter beschalten, um störende Frequenzen auszufiltern.
Gruss
Harald

von name (Gast)


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Das ist doch wieder einmal typisch für dieses Forum.
Er will als Spassprojekt eine Eieruhr bauen, die ohne Oszillator, dafür 
mit den nahezu überall vorhandenen 50Hz auskommt. Dazu will er keine 
OPVs verweden, sondern das ganze über einen Transistorverstärker lösen.
Und schon wird ihm von allen Seiten gesagt, wie er es anders lösen will.
kopfschüttel

von Harald W. (wilhelms)


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name schrieb:
> Das ist doch wieder einmal typisch für dieses Forum.
> Er will als Spassprojekt eine Eieruhr bauen, die ohne Oszillator, dafür
> mit den nahezu überall vorhandenen 50Hz auskommt. Dazu will er keine
> OPVs verweden, sondern das ganze über einen Transistorverstärker lösen.
> Und schon wird ihm von allen Seiten gesagt, wie er es anders lösen will.
> *kopfschüttel*

Dann entwirf ihm doch eine passende Schaltung. Ich hab keine Lust,
damit mindestens eine Stunde zu vergeuden. Mit einem OPV hat man
das in 10 Minuten aufgebaut.
Gruss
Harald

von Joe R. (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hallo Thomas,
was hältst du von sowas, ist ein einfacher Multivibrator und macht so 
etwas zwischen 50 und 100Hz, fast Rechteck kommt auch schon raus, da 
könntest du noch eine kleine Verstärkerschaltung mit einem oder zwei 
Transistoren anhängen und das würde vielleicht schon für die Eieruhr 
reichen.
Eieruhr, sowas muss einem auch erstmal einfallen...

Gruß,
Joe

von Thomas (Gast)


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Hey,

vielen Dank für die vielen Eindrücke. In der Tat geht es mir gerade um 
die .."Taktgewinnung" über das 50Hz Signal. mit einem µC oder einer 
Oszillatorschaltung lässt sich das ganze natürlich viel einfacher 
Aufbauen.

An unserer Uni werden jedoch Mittelwellenempfänger und UKW-Radios nur 
mit Transistoren gebaut, was mich faszinierte. Aus diesem Grund ist die 
Projektidee auch gekommen.

Ich werde wohl noch ein wenig tüfteln und Simulieren - ich bin mir nur 
eben über die Details nicht sicher - reicht eben diese Emitterschaltung 
aus, oder muss vllt. etwas komplexeres her (Differenzverstärker?).

Aber vielen Dank für die Antworten.

Grüße,
  Thomas

von Dietrich L. (dietrichl)


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Thomas schrieb:
> ich bin mir nur
> eben über die Details nicht sicher - reicht eben diese Emitterschaltung
> aus, oder muss vllt. etwas komplexeres her (Differenzverstärker?).

Entscheident ist wohl eher
- Eingangsimpedanz
- Verstärkung
Daher wäre z.B. ein Ansatz:
- Eingangsstufe als Impedanzwandler (Kollektorschaltung = Emitterfolger)
- Folgestufe(n) zur Spannungsverstärkung
Einen Differenzverstärker bringt hier erstmal nichts, zumal Du die 
Arbeitspunkte der Transistoren getrennt vom Signal einstellen kannst 
(AC-Kopplung).

Gruß Dietrich

von Harald W. (wilhelms)


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Thomas schrieb:

> Ich werde wohl noch ein wenig tüfteln und Simulieren - ich bin mir nur
> eben über die Details nicht sicher - reicht eben diese Emitterschaltung
> aus, oder muss vllt. etwas komplexeres her (Differenzverstärker?).

Nun, Du wirst wohl einen mehrstufigen Verstärker brauchen. Um so etwas
richtig zu dimensionieren, musst Du schon einige Grundlagen in Tran-
sistorschaltungstechnik beherrschen. Ein guter Einstieg wäre da das
Buch "Halbleiterschaltungstechnik" von Tietze/Schenk. Mit einem
OPV dagegen klappt das ohne besondere Vorkenntnisse.
Gruss
Harald
PS: Wozu braucht man eigentlich eine Eieruhr? So etwas hat eine
Hausfrau doch im Gefühl! Näheres dazu hier:
http://www.youtube.com/watch?v=V13tFp-M1No

von Helmut L. (helmi1)


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Thomas schrieb:
> Ich werde wohl noch ein wenig tüfteln und Simulieren - ich bin mir nur
> eben über die Details nicht sicher - reicht eben diese Emitterschaltung
> aus, oder muss vllt. etwas komplexeres her (Differenzverstärker?).

Warum nimmst du nicht einfach ein paar reale Transistoren und probierst 
das mal aus. Die ganze simuliererei bringt so nix. Frueher haben wir das 
alle so gemacht. Einfach mal ausprobieren und daraus erkenntnisse 
ziehen.

von betschik (Gast)


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Vor kurzem gab es in der Elektor den sog. Tapir HV-Schnüffler. 
http://www.elektronik-labor.de/Notizen/Tapir.html
Damit kriegt man die 50Hz schon rein, allerdings (zB in der Nähe von 
Schaltnetzteilen) auch jede Menge andere Frequenzen, da wirst du dich 
wundern, wie unterschiedlich schnell deine Eier gekocht sind.

Vielleicht als Startpunkt nicht schlecht.

von ArnoR (Gast)


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@Thomas

> Vor kurzem gab es in der Elektor den sog. Tapir HV-Schnüffler.
> Damit kriegt man die 50Hz schon rein

Naja, die Verstärkung dieser Schaltung ist bei 50Hz aus einer sehr 
niederohmigen Quelle nur 40dB. Der Eingangswiderstand dieser Schaltung 
ist für deine Anwendung viel zu klein. Die "aus der Luft gegriffenen" 50 
Hz sind aber hochohmig, so dass du mit dieser Schaltung überhaupt nichts 
erreichen wirst.

> ich bin mir nur
> eben über die Details nicht sicher - reicht eben diese Emitterschaltung
> aus, oder muss vllt. etwas komplexeres her (Differenzverstärker?).

Du brauchst eine Schaltung mit großem Eingangswiderstand und hoher 
Verstärkung. Eine Emitterschaltung schafft zwar hohe Verstärkung > 60dB, 
hat dann aber zu kleinen Eingangswiderstand. Mit einem Mosfet geht das, 
auch in einer Stufe.

Ein Differenzverstärker bringt keinen Verstärkungsvorteil (im 
Gegenteil), sondern bessere Stabilität.

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