Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 120 Grad Phasenverschiebung


von Hilfe (Gast)


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Hallo,

ich möchte folgende Schaltung aufbauen : (siehe Bild)

Ich habe einen Funktionsgenerator, der liefert mir 7 Volt Effektivwert.

Wenn ich nun parallel eine große Kapazität und ein ganz kleinen 
Widerstand schalte, so erzeuge ich ein nahezu 90Grad phasenverschobenen 
Strom. Dieser 90Grad-Phasenverschobene Strom multipliziert mit dem 
ersten Widerstand ergibt eine zu der Eingangsspannung 90 Grad 
phasenverschobene Spannung.

Nun im zweiten RC-Glied wird das Spiel wiederholt, nur dass dort der 
Phasenwinkel des RC-Widerstandes 30 Grad beträgt.

In Summe macht das dann eine Phasenverschiebung um 120 Grad gegenüber 
der Eingangsspannung.

Da die Amplitude aber abgeschwächt ist und ich eig. nur eine 
Phasenverschiebung von 120 Grad haben möchte und gleiche Amplituden, 
schalte ich am Ende noch ein Verstärker mit dem Verstärkungsfaktor 37, 
sodass ich am Ende der Schaltung wieder knapp 7 V jedoch um 120 Grad 
phasenverschoben erhalte.

Die Parameter:

C im ersten RC-Kreis: 1mF
R im ersten RC-Kreis: 0.1 Ohm

C im zweiten RC-Kreis: 1üF
R im zweiten RC-Kreis ist ein Poti oder Dekade von 0.5 Ohm bis ca. 6kOhm

Verstärkungsfakor 37

Gibt es irgendwelche Fakten, die ich übersehen habe ?

Von der Rechnung geht das eig. auf !

von Hilfe (Gast)


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PS: Die Schaltung habe ich mir jetzt mal so ausgedacht, ich weiß sonst 
nicht, wie ich mir eine Phasenverschobene Spannung basteln kann.

Wenn jmd. andere EINFACHTE tipps hat, kann er sie gerne vorschlagen.

von mhh (Gast)


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http://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/Kalender08/Kalender08.htm#_Toc197001470


An den Kollektoren hochohmig auskoppeln zu den Verstärkern.
(Die LEDs sind durch Widerstände ersetzbar.)

von Harald W. (wilhelms)


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Hilfe schrieb:

> In Summe macht das dann eine Phasenverschiebung um 120 Grad gegenüber
> der Eingangsspannung.

Falls Du dich mit dem Generator noch nicht festgelegt hast, geht
vielleicht auch folgende Lösung:
Beitrag "Re: Hochfrequenten Drehstrom erzeugen"
Gruss
Harald

von Sascha (Gast)


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mhh schrieb:
> http://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/Kalender...
>
> An den Kollektoren hochohmig auskoppeln zu den Verstärkern.
> (Die LEDs sind durch Widerstände ersetzbar.)

Der Link gefällt mir...

Erzeugt die Schaltung drei Phasenverschiebungen oder jeweils nur eine ?

Und das auch um 120 Grad ?

von Hilfe (Gast)


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Keiner kann helfen ?

von Falk B. (falk)


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@ Hilfe (Gast)

>ich möchte folgende Schaltung aufbauen : (siehe Bild)

Unscharf ohne Ende!


>Da die Amplitude aber abgeschwächt ist und ich eig. nur eine
>Phasenverschiebung von 120 Grad haben möchte und gleiche Amplituden,
>schalte ich am Ende noch ein Verstärker mit dem Verstärkungsfaktor 37,
>sodass ich am Ende der Schaltung wieder knapp 7 V jedoch um 120 Grad
>phasenverschoben erhalte.

Und viel Rauschen ;-)

>C im ersten RC-Kreis: 1mF
>R im ersten RC-Kreis: 0.1 Ohm

>C im zweiten RC-Kreis: 1üF
>R im zweiten RC-Kreis ist ein Poti oder Dekade von 0.5 Ohm bis ca. 6kOhm

>Verstärkungsfakor 37

>Gibt es irgendwelche Fakten, die ich übersehen habe ?

Hällst du diese Werte für sinnvoll? Ich nicht. Um ein Signal um 120 Grad 
zu schieben braucht man nicht solche extremen Werte und auch keine 
Verstärkung von 37! Ein 08/15 Tiefpass schiebt um 45 Grad bei seiner 3dB 
Grenzfrequenz, davon drei in Reihe macht ~120 Grad bei ~10dB Dämpfung, 
das ist gerade mal Faktor 3,3!

Was willst du denn INSGESAMT machen? Siehe Netiquette.

von Hilfe (Gast)


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Super ! Vielen dank erst mal ...

Ich möchte einfach mit einem funktionsgenerator welch ein Output hat 
zwei Spannungen mir am oszi anzeigen, welche um 120 grad 
phasenverschoben sind !

Vll später eine dritte Phase dazu und schon hab ich drehstrom mit nur 
einem Output !

Welcher Verstärker wäre hier sinnvoll bzw gut ? Vll sollte dieser auch 
eine große Bandbreite haben....

von Falk B. (falk)


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@ Hilfe (Gast)

>Welcher Verstärker wäre hier sinnvoll bzw gut ? Vll sollte dieser auch
>eine große Bandbreite haben....

Wozu? Es geht doch wahrscheinlich nur um 50 Hz. Da reicht ein Wald- und 
Wiesen OPV ala LM324. Wenn das dann noch ein paar W treiben soll, nimmt 
man einen passenden Audioverstärker ala TDA-irgendwas.

von ralf (Gast)


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Hier ein Schaltungsvorschlag zur Drehstromerzeugung. R6 sollte 
abgleichbar sein.

von Hilfe (Gast)


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ralf schrieb:
> Hier ein Schaltungsvorschlag zur Drehstromerzeugung. R6 sollte
> abgleichbar sein.

Wow, vielen Dank. Kannst du vll. paar Worte drüber verlieren ?

von Hilfe (Gast)


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ralf schrieb:
> Hier ein Schaltungsvorschlag zur Drehstromerzeugung. R6 sollte
> abgleichbar sein.

Wow, vielen Dank. Kannst du vll. paar Worte drüber verlieren ?

Wo genau werden die zwei phasenverschobenen Spannungen abgegriffen ? 
Kenne mich nicht bestens mit PSpice aus ?

von Dieter (Gast)


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ralf schrieb:
> Hier ein Schaltungsvorschlag zur Drehstromerzeugung. R6 sollte
> abgleichbar sein.

Würde die Schaltung auch im kHZ-Bereich funktionieren ?

von Hilfe (Gast)


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ralf schrieb:
> Hier ein Schaltungsvorschlag zur Drehstromerzeugung. R6 sollte
> abgleichbar sein.

Oben in der Schaltung  (Punkt B) ist doch ein einfacher invertierender 
OPV, woher kommen die 120 Grad da zu stande?

von ralf (Gast)


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U2 ist ein einfacher Allpass. Er dreht die Phase ohne die Amplitude zu 
ändern. Mit R6 wird 120° eingestellt. U1 bildet die invertierte Summe 
aus U(A) und U(B). Damit ist U(A)+U(B)+U(C)=0 wie für Drehstrom 
gewünscht. Die Schaltung funktioniert nur für eine Frequenz, die sich 
mit R6 abgleichen lässt. Es ist natürlich möglich das für den 
kHz-Bereich zu dimensionieren.

von Hilfe (Gast)


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Perfekt, vielen Dank !

von Hilfe (Gast)


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ralf schrieb:
> U2 ist ein einfacher Allpass. Er dreht die Phase ohne die
> Amplitude zu ändern. Mit R6 wird 120° eingestellt. U1 bildet die
> invertierte Summe aus U(A) und U(B). Damit ist U(A)+U(B)+U(C)=0 wie für
> Drehstrom gewünscht. Die Schaltung funktioniert nur für eine Frequenz,
> die sich mit R6 abgleichen lässt. Es ist natürlich möglich das für den
> kHz-Bereich zu dimensionieren.

Für eine Frequenz nur ? Wie wäre es, wenn ich das ganze über meinetwegen 
50 Herz bis 20 kHz laufen lassen möchte ? Brauch ich dann ein poti ?

von Ulrich (Gast)


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Der Allpass hat die richtige Phasenverschiebung nur bei einer Frequenz.
Für einen so großen Frequenzbereich wird selbst ein Poti kaum zur 
Anpasssung ausreichen. Da wird man schon zusätzlich den Kondensator 
umschalten müssen, etwa die Zenerpotenzen (also etwa 3 Stufen von z.B. 
1n, 10n und 100 n) mit dem Kondensator und dann den feinen Abgleich per 
Poti.

von Falk B. (falk)


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@Ulrich (Gast)

>Der Allpass hat die richtige Phasenverschiebung nur bei einer Frequenz.

Dann ist es aber kein Allpass ;-)

von Zezeze (Gast)


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Hilfe schrieb:
> Für eine Frequenz nur ?

Kaum gibt man den Leuten nen kleinen Finger in Form einer tollen 
Schaltung
(Kompliment, ralf!)
und schon wollen sie die ganze Hand.

von Alex (Gast)


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Wozu ist der Widerstand R6 auf Masse ? Kann man den nicht einfach 
weglassen ??

von Zezeze (Gast)


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Alex schrieb:
> Wozu ist der Widerstand R6 auf Masse ? Kann man den nicht einfach
> weglassen ??

ralf schrieb:
> U2 ist ein einfacher Allpass. Er dreht die Phase ohne die Amplitude zu
> ändern. Mit R6 wird 120° eingestellt.

von Alex (Gast)


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Zezeze schrieb:
> Alex schrieb:
>> Wozu ist der Widerstand R6 auf Masse ? Kann man den nicht einfach
>> weglassen ??
>
> ralf schrieb:
>> U2 ist ein einfacher Allpass. Er dreht die Phase ohne die Amplitude zu
>> ändern. Mit R6 wird 120° eingestellt.

Tut mir leid, hab ich wohl überlesen. Hat mich auch nur interessiert.

von Hilfe (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> @ Hilfe (Gast)
>
>>Welcher Verstärker wäre hier sinnvoll bzw gut ? Vll sollte dieser auch
>>eine große Bandbreite haben....
>
> Wozu? Es geht doch wahrscheinlich nur um 50 Hz. Da reicht ein Wald- und
> Wiesen OPV ala LM324. Wenn das dann noch ein paar W treiben soll, nimmt
> man einen passenden Audioverstärker ala TDA-irgendwas.

Eben nicht, um ein breiten Frequentbereich gehts.

Gibts irgendwelche Schaltungen ? Allpässe sind ja leider nur für eine 
Frequenz.

von Hilfe (Gast)


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ralf schrieb:
> Hier ein Schaltungsvorschlag zur Drehstromerzeugung. R6 sollte
> abgleichbar sein.

Würde die Schaltung für einen breien Frequenzbereich denn funktionieren, 
sofern ich R6 und C1 als Potentiometer hätte ?

von Student (Gast)


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Hilfe schrieb:
> ralf schrieb:
>> Hier ein Schaltungsvorschlag zur Drehstromerzeugung. R6 sollte
>> abgleichbar sein.
>
> Würde die Schaltung für einen breien Frequenzbereich denn funktionieren,
> sofern ich R6 und C1 als Potentiometer hätte ?

Ich denke, sofern du diese als Poti hast (schau mal bei Conrad), könnte 
das klappen.

Vielleicht gibts noch andere Möglichkeiten, ich weis es nicht, 
interessant ist es auf jeden fall.

Schreib doch mal, wenn du dein Vorhaben erreicht hast.

Gibts Alternativschaltungen?

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