Oszillator Funktionsweise?

[Wei 1. (Gast)]

Wie funktioniert der Oszillator in dieser Schaltung? Der nicht 
invertierende Verstärker gibt eine Rückkopplung auf den Widerstand und 
der Kondensator. Aber wozu ist der Kondensator in dieser Schaltung da? 
Bzw. warum sind am Ausgang 4 Tiefpässe angeschlossen?

[Helmut S. (helmuts)]

Das Ganze ist ein Sinusoszillator.
Links ist der Rechteckgenerator. Rechts ein Tiefpass der bei richtiger 
Dimensionierung die Oberwellen unterdrückt. Dadurch bekommt man am 
Ausgang einen sinusförmigen Verlauf der Spannung.

Zeig doch mal die Werte der Bauteile. Dann kan man das gleich richtig 
simulieren.

[Wei 1. (Gast)]

Wie wird denn daraus ein Sinussignal erzeugt. Es liegen 9V 
Gleichspannung an dieser Schaltung an.

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

R15 und R17 halbieren die Betriebsspannung und der Tiefpass ist 
Gleichspannungsgekoppelt.

MfG

[Helmut S. (helmuts)]

Hallo,
hier mal die Schaltung zum simulieren mit dem kostenlosen SPICE-Programm 
LTspiceXVII.
http://ltspice.linear-tech.com/software/LTspiceXVII.exe


Alle Dateien in einen Ordner kopieren. Oszillator1.asc mit LTspice öffen 
und RUN drücken. Ich habe ausnahmsweise mal alle Netze mit einem Namen 
versehen, damit man im Plot das Netz im Schaltplan zuordnen kann. 
Normalerweise macht man das nur an Netzen an denen man besonders 
interessiert ist.

Das Ganze ist ein 1kHz Sinusoszillator.

Gruß
Helmut

[Wei 1. (Gast)]

Meinst du nicht das R16 und R17 der Spannungsteiler sind und der R15 zum 
auskopplendient?

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

Nein, R15 ist doch an + und die anderen beiden zwischen OP Ausgang und 
GND.

[Wei 1. (Gast)]

Wie wird jetzt genau aus der Gleichspannung eine Rechteckspannung und am 
welchen punkt wird es zum Sinus das ist mir noch nicht ganz klar?

[Helmut S. (helmuts)]

Wei 1. schrieb:
> Wie wird jetzt genau aus der Gleichspannung eine Rechteckspannung und am
> welchen punkt wird es zum Sinus das ist mir noch nicht ganz klar?

Am Ausgang des 1. Opamp (Netz 3) ist das Rechteck. Ab Netz 4 wird 
gefiltert. Der Opamp rechts ist ein Tiefpassfilter 3. Ordnung. (R19-C14 
senkt die Amplitude ds Rechtecks.)

[Heinz V. (heinz_v)]

Wei 1. schrieb:
> Wie wird jetzt genau aus der Gleichspannung eine Rechteckspannung

Der Rechteckgenerator ist ein Komparator der einen Kondensator aufläd, 
erreicht dieser die Schaltschwelle 'kippt' der Ausgang des Komparators 
und entlädt den Kondensator, ist die untere Schaltschwelle erreicht, 
gehts wieder andersrum.

> und am
> welchen punkt wird es zum Sinus das ist mir noch nicht ganz klar?

Der Sinus entsteht durczh Tiefpassfilterung, wenn Du dem Rechtecksignal 
alle geradzahligen Oberwellen wegfilterst bleibt ein Sinus übrig 
(Stichwort: Fouriertransformation)

[Wei 1. (Gast)]

Also wie ich das jetzt verstanden habe. Wird der nicht invertierender 
Eingang durch den Spannungsteiler begrenzt auf ca. 4 Volt danach ist der 
OPV einmal gegenkoppelt mit R18 und C9 und einmal mitgekopplet mit R16. 
Solange sich der Kondensator auflädt steigt die Flanke sobald er sich 
aufgeaden hat speert er und entlädt sich über R18 dadurch wird die 
Flanke wieder kleiner.

R19&C14 R20&C10 R21&C11 und R22&C12 sind alles Tiefpässe die zur 
Unterdrückung des Rechtecksignal verantwortlich sind?

Wodurch kann ich die Frequenz denn bestimmen bzw. wie kann ich sie denn 
ausrechnen?

[Dergute W. (derguteweka)]

Moin,

Hier truebt sichs wettermaessig so ein, dann kann ich auch gleich wieder 
am Rechner hocken und wirres Zeug schreiben.
Anbei mal ein grober Plan, wie ich das ausrechnen wuerde. Ich hoff' mal, 
dass nicht zuviele Fehler drinnen sind.
1.) Die nackerte Oszillatorschaltung
2.) Ersatzquelle mit neuer Spannung und neuem Innenwiderstand. Es ist 
wurst, was am (-) Eingang des OpAmps grad los ist. Ausgangsspannung des 
Apparats kann nur 2 Faelle annehmen: z.b. 0V und 9V. Wird in echt 
wahrscheinlich ein bisschen anders sein, auch egal.
3a.) 0V am OpAusgang machen also 2.65V am (+) Eingang
3b.) 9V am OpAusgang machen also 5.823V am (+) Eingang
4.) Die Spannung am C schwankt also zwischen den beiden Werten. Mal 
ausrechnen, wie lange es dauert, bis so ein auf 5.832V geladener C ueber 
einen R sich auf 2.65V entladen hat - aha, also ca. 0.4msec.
Aus Symmetriegruenden glaub' ich mal, dass das andersrum genausolange 
dauert.
Also ist eine Periode des Ausgangssignals 2x0.4msec=0.8msec
Damit die Frequenz so irgendwas um die 1200..1250Hz.

Bei dem Tiefpassapparat wuerd' ich erstmal den R19 und C14 weglassen, 
die passen da nicht zur reinen Lehre. Kann sein, dass die vielleicht 
noch irgendeine Nullstelle im Filterfrequenzgang machen, kanns mir aber 
eher nicht vorstellen. Kann auch sein, dass die eher schwachsinnig sind.
Der Rest ist halt dann ein Filter 3. Ordnung. Sowas rechnet kein Mensch 
wieder rueckwaerts; wenn sein muss, dann simulier's. Hat doch eh schon 
einer gemacht oder?
'ne ganz grobe Naehrung koennte sein:

f=1/(2*pi*sqrt(C11*C12*R21*R22)
Kommt dann so was um die 1.14 kHz raus; koennt' also zu der 
Oszillatorfrequenz groessenmaessig passen.


Gruss
WK

[Dietrich L. (dietrichl)]

Heinz V. schrieb:
> Der Rechteckgenerator ist ein Komparator der einen Kondensator aufläd,
> erreicht dieser die Schaltschwelle 'kippt' der Ausgang des Komparators
> und entlädt den Kondensator, ist die untere Schaltschwelle erreicht,
> gehts wieder andersrum.

... auch bekannt als "Schmitt-Trigger-Oszillator", denn die Mitkopplung 
über R16 erzeugt die Hysterese ...

[Wei 1. (Gast)]

Ist das nicht ein Stabiler Multivibrator (Kippschaltung)??

[Oberlajtnant (Gast)]

Wei 1. schrieb:
> Ist das nicht ein Stabiler Multivibrator (Kippschaltung)??

Der ist sogar a-stabil.

[Wei 1. (Gast)]

oder ist die korrekte Bezeichnung Schmitt Trier mit rc Glied?

[Oberlajtnant (Gast)]

Wei 1. schrieb:
> oder ist die korrekte Bezeichnung Schmitt Trier mit rc Glied?

Nein. Die korrekte Bezeichnung ist:
"Astabiler Multivibrator mit Operationsverstärker"

Ob Schmitt in Trier ein RC-Gleid besitzt, kannst Du dessen Frau ja am 
Telefon fragen:

http://www.dasoertliche.de/Themen/Schmitt/Trier.html

[Dergute W. (derguteweka)]

Moin,

Wei 1. schrieb:
> oder ist die korrekte Bezeichnung Schmitt Trier mit rc Glied?

Ist auch nicht falsch. Und wenn ich dazu sag':
Feld/wald/wiesenoszillatorschaltung mit 1 OpAmp, dann wird's viele Leute 
hier geben, die nur anhand dieser Bezeichnung diese Schaltung aufmalen 
koennen.

Gruss
WK

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

1 Oszillatoren - Krucker.ch

http://www.falstad.com/circuit/e-relaxosc.html

https://coolcapengineer.wordpress.com/2014/09/08/tutorials-op-amp-relaxation-oscillator/


Operational Amplifiers - Relaxation Oscillators
David Williams 37.276 Aufrufe
https://m.youtube.com/watch?v=QLQrLO0zvDI


Und das beste Video hier:
#87: Schmitt Trigger Oscillator  Tutorial  74AC14 Inverter / 
squarewave generator

w2aew

https://m.youtube.com/watch?list=PL4ZSD4omd_Aw-ozOphzFCkhWMtBdyEIrP&v=NuXitMK3HSA

In Bild 2017 sollte an den OPV symmetrische Betriebsspannung 
angeschlossen werden. Ist natürlich nicht eingezeichnet, um Verwirrung 
zu stiften.

MFG