Berechnung Meißner Schaltung

[Mario (mariosr)]

Hallo zusammen,
ich bin neu im Forum und habe eine Frage, vielleicht kann mir ja jemand 
helfen. Bei Wikipedia unter Meißner-Schaltung, ist ein 
Berechnungsbeispiel aufgeführt. Siehe Angehängte Dateien.

Hier meine Fragen:
1) Zitat: "Die Spannung am Schwingkreis ist in Resonanz etwa 28 Vpp" => 
Wie kommt man auf diesen Wert?

2) Zitat: "Um den Transistor Q nicht zu übersteuern und ein gutes 
Sinussignal zu erzeugen, darf die rückgekoppelte Spannung nicht 
wesentlich größer als 1,5 Vpp (Spannung Spitze-Spitze) sein." => Ist das 
der angenommene annähernd lineare Aussteuerbereich von Ube aus dem 
Datenblatt, oder wie kommt man darauf?

3) Der Verstärkungsfaktor ist mit v=18 und der Widerstand des 
Schwingkreises mit 41 kOhm ermittelt worden. Mit 41 kOhm dürfte die 
Spannungsverstärkung des Transistors bei 41 kOhm / 500 Ohm = 82 sein. 
Ist das von v=18 nicht zu weit weg und führt dann doch zu der 
Übersteuerung des Transistors?

Ich versuche schon seit Tagen im Netz Antworten auf diese Fragen zu 
bekommen aber irgendwie komme ich nicht weiter.

Vielen Dank schon mal im Voraus.
mario

[Arno R. (arnor)]

Mario schrieb:
> 2) Zitat: "Um den Transistor Q nicht zu übersteuern und ein gutes
> Sinussignal zu erzeugen, darf die rückgekoppelte Spannung nicht
> wesentlich größer als 1,5 Vpp (Spannung Spitze-Spitze) sein." => Ist das
> der angenommene annähernd lineare Aussteuerbereich von Ube aus dem
> Datenblatt, oder wie kommt man darauf?

Dieser Wert ergibt sich aus der Spannung über R3. Da sich die Ube mit 
dem Kollektorstrom nur wenig ändert (~60mV/decade), liegt die 
rückgekoppelte Spannung praktisch vollständig an R3. Wenn der Pegel dort 
zu groß wird, geht der Strom auf null (bei etwa -1V Momentanwert oder 
2Vpp).

Mario schrieb:
> 3) Der Verstärkungsfaktor ist mit v=18 und der Widerstand des
> Schwingkreises mit 41 kOhm ermittelt worden. Mit 41 kOhm dürfte die
> Spannungsverstärkung des Transistors bei 41 kOhm / 500 Ohm = 82 sein.
> Ist das von v=18 nicht zu weit weg und führt dann doch zu der
> Übersteuerung des Transistors?

Der Ausgangswiderstand des Transistors, der Teiler R1/R2 und die Last 
liegen parallel zum Schwingkreis.

[Robert M. (r0bm)]

Mario schrieb:
> 1) Zitat: "Die Spannung am Schwingkreis ist in Resonanz etwa 28 Vpp" =>
> Wie kommt man auf diesen Wert?

Maximal können es 2 x Ub sein. Da auch an R3 und am Transistor Spannung 
abfällt, bleiben nur noch ~28Vss übrig.

Mario schrieb:
> 3) Der Verstärkungsfaktor ist mit v=18 und der Widerstand des
> Schwingkreises mit 41 kOhm ermittelt worden. Mit 41 kOhm dürfte die
> Spannungsverstärkung des Transistors bei 41 kOhm / 500 Ohm = 82 sein.
> Ist das von v=18 nicht zu weit weg und führt dann doch zu der
> Übersteuerung des Transistors?

Die Dämpfung, bedingt durch das Übersetzungsverhältnis, ist 18. Die 
Verstärkung des Transistors muss daher über 18 liegen.
Am Kollektor sitzt der Kreiswiderstand von 41 kOhm. Da R1 
unüblicherweise hier auch als Spannungsgegenkopplung genutzt wird, 
wirken ~67kOhm als Shuntwiderstand am Kollektor. Dazu kommt der 
Ausgangswiderstand des Transistors (angenommen ~100kOhm) und die mit n² 
hochtransformierte und hier vernachlässigbare Eingangsimpedanz des 
Transistors. Insgesamt sind es etwa 20kOhm, benötigt werden mindestens 
9kOhm. Die Verstärkung beträgt daher 40,  ein Überschuss von über 6dB 
ist vorhanden. Dieser Wert ist mehr als ausreichend damit der Oszillator 
zuverlässig anschwingt.
Sobald die Schwingung die max. mögliche Amplitude von 28Vss erreicht hat 
wird diese begrenzt und die Ausgangsspannung bleibt stabil.

[Mario (mariosr)]

Vielen Dank Arno und Robert für die super Beschreibung, jetzt habe ich 
es endlich verstanden.

Gruß
Mario

[Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)]

Mario schrieb:
> Vielen Dank Arno und Robert für die super Beschreibung...

Dem kann ich mich nur anschliessen.

73
Wilhelm

[Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)]

von Mario schrieb:
>und der Widerstand des
>Schwingkreises mit 41 kOhm ermittelt worden.

Der Innenwiderstand des Transistors sollte  auch
nicht kleiner als der Resonanzwiderstand des
Schwingkreises sein, damit man die Betriebsgüte
nicht kaputt macht. Das bedeutet zum Beispiel,
daß bei 15V Betriebsspannung der Ruhestrom (Arbeitspunkt)
nicht größer als 0,36mA sein darf. 2mA ist also schon
zu groß. Für R3 würde ich 3kOhm wählen. R1 würde ich
direkt an 15V legen. R1 670kOhm, R2 82kOhm.
Das Übersetzungsverhältnis L1:L2 würde ich mindestens
1:5 bis 1:10 machen, so das die Schaltung gerade
sicher anschwingt, dann hat man eine saubere Sinusform.

Mann könnte die Anpassung des Schwingkreises an den
Transistor auch anders machen, in dem man den Kollektor
an eine Anzapfung von L2 legt.

[Arno R. (arnor)]

Günter L. schrieb:
> Das bedeutet zum Beispiel,
> daß bei 15V Betriebsspannung der Ruhestrom (Arbeitspunkt)
> nicht größer als 0,36mA sein darf.

Nein, der (hier gemeinte differentielle) Innenwiderstand des Transistors 
ist NICHT Uce/Ic, sondern der hängt von der Early-Spannung des 
Transistors, von der Stromverstärkung, vom Kollektorstrom, vom 
Emitterwiderstand und vom Quellwiderstand an der Basis ab. Die 
Berechnung hier ist nicht so einfach, da die Rückkopplung über die 
Trafowicklung mit in das Ergebnis eingeht.