Guten Morgen, also ich habe folgendes Problem möchte gerne einen Lc-Oszillator für eine berührungslose Energieübertragung verwenden, die Schaltung des Oszillators habe ich für ca. 30kHz entworfen und ist hier als JPG oben zusehen (hoffe ich!), achso anstelle von Jumper3 (J3) kommt ein NPN-Transistor BD243. meine Fragen: 1) das ganze habe ich am Osziloskop angeschlossen und müsste feststellen, dass nur die positive Halbwellen von der Sinusschwingung zu sehen sind, die negative Halbwellen werden von irgendetwas gesperrt, wieso!!!??? 2)kann mir vielleicht jemand den physikalischen Vorgang bei der kapazitiven Dreipunktschaltung erklären? o. entsprechende Link nennen? 3) wozu dient eigentlich der Abgrif von der Mitte der Kondensatoren zum Emitter?? vielen Dank voraus für Eure Antworten. Gruß A. Java
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Ich sehe keine Spannung und keine Halbleiter, eigentlich sehe ich nur...Mist. a_ javan schrieb: > achso anstelle von Jumper3 (J3) kommt ein > NPN-Transistor BD243. Warum zeichnest du den denn nicht ein???
Vergleicher schrieb im Beitrag #2244833: > Falsches Forum. > > Versuch es mal mit Analogtechnik..... Verschoben. a_ javan schrieb: > Lc-Oszillator für > eine > berührungslose Energieübertragung verwenden Dann spiel ich hier mal den Falk: Royer Converter Nichts dagegen einzuwenden, dass du dir auch die Grundlagen der Analogtechnik trotzdem antust, aber dann nimm bitte ein gutes Buch, in dem derartige Schaltungen erklärt sind.
Jörn Paschedag schrieb: > eigentlich sehe ich nur...Mist. Die R2 und R4 Beschaltung hat was... :-o Ich riech da schon ein oder zwei Potis schmoren... ;-) EDIT: zu schnell gerochen. Weil auf dem Plan nichts zu sehen ist, kanns genausogut auch gutgehen... ;-)
a_ javan schrieb: > 1) das ganze habe ich am Osziloskop angeschlossen und müsste > feststellen, dass nur die positive Halbwellen von der Sinusschwingung zu > sehen sind, die negative Halbwellen werden von irgendetwas gesperrt, > wieso!!!??? Stimmt die Pinbelegung des Transistors mit dem Stecker J3 überein? Laut Datentabelle habe ich bei Draufsicht die Pinbelegung B-C-E. Und ich meine, der Colpitts-Oszillator sähe da etwas anders aus. Die Schaltung hat ansonsten aber Ähnlichkeit mit Colpitts. Vielleicht sind am Transistor einfach nur Basis und Kollektor vertauscht. > 3) wozu dient eigentlich der Abgrif von der Mitte der Kondensatoren zum > Emitter?? Kapazitiver Spannungsteiler für die Rückkopplung zum Transistor. Die beiden Kapazitäten sind üblicherweise in der Größenordnung ähnlich, und nicht um mehrere Zehnerpotenzen unterschiedlich. Suche mal nach Colpitts im Internet. Da findet sich schon was. Apropos Royer Converter: In elektrischen Zahnbürsten befindet sich oft auch ein Colpitts-Oszillator, dient dort auch zur berührungslosen Energieübertragung (Akku-Aufladung).
Wilhelm Ferkes schrieb: > Apropos Royer Converter: In elektrischen Zahnbürsten befindet sich oft > auch ein Colpitts-Oszillator, dient dort auch zur berührungslosen > Energieübertragung (Akku-Aufladung). Glänzt mit auffallend schlechtem Wirkungsgrad. Ob du die Zahnbürste da draufsteckst oder nicht, die Amplitude des Oszillators bleibt die gleiche ... Ein Problem des Royer-Converters sehe ich daran sicherzustellen, dass man mit der Frequenz nicht in die "ausgesparten" Bereiche rutscht, in denen die Allgemeinzuteilung für induktive Funkanwendungen deutlich schlechtere Grenzwerte vorschreibt als im Reset dieses Frequenzbereichs.
Hallo, und danke euch für eure Tipps, 1) Auf die Frage warum ich den Transistor nicht direkt eingezeichnet habe, also ich wollte vershciedene Trans. ausprobieren und so wie Wilhelm Ferkes erwähnt hat, sind die PIN-Belegungen bei Trans. unterschiedlich. 2) Über Colpitts habe ich vieles gelesen und berechnet, aber ich kann mir immer noch nicht erklären was da der mittel abbriff nach emitter bewirken soll?? (rein Physikalisch) Danke für den Tipp Royer-Converter werde ich mir genauer ansachauen. und auf die eigentliche Frage zurück zu kommen, die Schaltung funktioniert und die Widerstände sind noch nicht durchgebrannt aber kann mir jemand sagen warum ich nur die Positive halbwele sehen kann,??? gemessen tue ich das an den beinschen von C7 und da ist nur eine halbwelle zu sehen ???
>und auf die eigentliche Frage zurück zu kommen, die Schaltung >funktioniert und die Widerstände sind noch nicht durchgebrannt aber kann >mir jemand sagen warum ich nur die Positive halbwele sehen kann,??? Ganz klar falscher Arbeitspunkt! Aber da du ja nicht bereit bist, uns konkrete Bauteilewerte zu nennen, wird kein Mensch dir helfen können...
Ina schrieb: > Ganz klar falscher Arbeitspunkt! Das Problem sämtlicher Oszillatorschaltungen ist ja die Amplituden- begrenzung oder -regelung. Man braucht für die Funktion als Oszillator einen Verstärker, der positiv (gleichphasig) rückgekoppelt ist und dessen Verstärkung "über alles" gleich 1 ist. Ist sie kleiner 1, dann schwingt nichts, ist sie größer 1, dann schaukelt sich die Schwingung endlos auf, wird also ein Rechteck. Diese einfachen Schaltungen regeln sich über die Nichtlinearität der Bauteile in der Annahme, dass die Gesamtverstärkung mit größerer Amplitude geringer wird. Dafür muss aber zumindest grundlegend der Arbeitspunkt sitmmen, ansonsten schaukelt es sich trotzdem noch "jenseits von Gut und Böse" auf, und das Ergebnis ist das, was du da gerade siehst.
Jörg Wunsch schrieb: > Glänzt mit auffallend schlechtem Wirkungsgrad. Ob du die Zahnbürste > da draufsteckst oder nicht, die Amplitude des Oszillators bleibt die > gleiche ... Da hast du absolut Recht. Auch die Schaltung an sich ist überaus mies, es muß nur billigst sein, aber auch sicher schwingen. Gute Signalform ist auch egal. Alleine die Schaltungstechnik stimmt, nämlich, daß es überhaupt ein Colpitts-Oszillator ist. Der Colpitts würde sich im Grabe umdrehen, wenn er wüßte... Die Elektronik so einer Zahnbürste kostet wohl auch keine 10 Cent. Ich frage mich immer, was an solchen Geräten 30€ wert ist. Und ob der Akku durch die miese Ladeschaltung (einfache Einweggleichrichtung mit 1N4001 hinter dem Übertrager, Ladung über die Zellenspannung, nicht über Konstantstrom) länger hält, interessiert überhaupt keine Sau. Der soll vielleicht nur 1-2 Jahre leben, und dann: Neu kaufen. a_ javan schrieb: > 2) Über Colpitts habe ich vieles gelesen und berechnet, aber ich kann > mir immer noch nicht erklären was da der mittel abbriff nach emitter > bewirken soll?? (rein Physikalisch) Der Transistor funktioniert in Basisschaltung. In die Basis wird kein Signal zurück gekoppelt, sie muß nur auf einem bestimmten Potential zwischen VCC und GND liegen, für den Arbeitspunkt, entsprechend der Beschaltung an Kollektor und Emitter. Deswegen ist der Spannungsteiler an der Basis auch mit einem Stützkondensator versehen, weil der Basisstrom mit dem Sinus pendelt. Besser kann man das noch mit einer Z-Diode machen. Das bedeutet aber wieder mehr unnötigen Schaltungsaufwand. Einen absolut sauberen Sinus erhält man auch nicht, weil der Verstärker ein Eintaktverstärker ist. Oft stört das aber gar nicht. Jörg Wunsch schrieb: > Diese einfachen Schaltungen regeln sich über die Nichtlinearität > der Bauteile in der Annahme, dass die Gesamtverstärkung mit größerer > Amplitude geringer wird. Der Colpitts muß nicht besonders amplitudengeregelt werden, und begrenzt von selbst. In verschiedenen Simulationen mit Variierung der Bauteildaten ermittelte ich immer Amplituden, die im Bereich der Betriebsspannung liegen. Natürlich pendelt die Amplitude aber symmetrisch um VCC herum.
Hallo nochmal und vielen Dank für die Antworten: Also die aktuelle Schaltung ist oben zu sehen mit den Werten von Widerständen. Transistor BD-243 NPN Ube= 0,55 V Ic= 10 mA B= 100 Ure = 1 V Ub = 9 V f = 30 KHz Die Schaltung schwingt und ich sehe eine SEHR saubere Sinus-Schwingung genau mit der besagten Frequenz und fast Doppelte Amplitude ca. 19 v, sowie es auch bei Colpitts Basisischaltung der Fall sein sollte, jedoch wie erwähnt werden negative Halbwellen gespert!!! der Transistor arbeitet mit Hilfe der Basisispannungsteiler am Arbeitspunkt! Ich kann mir leider bei besten Willen, dieses Phänomen nicht erklären es ist als ob der Tranistor die negative Schwingung sperren würde??
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;-) die Schaltung habe ich vergessen!! hier noch mal die neue Schaltung
Der sollte eher mit 45kHz schwingen. Streuen die Bauteile so stark? Die 30kHz sprechen sonst dafür, daß da irgendwas stark dämpft. Ist wenigstens ein Teil der negativen Schwingung vorhanden, und die Amplitudenspitze hat eine starke Beule?
Wilhelm Ferkes schrieb: > Die Elektronik so einer Zahnbürste kostet > wohl auch keine 10 Cent. Hast du mal versucht, das selbst zu implementieren? Ich habe. Wenn du bis zu einer Zellspannung von 0,8 V (ist ja nur eine Zelle drin) einen MOSFET noch voll durchschalten willst, kannst du dich ganz schön strecken. ;-) Dem Vernehmen nach handelt es sich beim verbauten IC um einen Kundenwunsch-IC, den Braun selbst entwickelt. Wenn du (mit Akku und Spule) EUR 5 für die Elektronik ansetzt, geb' ich dir Recht, aber 10 Cent sind zu wenig.
Jörg Wunsch schrieb: > Wenn du (mit Akku und Spule) EUR 5 für die Elektronik ansetzt, geb' > ich dir Recht, aber 10 Cent sind zu wenig. Ich fand so eine Zahnbürstenschaltung mal im Internet. Ein ganz gewöhnlicher Colpitts mit einem Transistor, direkt an Netzspannung. Bzw. einweggleichgerichtet am Netz. Mal sehen, ob ich das nochmal irgendwo finde... So ein Luxus wie MOSFET war da nicht drinnen, der Akku betrieb auch gleich einen passenden 1,2V-Gleichstrommotor.
Wilhelm Ferkes schrieb: > So ein Luxus wie MOSFET war da nicht drinnen, der Akku betrieb auch > gleich einen passenden 1,2V-Gleichstrommotor. Wer weiß, was du da gefunden hast, passt zumindest nicht zu den Braun-Zahnbürsten, die ich bislang in den Fingern hatte. Da schaltet erstens ein FET den Motor (der soll ja beim Laden immer abgeschaltet bleiben), und es gibt auch eine Ladeendabschaltung. Die war allerdings in der ersten Version, die ich vor mehr als 10 Jahren gekauft habe, noch nicht drin, erst ab der ersten Austausch-Zahnbürste.
ich glaube ,dass Wilhelm auch auf diese Schaltung gestoßen ist, die ich als vorlage genommen hab, http://www.chemiephysikskripte.de/zahn/zahn.htm , unter punkt 4 findet man ein colpitt. diese seite ist auch sehr intressant, finde es toll, dass es leute gibt, die sich soviel zeit nehmen und solche grundlagen für die andreen so verständlich erklären. großes lob . http://www.kendelbacher-ms.de/seite-2.html @ Wilhelm nein von der negvativen halbwelle ist garnichst zusehen ganz gerade bis zur nächsten positiven halbwelle !!! dise berechnete und gemessene freq unterschied wird wohl von der eigen kapazität von der transistor und die ganze leitungen und beinchen von denbauteilen kommen!! (kein smd, gelötet auf streifenplatine)
a_ javan schrieb: > Ube= 0,55 V > Ic= 10 mA > B= 100 > Ure = 1 V > Ub = 9 V > f = 30 KHz Endlich mal etwas konkretes > Die Schaltung schwingt und ich sehe eine SEHR saubere Sinus-Schwingung > genau mit der besagten Frequenz und fast Doppelte Amplitude ca. 19 v, > sowie es auch bei Colpitts Basisischaltung der Fall sein sollte, jedoch > wie erwähnt > werden negative Halbwellen gespert!!! ja was denn nun ? Sauberer Sinus oder nicht ? Und wo gemessen ? Meinst Du vielleicht, dass am Kollektor nur positive Sinushalbwellen zu sehen sind ? > der Transistor arbeitet mit Hilfe der Basisispannungsteiler am > Arbeitspunkt! > Ich kann mir leider bei besten Willen, dieses Phänomen nicht erklären es > ist als ob der Tranistor die negative Schwingung sperren würde?? Falls dem so ist, wie ich oben vermutete, ist der Oszillator völlig übersteuert, da falsch dimensioniert. 4,7mH bei 30 kHz bedeutet einen Schwingkreisimpedanz von fast 1 kOhm und das bei einem Kollektorstrom von 10 mA und einer Betriebsspannung von 9V. Da macht der Kollektorstrom den Sinus buchstäblich platt. Da die Halbwelle mit "Plattphase" immer länger dauert als die saubere Sinushalbwelle, ist die Schwingfrequenz übersteuerter Sinusoszillatoren immer niedriger als nach der Thomsonschen Schwingungsformel berechnet. Die Schwingung wird nur dann annähernd sinusförmig, wenn der Kollektorstrom sehr gering gegenüber dem Blindstrom im Schwingkreis ist. Für einfache LC-Oszillatoren gilt allgemein: je geringer der max. Kollektorstrom im Verhältnis zum Blindstrom, desto kürzer die Plattphase und desto sauberer der Sinus. Hier findest Du einen Collpits-Oszillator, der allerdings für eine etwas andere Form der Stromversorgung gedacht ist und auch eine Erklärung der Funktionsweise: http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap13/Kapitel13.html#13.1.2 sowie viele weitere Beispiele von Sinusoszillatoren z.B. ab hier: http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap11/Kapitel11.html Jörg
a_ javan schrieb: > der Transistor arbeitet mit Hilfe der Basisispannungsteiler am > Arbeitspunkt! Das ist nur die halbe Wahrheit. Zur ganzen Wahrheit gehört, dass der Emitterwiderstand R4 eine Stromgegenkopplung bewirkt und der Arbeitspunkt dadurch stabilisiert wird. So rein gefühlsmäßig ist R4 mit 100 Ohm aber zu klein.
Freidenker schrieb: > a_ javan schrieb: >> der Transistor arbeitet mit Hilfe der Basisispannungsteiler am >> Arbeitspunkt! > > Das ist nur die halbe Wahrheit. Zur ganzen Wahrheit gehört, dass der > Emitterwiderstand R4 eine Stromgegenkopplung bewirkt und der > Arbeitspunkt dadurch stabilisiert wird. > So rein gefühlsmäßig ist R4 mit 100 Ohm aber zu klein. Wesentliche Vorgabe für R4 ist, dass er min. 5-10 mal so groß sein sollte wie die Impedanz von C1. Andernfalls wäre Phasenverschiebung und Dämpfung der Mitkopplung zu groß, sodass keine Schwingung einsetzt. Diese Bedingung erfüllen R4 und C1 aber voll und ganz. Wie ich bereits schrieb, ist das Problem das Mißverhältnis zwischen Kollektor- und Blindstrom. Abhilfe würde z.B. eine wesentlich höhere Betriebsspannung schaffen. Das extreme Verhältnis von C1 zu C7 deutet darauf hin, dass die Schaltung ursprünglich für den Betrieb an Netzspannung gedacht war. Natürlich kann man auch R4 vergrößern. Allerdings sollte man dann zur Verstärkung der Mitkopplung auch C1 verkleinern, da mit sinkendem Kollektorstrom die Verstärkung des Transistors sinkt. "Leistung" läßt sich dem System dann aber nicht mehr entnehmen. Sollen bei gegebener Betriebsspannung nennenswerte Leistungen übertragen werden, muß die Impedanz des Schwingkreises um Größenordnungen kleiner gewählt werden. Jörg
@ Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r) Da nur eine Halbwelle geschwungen wird(brutales deutsch) läuft der Transistor wärend der anderen Halbwelle in die Sättigung. Um hier den richtigen Arbeitspunkt zu finden, müsste nach meiner Meinung an R4 gedreht werden. Der hochfrequente Arbeitspunkt wäre dann die nächste Baustelle. Da leuchtet mir dein Vorschlag schon ein.
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