Elektronik

Transistor-Grundschaltungen

Eine Großsignalanalyse der Basisschaltung mit Stromgegenkopplung. Das Ergebnis verblüfft: Eingangsspannung U1 und Ausgangsspannung UC liegen auf einer Quadrik, die für übliche Bauteilwerte eine Hyperbel darstellt, aber "beinahe" zu einem Paar sich schneidender Geraden entartet ist.

Oszillatoren

Rechnungen zum Colpitts-Oszillator:

Ein Kurzabriss der Dimensionierungsrechnung mit Maple

[Tietze-Schenk, 13.Aufl., p.1512 ff.] Dimensionierung und Loop Gain

Ein realer Colpitts-Oszillator

Mit dem kleinen Trimmer von etwa 66 MHz bis etwa 100 MHz einstellbar. Der Kondensator zwischen Emitter und Masse fehlt, der Kondensator zwischen Kollektor und Emitter hat 4.7p. Zwischen Emitter und Masse befindet sich ein 2.2k Widerstand zur Stromeinstellung.

Der Transistor ist ein gewöhnlicher BC547C. Die Schaltung ist eine leichte Abwandlung aus dem Lernpaket Elektronik.

Die Schaltung hat von Anfang an funktioniert, kein Problem beim Anschwingen. Leider habe ich keinen richtigen Spektrumanalysator, um sie einmal korrekt durchzumessen. (Vielleicht wäre ein richtiger Spektrumanalysator aber auch beleidigt, wenn man so eine Schaltung an seinen Eingang hängen würde :-))

Ein VCO

Ein VCO vom Vackar-Typ mit Frequenzbereich 163-327 MHz.

Charakteristisch die Abschwächung des Oszillator-Ausgangsignals mit dem Spannungsteiler C4/C9. Da das Eingangsignal (oben an L2) nicht abgeschwächt wird, liegen an d1top eigentlich zu grosse Spannungsamplituden an.

Wünschenswert wären hier 100 mV_pp, tatsächlich tritt über 1V_pp auf. Die Amplitude von vload ist für beide betrachteten Steuerspannungen 0.5V/163MHz und 13V/327 MHz ziemlich gleich.

Die Oszillationsfrequenz 327MHz bei Vctrl=13V liegt nahe an der mit dem Barkhausenkriterium in einer Open-Loop-Betrachtung ermittelten Frequenz.

Das LTspice-File zu dem Schaltplan unten.