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 Betreff des Beitrags: Verstärker/Puffer für VXO
BeitragVerfasst: Mo 10.7.2017 20:41 
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Guten Abend zusammen,

ich verzweifele gerade an einer Aufgabe, für deren Lösung ich anfangs so etwa 30 Minuten veranschlagt habe:
Ich habe einen VXO für 24MHz aufgebaut, der stabil schwingt und ein Ausgangssignal von ca. 2V (peak-to-peak) liefert.
Mit diesem VXO möchte ich einen ICS501 (PLL-basierter Vervielfacher) ansteuern, um am Ende ein 144MHz-Signal zu bekommen.

Aus dem Datenblatt des ICS501 habe ich entnommen, dass der Clock-Eingang ein High von mindestens (VDD/2)+1V benötigt, und ein Low unterhalb (VDD/2)-1V erkennt. Bei VDD=5V bräuchte ich also ein Signal, das sicher über 3,5V und unter 1,5V kommt.

Also dachte ich mir, bauste halt mal schnell einen Puffer/Verstärker mit einem Verstärkungsfakor von 2-3 auf. Und Pustekuchen... :(

Als definitiver Amateur habe ich mal ganz naiv eine Kollektorschaltung mit einem 2N2222 wie folgt überschlagen:
V+ des Oszillators: 8V, Uce im Arbeitspunkt die Hälfte, also 4V, Kollektor-Ruhestrom 5mA, -> Kollektor- und Emitterwiderstand zusammen 800 Ohm (4V/5mA), also Rc 680 Ohm und Re 100 Ohm für einen Verstärkungsfaktor 6,8.
Gemessene HFE 175, d.h. Strom über den Basis-Spannungsteiler 10 x 5mA/175 = 285µA, Gesamtwiderstand also 28kOhm.
Basisspannung = 0,7V + Spannung am Emitterwiderstand, also 0,7V + 5mA x 100 Ohm = 1,2 V, daraus ergibt sich für den Basisspannungsteiler 4,2kOhm und 23,8 kOhm, die nächst passenden Werte waren ein 5k-Trimmer und 22 kOhm.

Als Koppelkondensator zwischen dem Oszillator und dem Eingang des Verstärkers habe ich einen 10nF Kerko verwendet.

Leider bekomme ich immer nur ein Ausgangssignal mit einer Amplitude deutlich unterhalb der Eingangsamplitude, obwohl ich schon folgendes versucht habe:

- Variation des Arbeitspunktes mit dem Trimmer im Basisspannungsteiler
- Variation des Kollektor- und Emittterwiderstandes
- Versuchsweise Ansteuerung ganz ohne Basisvorspannung
- Überbrückung des Emitterwiderstandes mit einem 1nF Kerko
- Austausch des Transistors gegen einen BF 199.

Ist es wirklich SO schwer, eine simple Verstärker-/Pufferstufe für 24MHz zu bauen?? (*verzweifel...)

Ach ja, das ganze habe ich übrigens in "Breadboard"-Technik aufgebaut, dh. freifliegend auf einer Cu-Platine.

Bin dankbar für jeden Tipp...


Daniel


Zuletzt geändert von DL6MCL am Mo 10.7.2017 20:53, insgesamt 1-mal geändert.

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 Betreff des Beitrags: Re: Verstärker/Puffer für VXO
BeitragVerfasst: Mo 10.7.2017 20:53 
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Hi,
beim PIC Frequenzzähler hab ich einfach ein BF199 drinnen, 330 Ohm Kollektor zu +5 Volt. Kollektor zur Basis 47 Kohm oder so..muss sich die halbe Spannung am Kollektor einstellen.
Fertig. Tut auch. ;)
Du musst eben eine kapazitive Last treiben. Wenn deine Schaltung zu wenig Strom liefert kommt hinten kein vernünftiger Pegel mehr raus.
Einfach mal mit dem Oszi gucken obs vernünftig aussieht.

73 de DL3FOX Uwe

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 Betreff des Beitrags: Re: Verstärker/Puffer für VXO
BeitragVerfasst: Mo 10.7.2017 21:08 
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Hast du den Pegel des VXO überprüft, wenn er mit dem Buffer verbunden ist? Eine Emitterschaltung ist nicht sehr hochohmig und könnte den Oszillatorpegel runterreissen; zudem musst du auch überprüfen, ob der VXO nicht verstimmt wird bei Belastung.


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 Betreff des Beitrags: Re: Verstärker/Puffer für VXO
BeitragVerfasst: Mo 10.7.2017 21:18 
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Wenn du nich weiter kommst...probier mal ein BF1009 als Puffer. Der verhindert auch das digitaler Schmutz von der PLL in den VCO zurück gereicht wird.

73 de DL3FOX Uwe

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 Betreff des Beitrags: Re: Verstärker/Puffer für VXO
BeitragVerfasst: Mo 10.7.2017 21:21 
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Ne, das ist nicht der Q; dieses Setup sollte so klappen; wenn grundlegende Zweifel an der Schaltung oder Aufbau bestehen, dann hilft nur, ein stabiles Signal eines Funktionsgenerators einzuspeisen - dann wird schnell klar, ob die Schaltung tut oder nicht.


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 Betreff des Beitrags: Re: Verstärker/Puffer für VXO
BeitragVerfasst: Mo 10.7.2017 22:04 
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Hallo Uwe,

die Einstellung des Arbeitspunktes mit ´nem Widerstand vom Kollektor zur Basis (wie von Dir beschrieben) hat auf Anhieb hingehauen, und jetzt bekomme ich auch ein Signal mit einer peak-to-peak-Amplitude von knapp 7 Volt!

Was genau der Unterschied zwischen dieser Spannungsgegenkopplung und einem Basisspannungsteiler ist - darüber muss ich noch mal in Ruhe nachdenken :roll: Aber jetzt kommt erstmal ein bisschen Feintuning mit den Widerständen, und dann geht´s mit dem ICS501 weiter.

@HB9EVI: Die Oszillator-Ausgangsspannung geht um ca. 30% runter wenn ich den Puffer anschließe. Die Frequenz verändert sich natürlich auch um ein paar hundert Hz, aber der Puffer soll ja dauerhaft angeschlossen sein.
Bei meinem Funktionsgenerator ist leider kurz nach DC Schluss (1 MHz...), so dass ich die Pufferstufe nur mit dem eigentlichen Oszillator überprüfen kann...


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 Betreff des Beitrags: Re: Verstärker/Puffer für VXO
BeitragVerfasst: Mo 10.7.2017 22:21 
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Registriert: Mi 25.8.2010 22:37
Beiträge: 3013
1MHz ist besser als nichts; der Unterschied zu 24MHz wird selbst bei einem non-HF-Q nicht sehr ins Gewicht fallen - es geht vorallem drum zu lokalisieren, wo der Bock liegt; deine Schaltung arbeitet mit Stromgegenkopplung und hat eine grob festgelegte Verstärkung=~ Rc/Re; Uwes Schaltung ist vorallem dann sinnvoll, wenn es nur um möglichst grossen Amplitudenauschlag geht, eben z.B. an einem Zählereingang; linear arbeitet diese einfache Form der Spannungsgegenkopplung nicht.


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 Betreff des Beitrags: Re: Verstärker/Puffer für VXO
BeitragVerfasst: Di 11.7.2017 8:33 
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Hi,
hier gehts ja auch darum ein "analoges" Signal auf Digitalpegel zu bringen. Da kann man ruhig die Verstärkung voll aufdrehen. Ausserdem ist die HF Verstärkung immer kleiner (und frequenzabhängig) als der Wert bei DC.
Kannst die Schaltung ja mal mit LT Spice simulieren und von 0-40 MHz duchwobbeln.

Aber: Der BF199 muss dann auch an 5 Volt Betriebsspannung liegen. Das PLL IC läuft ja auch mit 5 Volt, die mögen an den Eingängen keine Signale höher als Betriebsspannung.

73 de DL3FOX Uwe

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