kapacitans-kontrollerad oscillator

[Mertzi]

Hej allesammans,
Det här är lite av ett rop på hjälp.
Jag håller på med ett skolprojekt om interaktion och gränssnitt och postar nu efter att länge letat förgäves efter en pålitlig guide eller ett kopplingsschema för att bygga en kapacitans-kontrollerad oscillator.
Det jag vill bygga är kort och gott en oscillator, allra helst en VCO, som oscillerar inom hörbart spektrum och som kontrolleras med kroppens kapacitans lite likt en theremin (fast bara en oscillator). Desto större förändringar beroende på avstånd och desto längre avstånd den kan känna av på desto bättre.

Den här filmen beskriver rätt bra vad jag är ute efter men vill att outputen är en frekvens i hörbart spektrum istället för ljus från en LED:
https://www.youtube.com/watch?v=LixzM2YghS8

Vad tror ni, är det möjligt att åstadkomma det med något sånär enkla medel? Har ni några förslag på hur eller exempel på ett kopplingsschema?
Är supertacksam för all hjälp, har verkligen kört fast helt med det här!

[Icecap]

Att åstadkomma det du vill är inte svårt alls!

Det svåra är hur kopplingen till kroppen ska ske! Med hörbara frekvenser är kroppens "närhetskapacitans" väldigt låg varför påverkan blir mycket minimal. Det finns dock en lösning i teorin, jag har inte testat den:
En Colpitt eller Clapp-oscillator, alltså LC-baserat.

Om induktansen är "stor" blir kondensatorn "liten" och med rätt avvägning ska det vara möjligt att nå värden som ger en inverkan när man kommer nära.

Schemat du länkar till har definitivt inget med vad du vill uppnå att göra.

[Mertzi]

Tack för svaret!
SKönt att höra att det inte är en mardröm, ska absolut kolla upp Clapp-oscillatorn! Tog bort länken till schemat för att undvika förvirring i tråden. Fler idéer, länkar osv är fortsatt mycket välkommet!

[Mertzi]

Tjena på er igen !
Har räknat lite på variablerna för clapp-oscillatorn nu och om jag inte gjort något tokigt ser det ut som om jag behöver en induktans på mellan 100mH och 300mH för att få ut ett hyfsat användbart resultat.

Formeln jag använt är den från svenska wikipedia:
https://en.wikipedia.org/wiki/Clapp_oscillator

Följande värden ger en frekvens på 411-3558Hz.

C0 = 20-500pF (kapacitansen från kroppen)
C1 = 470uF
C2 = 470uF
L1 = 100-300mH

Induktansen är väldigt stor, men det verkar vara nödvändigt för att hamna i rätt frekvensområde. Jag känner inte till var man kan få tag på så stora induktanser, hittade inga varken på Elfa eller Electrokit. Tror ni det kommer fungera eller finns det andra faktorer som spelar in när induktansen blir så stor? Går det att använda elyt kondensatorer för C1 och C2 eller behöver dem vara keramiska/folielindade?

[Icecap]

Frågan är ju hur stort frekvensområde du behöver. Kroppens kapacitans kan ju vara en del av totalkapacitansen, det ger mindre frekvensområde men samtidig mindre induktans.

Du kan linda induktansen själv i värsta fall.

[lillahuset]

300 mH http://www.tme.eu/en/katalog/?idp=1&sea ... 3A24575%3B

10H http://www.tme.eu/en/katalog/?idp=1&sea ... 3A24608%3B

[YD1150]

Oscillatorer i Theremin:er (rätt stavat?) körs på radiofrekvenser, de har en fast oscillator samt en som kan påverkas av
en yttre kapacitans som blir människo-handens kapacitans till jord. Sedan skickas de två signalerna
till en blandare (eller mixer) som ger skillnadsfrekvensen som blir hörbar.
T.ex. en fast oscillator på 100kHz och en "hand-kontrollerad" på 103kHz, ut ur blandaren kommer
103-100=3kHz som hamnar i det hörbara området.
Finns egentligen en signal på 103+100=203kHz också men är du inte en fladdermus/delfin så lär du inte höra den
Då oscillatorn svänger fritt utan påverkan från yttre saker så kan frekvensen vara t.ex. på 120kHz så
hamnar den utanför det hörbara området. Ju mer kapacitans via handen som tillkommer så sjunker frekvensen
till det mer hörbara.

[lillahuset]

Bra inlägg. Misstänkte att det kunde vara så.

[persika]

Det går att skapa stora induktanser med en operationsförstärkarkoppling

[Mertzi]

Toppen! Stort tack för alla svar!!
Jag tänkte göra ett test i eftermiddag med den här transistorn nedan och en hemmalindad spole och låta min arduino beräkna frekvensen. Tror ni transistorn borde fungera eller behöver den ha några specifika egenskaper annat än att vara en FET?
http://www.electrokit.com/irf520npbf.50 ... =price_asc

Återkommer senare med resultatet

[YD1150]

Det var en "stor FET" , använd J-FET ! https://en.wikipedia.org/wiki/JFET
Några exempel är: BF245, BF256, BF545 (SMD), 2N3819, J310, 2SK161 eller liknande istället. De passar bra för oscillatorer.
Den du visade är för krafttillämpningar inte för småsignal som du behöver.

[4kTRB]

Ville bara ge ett par tips på VCO.

En 555 är en variant som går att koppla som spänningsstyrd oscillator.

Sedan CMOS-kretsen CD4046 innehåller en ganska användbar VCO till din
tänkta applikation.

[Icecap]

Och VCO är inte vad som behövs till detta!

[lillahuset]

Tja, varför inte? En högfrekvent oscillator följd av en kapacitiv spänningsdelare med kroppen som ena C som driver en buffer och därefter likriktas och glättas spänningen och styr en VCO. Lite tillkrånglat men va f-n, det skulle funka.

[Mertzi]

Alright, det här var inte så enkelt som jag först hade hoppats, jag är ju en riktig nybörjare med analog elektronik. Jag lyckades tillslut hitta ett exempel och pröva mig fram till det ni kan se i bilden nedan med LTspice Är lite orolig att dem två induktanserna ska störa varandra men kopplingsschemat nedan var det enda något sånär utstavade exemplet jag kunde hitta. Vad tror ni om det? Kan det fungera? Hittade ingen FET-transistor i LTspice men såg att andra hade simulerat det med en generisk npn-transistor Lite vilse i det här nu, tacksam för all hjälp...



hittade flera bildexempel när jag sökte men bara det här schemat med en tillhörande guide, här är länken:
https://wiki.analog.com/university/cour ... -clapp-osc