Colpitts oscillator

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Användarvisningsbild
Frippe
Inlägg: 250
Blev medlem: 5 augusti 2004, 11:17:52
Skype: Fred_nord
Ort: Landvetter
Kontakt:

Colpitts oscillator

Inlägg av Frippe »

Hej på er.

Jag håller på testar en Colpitts oscillator (Denna).
Men beroende på hur jag mäter får jag olika frekvens. Kopplar jag in oscilloskopet och frekvensräknaren hamnar jag på ca 850 KHz med den induktansen jag nu kör med. Drivspänningen är 1,85 V (Utsignal:ca 2V). Kopplar jag in högpassfiltret på frekvensräknaren hamnar utsignalen på ca 0,8 V. Ökar jag drivspänningen till 7 V, ökar frekvensen till 5 MHz med en utsignal på ca 0,8 V. och om jag då kopplar in högpassfiltret igen på frekvensräknaren ökar frekvensen till 22,8 MHz och utsignalen hamnar på 0,5 V.

Vad kan orsaka detta samt beroende på om jag kopplar ur frekvensräknaren eller oscilloskopet, ändrar sig frekvensen.


// Fredrik
Användarvisningsbild
Henry
Inlägg: 24646
Blev medlem: 20 april 2005, 02:52:47
Ort: Lund

Inlägg av Henry »

Denna typ ändrar sin frekvens mycket lätt beroende på belastningen på dess utgång (om det inte finns en buffert som förhindrar sådant) och beroende på matningsspänningen som skall vara så stabil som möjligt för att då också få en stabil frekvens. Att få fram en exakt frekvensen direkt från denna med mätinstrument som kanske inte är i något så när proffsklass kan vara svårt och kanske tom omöjligt om du inte använder något väldigt högimpedivt som avlastar kretsen eller en buffert som det ev kan tom räcka med att använda en vanlig trissa. Annars så kan du kanske göra som jag brukar göra i bland att lyssna på den med en känslig hand scanner och leta fram frekvensen inom det område den skall ligga inom. Annars så kanske det hade gått att använda en vanligt mottagare, beroende på om frekvensen ligger inom detta område vls, och hitta huvudfrekvensen från den på det viset.
Användarvisningsbild
Frippe
Inlägg: 250
Blev medlem: 5 augusti 2004, 11:17:52
Skype: Fred_nord
Ort: Landvetter
Kontakt:

Inlägg av Frippe »

Jo jag förstod att den inte är så stabil, men att det skulle ändra sig så mycket (800 KHz --> 22 Mhz) kunde jag inte föreställa mig. Men det är bara att pilla vidare så kanske man lär sig något någon gång. Har du några förslag på några enkla och stabila oscillatorer. Nedre mellanvåg och VHF är av intresse
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26659
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Inlägg av Icecap »

Vad jag omedelbart ser fattas på det schema är avkopplingen av spänningsmatningen! i denna koppling ingår den i svängningskretsen och är därför extremt viktig!

Du bör koppla minst 1 st 100nF keramisk mellan GND och V+ så nära transistorn och spolen som möjligt och du får gärna sätta dit 2-3 st. Med detta menar jag INTE 1 st 220nF eller 330nF, jag menar 3 st 100nF.

Testa detta och mät igen, du får avvikelse men nog inte lika allvarlig.
Användarvisningsbild
bengt-re
EF Sponsor
Inlägg: 4829
Blev medlem: 4 april 2005, 16:18:59
Skype: bengt-re
Ort: Söder om söder
Kontakt:

Inlägg av bengt-re »

Nedre mellanvåg är DDS rätt oscillator.... Det går ju också sätta en "huff puff" för att stailisera ett ostabilt oscillator-steg. Kolla på:
http://www.hanssummers.com/radio/huffpuff/index.htm
för exempel.

EDIT: Och det stora frekvensområde du önskar är knepigt att få bra, bättre att dela upp designen i minst två olika steg'

EDIT2: Skall du använda designen enligt ovan så är det några saker du bara MÅSTE göra om den skall fungera vettigt.
Supestabil matningsspänning
Avkopplingskondestorer för matningen
Motstånden måste vara låginduktiva - helst ytmonterade.
Keramiska kondingarna måste vara av temperaturstabila - NP0 är lämpligt dielektrium, glöm X7R
Spolen skall vara mekaniskt stabil och helst utförd med försivrad tråd
Kretsen behöver ett effektstreg som ger konstant belastning
Bygg kresten så liten du kan och helst med bara ytmonterade komponenter
Användarvisningsbild
Frippe
Inlägg: 250
Blev medlem: 5 augusti 2004, 11:17:52
Skype: Fred_nord
Ort: Landvetter
Kontakt:

Inlägg av Frippe »

jag har nu testat det du föreslog Icecap, och det blev en liten skillnad. Men den är inte tillräckligt stabil för att använda. Jag tänkte jag skulle bygga två st för att sedan mixa dessa signaler, bara så jag kanske kan lära mig mer om radiokonstruktioner.
Jag har också sett vissa som använder sig av digitala kretsar som oscillatorer, men dessa generar fyrkantsvåg. Men detta kanske inte är något som stör när man skall använda oscillatorn som lokal-oscillator eller IF- oscillator ?

bengt-re: jo jag har sett den sidan tidigare, och ju mer jag tittar och frågar ju mindre avskäckande verkar det vara med mindre radiokonstruktioner. (Tack för tipsen)

// Fredrik
peter555
Inlägg: 6047
Blev medlem: 12 februari 2006, 10:02:22

Inlägg av peter555 »

Du får tänka på att en frekvensräknare utan preselector på ingången inte är att lita på. Den mäter på den signal den anser starkast så det kan lika gärna vara en överton du mäter på.
Användarvisningsbild
bengt-re
EF Sponsor
Inlägg: 4829
Blev medlem: 4 april 2005, 16:18:59
Skype: bengt-re
Ort: Söder om söder
Kontakt:

Inlägg av bengt-re »

en spectrumanalysator är bra att ha för att se vad som kommer ut..... Oscilloscop är inte lika användbara dels för att de ofta är lite väl långsamma och dels för att de har för dålig dynamik på grund av 8 bitars A/D. Små signaler drunkar lätt och är ofta svårt att lista ut vad en signal har för frekvensinnehåll utifrån ett oscillogram.

DDS ger fyrkanssignal, MEN ett LP-filter gör signalen till sinus igen - krävs inte så avancerrade filter då första övertonen du måste filtrera bort ligger på 3dubbla grundfrekvensen så ofta klarar man sig bra med ett passivt andraordningens filter - är man lite busig och vill ha brett frekvensområde kan man ersätta kondensatorerna i filtret med varicaps och ändra DC-nivån beroende frekvensen man önskar få ut.
Användarvisningsbild
Frippe
Inlägg: 250
Blev medlem: 5 augusti 2004, 11:17:52
Skype: Fred_nord
Ort: Landvetter
Kontakt:

Inlägg av Frippe »

Jag kopplade in min spektrumanalysator (Hameg 0.5 - 500 MHz) och se där, oscillatorn ligger på ca 23 MHz någorlunda stabil med "fina" övertoner. Jag har vart lite rädd för analysatorn då jag inte har arbetat med sådan tidigare och inte vet riktigt vad de "tål".
Tack för hjälpen. jag kommer med mycket mer frågor senare.

// Fredrik
peter555
Inlägg: 6047
Blev medlem: 12 februari 2006, 10:02:22

Inlägg av peter555 »

Jag misstänkte det, har man inte fina signaler in till en frekvensräknare kan den visa vad som helst.

Beträffande analysatorn, om den inte tål DC på ingången, skaffa en DC-block pryl så du inte riskerar att bränna ingångsmixern. I övrigt brukar de tåla 30 dBm och det lär du inte komma upp i med din oscillator.
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Inlägg av xxargs »

Ofta står det hur mycket ingången tål på ingången - brukar vara mellan 23 - 30 dBm (200mW - 1 Watt)

Nu bygger du inte något som kan ge effekt, men det som alltid är bra och ha är en 30 dB dämpare[1] och 'kolla' efter starka signaler över stor bandbredd före innan man kopplar rakt på - det är betydligt billigare att bränna en extern dämpare är att reparera ett ingångssteg till en specktrumanalysator...

Externa dämpare är inte DC-avkopplade så det måste du se till med en extern DC-block före eller redan på inkopplingspunkten med en tillräkligt stor konding i serie för den frekvens du mäter - dvs Xc = 1/(2PIf*C) är mycket mindre än 50 Ohm, men samtidigt inte för stor konding då dessa är induktiva över sin resonansfrekvens...

Kolla att ingångarna är DC-avkopplade på instrumentet (inte självklart) - skall stå märkt typ max DC-spänning på ingången, annars får du själv se till att alla inkopplingar mot mätpunkter alltid är DC-blockerade.

---

Skall man ha stabila frekvenser så är det kristall som gäller då den har så hög Q-värde (>= 100000) att alla andra parasitiska element runt om oscillatorn har väldigt liten inverkan - i prinsip är det enda sättet att få det riktigt stabilt om du inte har det i någon PLL-koppling... det är därför PLL-kretsar med tex 10 MHz referens är så populära - nu görs sådant med DDS med stabiliteten hämtad från inmatad kristallreferens..

lumpade resonanskretsar med spole och konding så kanske Q-värde varierar mellan 40 och bästa fallet 200. Q värde runt 1000 kan man får om man verkligen jobbar på med den luftlindade spolen...

---

[1]köpes eller att du bygger själv en PI-dämpare med ytm-motstånd - en köpenehet med N-aslutningar kostar runt 500-600 + moms, men då är det banne mig också exakt till runt 6 GHz. det fins SMA-varianter som kanske ligger på runt 300:- + moms - köp helst två av varje i 3dB, 6dB, 10dB, 20dB, 30dB så att du kan pussla med lite om din ekonomi orkar med detta... dessa klarar mellan 1-2 Watt.
Användarvisningsbild
grym
EF Sponsor
Inlägg: 17616
Blev medlem: 16 november 2003, 12:22:57
Ort: i det mörka småland

Inlägg av grym »

kan bara slänga in ett tips på att hålla lite koll på vad ebay erbjuder i fråga om dämpsatser, efter det att jag skaffade min första spektrumanalysator så kollade jag efter grundbehovet av dämpsatser, och det finns ganska gott om dom där, brukar ligga mellan 50 > 100 kr styck med frakt

om man har tur så kan man hitta en bunta för några hundralappar

och även för medelhöga effekter för låga summor, 10 > 100W som klarar upp till några Ghz för någon hundralapp

sma varianter brukar finnas från några dollar och uppåt

bnc och n lite dyrare men allt är ju beroende på säljare och andra som bjuder
peter555
Inlägg: 6047
Blev medlem: 12 februari 2006, 10:02:22

Inlägg av peter555 »

Undvik BNC-kontakter på dämpare etc. kan lätt variera 10 dB i return loss bara man petar på den.
Användarvisningsbild
grym
EF Sponsor
Inlägg: 17616
Blev medlem: 16 november 2003, 12:22:57
Ort: i det mörka småland

Inlägg av grym »

kan nog bara hålla med om det, men det är smidigt att ha några ändå om man kan köpa en bunta för en spotstyver

glömde en annan sak, har inte frekvensräknaren någon slags ingångskänslighetsinställning?

brukar var så att man får justera den så man läser den starkase signalen
vrida ner till max dämpning och öka tills man få läsbart värde och sedan lite till

det finns några dc blocks på ebay nu, har en på bevakningslistan om inte annat
har köpt någr sådanna med, bra att ha saker
ebay nr 220132711245
Användarvisningsbild
grym
EF Sponsor
Inlägg: 17616
Blev medlem: 16 november 2003, 12:22:57
Ort: i det mörka småland

Inlägg av grym »

tog en snabb titt till
några mera småsaker

130137893754
330149855166
330148821899

utan någon nogrannere koll , bara för att lättare hitta kategori och sökord
Skriv svar