Brauche ganz dringen Hilfe bei Sinusoszillator

[MegaNega]

Hi ich bin neu hier und wie der Titel schon sagt habe ich ein Problem mit einem Sinusoszillator

http://img210.imageshack.us/img210/5170/sinusoszillator3op.jpg

http://img210.imageshack.us/img210/5170/sinusoszillator3op.jpg

Angeblich ist das ein Sinusoszillator mit stabiler Amplitude, kann mich jmd von hier die Schaltung genau beschreiben welche Funktion welches Bauteil hätte?

Das wäre mir sehr wichtig und auch sehr dringend

bitte mailt mir die beschreibung auf daniel0511@msn.com

rießen dankeschön schonmal im voraus

[uwegw]

Das wäre mir sehr wichtig und auch sehr dringend


im Klartext bitte: wann musst du die Hausaufgabe abgeben?

[MegaNega]

das is keine hausaufgabe es geht allerdings um die schule wir haben da nen roboter und der soll mit sensoren bestückt werden und einer davon is ein feuchtesensor der mit diesem oszillaotr betrieben werden soll, so und jetzt würd ich gern wissen wie der funktioniert damit ich das auch verstehe und weiter arbeiten kann, deshalb ist es dringend da ich die gesamte schaltung bald abgeben muss und wenn ich nich weis wie genau der funktioniert wirds schwer ne restliche schaltung zu entwerfen

[uwegw]

was kommt links für ein Signal an, und was soll rechts rauskommen?
Dass da was oszilliert kann gut sein, aber ich bezweifele, dass es nen Sinus ist...

[shaun]

Eher umgekehrt, von rechts ein künstlicher Nullpunkt für die OPs und links kommt vielleicht auch was raus. Der linke OP sieht irgendwie nach Hochpass aus, einen Tiefpass mit Rechteckgenerator davor hätte ich ja noch akzeptiert. Wenn ich jetzt Lust und Zeit hätte, würde ich das Ding mal mit Spice simulieren und wenn es tatsächlich wie gewünscht schwingt mal einen Gedanken daran verschwenden, warum es das so tut, aber bis dahin würde ich dem OP raten, die Funktion entweder hinzunehmen, selbst zu simulieren oder einfach eine andere Schaltung, deren Funktionsweise sich ihm erschliesst, zu verwenden.

[MegaNega]

das problem ist das ich keine andere schaltungsvariante verwenden kann ich muss die nehmen und es funktioniert ja auch rechts am pin 5 kommen 2,5V rein und am c6 kommt dann ein sinus mit 1kHz heraus, ich würd das nur einfach gern verstehen wie das genau läuft

[flexxo]

Lad dir halt einfach mal Pspice runter und erstell da die schaltung. dann kannst an jedem punkt schaun was rauskommt.

[MegaNega]

schön und gut aber ich hab leider keine ahnung was ich da überall einstellen muss das das richtig funktioniert

[shaun]

Einstellen musst Du nicht wirklich viel, die Simulation nennt sich Transient Analysis oder so ähnlich, die Zeit würde ich auf 3-4ms beschränken und wenn die Schaltung lange zum Anschwingen brauchst lässt Du halt 20ms oder so keine Daten erfassen und setzt die Gesamtlaufzeit auf 23-24ms. Die Bauteile gibt's in der Runterladundgut-Version IMHO nicht alle, nimmste halt nen anderen OP, so wild scheint mir die Schaltung nicht. Andere Sinusoszillatoren basieren auf Phasenschiebern, dieses Hochpass-Konstrukt könnte eine ähnliche Aufgabe erfüllen. Ich weigere mich aber nach wie vor, mir das jetzt genauer anzusehen, sonst höre ich nicht auf, bevor ich ne Lösung habe und mein Kunde bekommt seine Festplatte heute nicht mehr repariert.

[MegaNega]

danke werds mal versuchen ob ich das hin bekomm

[PICture]

Hallo MegaNega!

Ich bin mir (fast) sicher, dass:

Die 2,5 V am pin 5 verschieben die Ausgänge den beiden OPs in den linearen Bereich bei unsymetrischer Versorgung.

Der OP U3B ist ein Inverter mit Verstärkung=1 und Eingangsresistanz=R19.

Der OP U3A mit C8, C12, R18, R26, R27 ist ein Bandpassfilter 2. Ordnung. Die Werte für R18, R26 und R27 sind typisch 82k, 3k3 und 39k, wenn die Frequenz gleich 1 kHz ist.

Die C6 und C7 sind Koppelkondensatoren.

Vielleicht kannst Du jetzt bei Bandpassfilter 2. Ordnung weitere Details über Funktion den Bestandteilen finden.

MfG

[shaun]

Danke für's genaue Hingucken und Nachrechnen des Filters :) C7/R19 bilden allerdings einen Differenzierer und keinen invertierenden Verstärker. Ein Oszillator braucht ja nur einen rückgekoppelten Verstärker und eine Phasenverschiebung, um schwingen zu können. Legt man in die Rückkopplung ein frequenzselektives Bauteil (Quarz beim Quarzoszi, oder eben einen Bandpass) sollte das Ding auf einer bestimmten Frequenz schwingen. Warum statt des einfachen Verstärkers hier der Ausgangssinus abgeleitet wird - ? Nun ist die Zeitkonstante des Differenzierers mit 100ms ziemlich weit weg von der gewünschten Frequenz, die Abschwächung des 1kHz-Signals dürfte also bei 40dB liegen - also, wer hat's simuliert und neue Erkenntnisse?

[shaun]

Noch mal ich. Da mir die Schaltung nicht wirklich gefällt, habe ich sie mal in Spice geklickert und simuliert. Von selbst schwingt erwartungsgemäss gar nichts, Oszillatoren schwingen je nach Konzept nur an, weil Bauteile rauschen. Also hab ich dem Ding einen Impuls auf den Eingang des Differenzierer-OPs gegeben (wo und wie ist eigentlich egal, nur den stationären Zustand gilt es irgendwie zu überwinden). Was sich zeigt, war eine schnell abklingende Schwingung mit einer Periodendauer von ca. 6us, die nach 100ms komplett verschwunden war. Und in der Praxis funktioniert das Ding?!

[MegaNega]

erstma danke für die hilfe

zur praxis wie gesagt da funktioniert das einwandfrei wenn ich die spannung von 2,5V anschließe und die OPVs mit 5V und GnD versorge bekomm ich am ausgang nen schön schwingenden sinus mit dem Oszi gemessen

[shaun]

Ich hab jetzt mal den C7 rausgeworfen und einen Sinus in den ehemals als Differenzierer geschalteten OP eingespeist. Et voila: Am Schaltungsausgang einen sauberen, um 180 Grad gedrehten Sinus!!! Die Bedingung für ein schwingfähiges System ist somit dadurch hergestellt, dass die beiden OPs a) eine Phasendrehung verursachen und b) wenn C7 wieder eingesetzt wird über eine ausreichende Verstärkung verfügen, um eine persistente Oszillation zu gewährleisten. Die Rückkopplung ist ja offensichtlich gegeben. Nun habe ich noch, ohne C7, meine Sinusquelle mit 1kHz durch einen 100Hz...10kHz Sweep ausgetauscht und es wird immer besser: Peak bei 980Hz, -3dB-Bandbreite irgendwas bei 150Hz. Das reicht auf jeden Fall an Selektivität, um dem schwingfähigen System eine feste Frequenz zu verpassen. Geht doch :) Auch wenn es mal wieder die Grenzen der Simulation gezeigt hat...

[PICture]

Hallo schaun!

Das mit dem Inverter stimmt also nicht. Ich habe den Bandpassfilter noch für die auf dem Schaltplan angegebene Werte durchgerechnet:

Verstärkung: -0,5
Resonanzfrequenz: 982 Hz
Bandbreite: 144 Hz

Das stimmt fast genau mit Deiner Simmulation. Der Differenzierer muss dann für die Resonanzfrequenz eine Verstärkung haben um die Oszillationen zu ermöglichen. Vielleicht kann uns der MebaNega noch das Signal am Ausgang des Differenzierers beschreiben.

So ein Sinusgenerator habe ich bisher noch nicht gesehen. Das Thema eignet sich für das Quiz-Forum (Kopfnüsse/Wissenquiz), oder ? :)

MfG