Wie funktioniert dieser Oszillator?

Der BC848 ist ein NPN-Transistor (Kleinsignal NPN in SMD). Daher vermute ich mal, dass das hier falsch gezeichnet ist.

Eine ähnliche Oszillatorschaltugn mit 2xNPN findest du hier, leider auch ohne Erklärung, aber mal den Autor kontaktieren. http://www.mikrocontroller.net/topic/160479 (runtersrollen bis Mitte der Seite)

Frohe Feiertage und viel Zeit zum Basteln!

73 Heinz

Es handelt sich um eine Butler-Schaltung.
http://www.qsl.net/dk1ag/Kap6.pdf

Frohe Weihnachten

Hallo,

dann habe wir ja die Frage nach den Namen: Butler-Schaltung geklärt. Danke.

Ich habe mich etwas anders voran getastet und erst die Strom- und Spannungsverhältnisse errechnet.

Ersetzt man noch den Quarz durch ein einfaches Quarzersatzschaltbild, so sollte man die Rückkopplung leichter sehen können.

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Falls es weiterhilft....

Habe vor einiger Zeit einen 44,545 MHz Butler-Oszillator für OT Quarz aufgebaut und im HGCR2010 als zweiten LO eingesetzt.
http://home.pages.at/chirt/Projects…GCR2010_SLO.jpg
Als ersten Transistor hier ein FET J310. Funktioniert gut.

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Hallo Chris,

danke für die Schaltung und ich habe auch gleich einige Verständnisprobleme.

Meine Frage habe ich im Bild eingezeichnet und rot hinterlegt, es wäre schön, wenn Du die Zeit hättest, Deine Design zu erläutern.

Danke.

Hallo Chris,

Möcht mich gleich anschließen. Kannst du mir bitte die Funktionsweise der mit "Denoiser" bezeichneten Schaltung (2x BC550 als Längstransistoren in der Versorgungsspannung) erläutern. Ist das eine (zusätzliche) Spannungsstabilisierung?

Danke und 73 Heinz

Hallo Heinz,

das ist ein analoger Spannungsregler, die Basis liegt auf +6V mit der Ube von 0,6V Spannung liegt am Emitter +5,2V an.

Die Regelung wir durch zwei rauscharme Transistoren BC550, dem Tantal C 47µF und dem R-C Glied am Ausgang, gebildet. Durch die beiden Transistoren in parallel Schaltung verringert sich noch die Rauschspannung.

Diese Art von Schaltung findet man häufig im Eingangsbereich bei Audioschaltungen.

Noch weniger Rauschen liefern die Shunt-Regler: http://www.matuschek.net/shuntregler-cssr/

Moin zusammen,

Zitat von de0508

Durch die beiden Transistoren in parallel Schaltung verringert sich noch die Rauschspannung.

dieser Schaltungsausschnitt enthält schon "eine Menge Hirnschmalz", und einige Stellen sind (für mich) nur mit gehörigem Nachdenken zu verstehen -> Congrats, Chris. Den Gedanken, daß zwei parallele Spannungsregler weniger rauschen könnten als ein einzelner Spannungsregler, hatte ich auch schon, nur funktioniert das wirklich? Eine Schwingung durch eine "entgegengesetzte" Schwingung zu kompensieren, ist ja "übliche Praxis", aber Rauschen mit Rauschen kompensieren???

73 de Roland / DK1RM

Zitat von DK1RM

aber Rauschen mit Rauschen kompensieren???

Das geht, weil das RC-Glied die beiden Werte mittelt. Prinzipiell eine super Idee. Aber lohnt sich das? Das Rauschen verringert sich auf den Faktor 0,7. Wie wäre es mit 16 Transistoren. Dann geht das Rauschen auf den Faktor 0,25 herunter.

Hintergrund: Der Fehler des Mittelwertes ist gleich der Wurzel aus der Anzahl des Mittelwertes mal dem Mittelwert der Fehler. Siehe Seite 16 in der Vorlesung von Thomas Hebbeker: http://web.physik.rwth-aachen.de/~hebbeker/lect…at_fprakt_2.pdf. Steht bestimmt auch in jedem anderen Einführungskurs zur Fehlerbestimmung.

73 Daniel DM3DA

Die Schaltung des Butler mit OT Quarz stammt nicht von mir! Ich war damals auf der Suche nach einem ca. 45 MHz Oszillator mit geringem Phasenrauschen, möglichst wenig Aufwand und Verwendung vorhandener Standardbauteilen. Den modifizierten Driscoll-Oszillator (siehe FA, 10/2009, pp1069) wie ich ihn für den DDS Referenzclock verwendet habe, war mir dafür zu aufwendig. Ich habe mir den Pic-N-Mix Butler-Oszillator angesehen und auch den OCXO von DF9LN sowie die Osillator-Schaltungen anderer GHz Gurus (z.B. hier http://www.w6pql.com/vhf_ocxo.htm ).
An Literatur u.a. „A Stable, Low-Noise Crystal Oscillator for Microwave and Millimeter-Wave Transverters von John Stephensen, KD6OZH; QEX 1999 11/12“ und http://w7zoi.net/SA-TG Update 13May9.pdf
Der Trimmer des Serienschwingkreises ist gleichzeitig auch Teil des Rückkopplungsnetzwerkes zum BFR92P. Die Einstellung auf den Spitzenwert mit dem Trimmer ist etwas kritisch, hat aber bei mir tadellos funktioniert. Der 820 Ohm R ist rein empirisch ermittelt worden! Der FET unterliegt ja großen Streuungen seiner Parameter; daher nicht sehr nachbausicher. Die Quarzbelastung wurde auch nicht ermittelt.
Der von mir gebaute Prototyp sah so aus http://home.pages.at/chirt/Projects…010_SLO_pic.jpg
Der LO Buffer (zweiter BFR92P) dient dazu den Level für die 5V 74xx86 zu erreichen und hat keinen Kollektorwiderstand.
Inzwischen bin ich beim HGCR2010 vom 455 kHz ZF Konzept abgegangen und benötige nun 50 MHz für den 2. Mischer die ich aus dem 100 MHz Driscoll Oszillator ableite. Der Butler ist also nicht mehr im Einsatz.
Eigene Experimente mit der doch sehr einfachen Butler Schaltung wie oben sind sicher interessant. Der Oszillator sollte auch ohne Quarz nur mit R statt Quarz laufen.

P.S.: die von Uwe angesprochenen Shunt regler sind hier u.a. http://www.wenzel.com/documents/finesse.html beschrieben.
Aber jetzt höre ich auf. Das ist ja alles OT da DL1EGR wissen wollte wie der Grundschwingungsquarz Butler funktioniert.....

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Hallo die Runde
und erstmal ein frohes Weihnachtsfest !
Nur kurz zur Frage vom Uwe zur Schaltung vom Chris...

Es handelt sich am J310 um einen Parallelresonanzkreis, der zwar am Gleichstrompotential " hoch " liegt,
aber durch 100nf HF-mäßig an Masse liegt. Der J310 braucht ja seinen Strom. Eingespeist wird
durch das Drain , ausgekoppelt durch die Reihenschaltung 27pf mit 68pf. Dieser Capacitive
Spannungsteiler stellt auch gleichzeitig eine Transformation dar. Die Schwingkreiskazität setzt
sich aus der Reihenschaltung von 27pf und 68pf , dazu parallel der Fest-C von 10pf und der
Trimmer 5-15pf. Eigendlich müsste man dann noch die 100nf als Reihen-C mitrechnen. Hat
aber wenig Einfluss..
Noch kurz zum 68kR am BFR92P...., beim Orginal ergibt das eine Konstantstrom Einspeisung,
aber mit Anschluss an den Kolektor wird daraus eine Gegenkopplung.
Von der praktischen Seite her , sollte am Kolektor halbe Betriebsspannung zu messen sein..

uffff ..langer Draht

trotzdem 73 de

Hallo die Runde,

Zitat von DM3DA

Das geht, weil das RC-Glied die beiden Werte mittelt. Prinzipiell eine super Idee. Aber lohnt sich das? Das Rauschen verringert sich auf den Faktor 0,7. Wie wäre es mit 16 Transistoren. Dann geht das Rauschen auf den Faktor 0,25 herunter.

Beim "Denoiser" handelt es sich um einen reinen Tiefpass. Der Hauptakteur ist hier der RC-Tiefpass aus 510Ohm und 47µF, nicht die Transistoren. Da man schlecht so einen große RC-Kombination in der Spannungsversorgung einschleifen kann, es würde die ganze Versorgungsspannung an den Widerstand abfallen, benötigt man einen "Verstärker" (Spannungsfolger), hier in Form von 2 Transistoren. Gleichzeitig wird noch die Spannung von 8V auf ca. 5V reduziert, es wird nichts geregelt bzw. stabilisiert, das passiert schon vorher in der 78L08-"Rauschquelle" :P. Der Grund für 2 Transistoren liegt weniger im "Rauschen" sondern eher darin die Verlustleistung, es fallen ca. 3V an den Transistoren ab, gleichmäßig zu verteilen. Um die 2 Transistoren nicht ausmessen zu müssen werden 2 Egalisierungswiderstände von je 4,7Ohm vorgesehen, zusammen mit den 10µF ensteht damit eine weitere, kleine "Denoiserstufe".

Ich hoffe der Thread-Starter (DL1EGR) verzeiht den Off Topic Ausflug... Wenn nicht - bitte gleich melden und ich steig sofort aus.

Den "Denoiser" hat ja Reinhold erklärt. Manfred den Butler. Aber nochmals kurz zum Butler:

Ich habe den damals etwas anders verstanden und auch so berechnet. Das Ding muss sehr gutmütig sein, den er funktioniert trotzdem Nun ja die Formeln sind ja gleich.
Den kapazitiven Spannungsteiler habe ich genauso wie Manfred gesehen und auch danach dimensioniert. Mit dem Trimmer wurde auf höchste Amplitude abgeglichen. Den Parallelschwingkreis habe ich allerdings nicht gesehen. Siehe Bild 1
Habe nun versucht die Schaltung anders zu sehen.... Bild 2

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Hallo die Runde...

Ich werde mal versuchen noch einpaar Gedanken zum Butler darzulegen..
Bei einem Quarzoszillator sollte das Signal niederohmig im Fußpunkt abgenommen
werden, dies übernimt der J310 in Gateschaltung , er dürfte etwa unter 100R liegen.
der J310 transvormiert das Quarzsignal hochohmig auf den Resonanzkreis im Source.
Der 820R sorgt dafür , dass keine große resonanzüberhöhung auftritt, also große
Bandbreite vorliegt. Desweiteren hält der J310 Rückwirkungen vom Schwingkreis zum
Quarz fern. Der Quarz arbeitet immer auf einen konstanten R , das ergibt ein sehr sauberes Signal.

Kurz noch zum Denoiser.....
Es gibt Oszillatorschaltungen, die " nur " über einer 78xxx oder 78Lxxx stabilisieren, was eigendlich nicht sehr gut
ist, diese Stabilisatoren rauschen und es können sogar wilde HF Schwingungen endstehen, aber so einen
Denoiser nachgeschaltet bewirkt Wunder in der Spannungsversorgung. An der Basis dabei ein Tantal-C
spendiert ist immer positiv .

noch einen schönen Rest vom Feiertag

73 de

Hallo,

der Butler ist mein Lieblings Quarzoszillator, auch sehr "müde"
Quarze schwingen in dieser Schaltung.

Aber er ist mit Vorsicht zu geniessen:

http://www.hoffmann-hochfrequenz.de/downloads/Hoff…toren_Teil1.pdf
http://www.hoffmann-hochfrequenz.de/downloads/Hoff…toren_Teil2.pdf

Bei mir werden Oszillatoren immer mit einem "Denoiser" Transistor nach einem 78xxx betrieben,
wievon DL3ARW beschrieben..
(Bin ein Freund von kiss Schaltungen..keep it stupid simple..)

73 Bodo/DL2FCN

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