Universeller LC-Oszillator
Beitrag zum Schaltungs-Wettbewerb 2019
von Gerd Schmidt
von Gerd Schmidt
Die hier vorgestellte Schaltung besteht aus einem universellen LC-Oszillator. Das Erstaunliche an der Schaltung ist der weite Bereich, der für die möglichen L- und C-Wertekombinationen zur Verfügung steht. Als einfache Schwingungsanzeige dient eine Leuchtdiode, die von einem Transistor angesteuert wird und ab einer effektiven Wechselspannung von circa 200 mV aufleuchtet. Der JFet J113 arbeitet in Source-Schaltung und wird über eine Spule rückgekoppelt, die mit zwei Kondensatoren einen Schwingkreis bildet. Die beiden hier gleich groß gewählten Kondensatoren sind mit Absicht groß gegenüber den typischen internen Fet-Kapazitäten. Durch die Wahl der Kondensatoren kann die Rückkopplung beeinflusst werden. Da der JFet nur eine geringe Spannungsverstärkung besitzt, darf keine allzu große Abschwächung durch die Rückkopplung erfolgen, um die Schwingungsbedingung aufrecht zu erhalten. Der auf den Foto zu sehende Schaltungsaufbau arbeitete beim Verwenden einer 1 mH Drossel (im Bild der blaue Quader mit dem Aufdruck „1k“) mit Kondensatoren zwischen 1 nF und 0,47 µF; erst bei 0,68 µF (E6-Reihe) setzten die Schwingungen aus.
Wurden zwei 10 nF Kondensatoren im Schwingkreis eingesetzt, so ließen sich mit Drosseln zwischen 100 µH und 1 mH (E6-Reihe) Schwingungen erzeugen; andere Drosseln waren nicht zur Hand. Durch den niederohmigen Drainwiderstand ist auch der Ausgangswiderstand dementsprechend klein. Werden anstelle von Drosseln Ferrit- oder Luftspulen höherer Güte verwendet, so ist der Strom im Schwingkreis um ein Vielfaches höher als die gesamte Stromaufnahme der Schaltung; ein Einsatz als induktiver Sender im LW-, MW- und KW-Bereich und für Metalldetektoren ist problemlos möglich.
Wird eine Spule mit Mittelanzapfung oder eine Spule mit doppelter Wicklung, wobei der Anfang der einen Spule mit dem Ende der zweiten Spule zusammengeschaltet ebenfalls eine Mittelanzapfung ergibt, verwendet, so kann sogar auf den Drainwiderstand verzichtet werden.
Der abgebildete Ringkern ist mit 2*11 Windungen bewickelt. Der so entstandene, ziemlich kräftige Oszillator kann auch mit Spannungen unter 1,5 V noch arbeiten. Wird eine dritte Wicklung auf dem Kern angebracht, so kann eine galvanisch getrennte Spannung, deren Höhe von der Windungszahl abhängt, erzeugt werden, so dass die Schaltung auch als DC/AC- oder DC/DC-Wandler verwendet werden kann.
