Der Philbrick Phasenschieber und Oszillator  
Das Philbrick-Netzwerk als Phasenschieber  

von Peter Gerber, HB9BNI

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Dass man Philbricks Netzwerk auch als Phasenschieber benutzen konnte und dass man zusammen mit einem Verstärker auch einen Oszillator bauen konnte, daran dachte zunächst offenbar niemand. Auf den „Philbrick-Oszillator“ bin ich im Buch „307 Schaltungen“ p249f gestossen. Man bezieht sich dort auf „electronic design, März 1996".



(so habe ich 2008 noch „digitalisiert“: Foto im Freien und im Schatten aufgenommen, wie man an der blauen Färbung des an sich weissen Papiers erkennt)

Mit einem R von 1 MOhm (hier ist ein Druckfehler im Buch, da steht MW! Der Setzer war wohl durch das W überfordert.) und C’s von 100 nF soll man eine Frequenz von ca 5 Hz bekommen, mit 1 nF eine von 500 Hz. Die Transistorversion ist ebenfalls, wie der Transistor in Burkhard Kainkas Orgelbastelkasten ein Emitterfolger, dreht also die Phase nicht und die OpAmp-Version wird am + Eingang gespeist (hat also auch keine Phasendrehung) und hat eine Spannungsverstärkung von 1. Die Spannungsüberhöhung, von der Norbert Renz, OE9NRH berichtet, kommt also auch hier zum Tragen, sonst würde der Oszillator nicht schwingen.

Ein Nachbau in LTSpice scheiterte am fehlenden Power-Darlington, aber Operationsverstärker gibt es in LTSpice genug. Ich wählte den LT1797 (angepriesen als „rail -to- rail“:

und, tatsächlich, schon nach 2 Perioden geht das Signal „rail -to- rail“. Der Oszi schwingt, aber das Signal ist kein Sinus, eher ein Rechteck. Die Spannungsverstärkung eines „Umgangs“ ist offenbar deutlich grösser als 1, obwohl der Verstärker eine Spannungsverstärkung von genau 1 hat.

Um eine annähernd sinusförmiges Signal zu bekommen, habe ich einen Abschwächer (auf ca 90% der Ausgangsspannung) eingebaut sowie zusätzlich eine einfache Regelung mit 2 antiparallel geschalteten Siliziumdioden. (das ist natürlich nicht „state of the art“, auch nicht nach meinen eigenen Ansprüchen, quick and dirty eben)

Das Signal sieht ansprechend aus (die deutlich längere Einschwingphase im Vergleich zum nicht geregelten Modell habe ich abgeschnitten). Die Frequenz mit 3 x 1 MOhm und 3 x 1 nF liegt bei 380 Hz.

Das Spektrum sieht nicht berauschend aus, aber in Anbetracht der sehr rudimentären Regelung bin ich zufrieden. Alle Oberwellen sind um 20dB unter dem Signal.

(Selbstverständlich sollte man bei, nun ja, „marginalen“ Daten dann natürlich eine lineare Darstellung wählen, sieht dann gleich sehr viel besser aus:

)

 CC BY-NC-ND

Teil 1: Philbrick Phasenschieber und Oszillator
Teil 2: Philbrick-Netzwerk als Phasenschieber
Teil 3: Experimente mit dem Philbrick-Netzwerk


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