Der Sulzer Oszillator 4      
Sulzers „Gegentaktverstärker“           

Dass die erste Stufe (im ersten Bild des Textes hellblau umrandet) von Sulzers Verstärker invertiert, ist klar. Was macht die zweite Stufe mit den Röhren/Transistoren 2 und 3? Natürlich habe ich auch diese Stufe des Verstärkers (im ersten Bild ganz oben dunkelblau umrandet) in LTSpice nachgebaut, allerdings mit PNP - Siliziumtransistoren, BC237. Funktioniert ausgezeichnet.

 
Man sieht auch, dass das Eingangssignal an die Basis des oberen Transistors (grüne Kurve) in Phase ist mit dem Ausgang an der Verbindung Emitter oben- Kollektor unten (blau). Die Spannung ist praktisch genau gleich.

Der hellblau umrandete Teil von Sulzers Verstärker ist eine gewöhnliche Verstärkerstufe mit dem Eingang an der Basis und dem Ausgang am Kollektor. Diese Stufe invertiert also das Signal. Zusammen mit der Stufe aus zwei Transistoren invertiert also auch der ganze Verstärker. Die Serienanordnung der Elemente 2 und 3 dient nur dazu, dem Verstärker eine genügend kleine Ausgangsimpedanz zu geben. Das Netzwerk braucht allerdings nicht sehr viel Strom, mit 47 kOhm belastet muss die Quelle (AC1 im Schema) maximal 1.5 mA liefern. Aber der Strom durch die Lampe an den Emitter des ersten Transistors ist vermutlich deutlich höher.

Natürlich habe ich auch den Oszillator simuliert. Leider hatte ich keine geeignete Glühlampe in LTSpice, aber mit einem Festwiderstand von 1.15 kOhm läuft der Oszi an, langsam zwar, die Aufzeichnung beginnt 0.95 Sekunden nach Spannungszufuhr, es dauert also fast eine Sekunde, bis der Oszillator schwingt. (In LTSpice hat keines meiner Lampenmodelle funktioniert. Im Labor bräuchte man für die transistorisierte Version wahrscheinlich eine Lampe mit 500V (oder mehr) und 1 W. Die würde im Bereich, in dem sie auch regeln kann etwas mehr als 1 kOhm Widerstand haben. Dürfte schwierig zu finden sein.)

Links das Startverhalten, 0.95 Sekunde verzögert registriert, rechts die Spannungskurve am Ausgang. Kein Spitzensinus, aber mit einer geeigneten Lampe wäre das Signal wohl schöner.

Allerdings ist das nur am Anfang der Simulation so. Nach kurzer Zeit läuft die Simulation Amok.

Wenn ich mir die Simulation von Sekunde 1-4 nach dem Start anzeigen lasse, sind keine Oszillationen mehr sichtbar. Man sieht allerdings auch nur sehr spärliche Datenpunkte.

Zu welchem Zeitpunkt auch immer nach dem Start (hier nach 4 Sekunden) ich mir eine kurze Zeitspanne anzeigen lasse, beginnt der Oszillator von Neuem. Das ist aber eher ein Problem der Simulation in LTSpice als das reale Verhalten des Oszillators. Spice simuliert in immer grösser werdenden Zeitabständen, wenn die Veränderungen des Signals kleiner werden (oder die Veränderungen kleiner zu werden scheinen, weil immer mehr oder weniger der gleiche Punkt eines oszillierenden Signals simuliert wird. Eine Art Stroboskopeffekt.

Wenn ich die einzige bei mir einigermassen funktionierende LTSpice-Glühlampe (Autor: Krucker) einbaue, wird die Simulation chaotisch!

CC BY-NC-ND

Fortsetung folgt.

Sulzer Oszillator 1: Entwicklung
Sulzer Oszillator 2: T-Netzwerk
Sulzer Oszillator 3: Simulationen
Sulzer Oszillator 4: Gegentaktverstärker
Sulzer Oszillator 5: Heathkit

Sulzer Oszillator mit erweiterten Anmerkungen: SulzerOszillator.pdf