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 Robert Heinemanns PSPICE-Seiten
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Durch Anklicken der folgenden (blauen) Links können Sie Simulationsbeispiele
zu den wichtig- sten RC- und LC-Oszillatoren auswählen:
Osz1: Pierce-Oszillator
Osz2: Wien-Brücken-Oszillator
Osz3: RC-Phasenschieber-Oszillator
Osz4: Colpitts-Oszillator
Osz5: Hartley-Oszillator
Osz6: Meißner-Oszillator
Beispiel Osz3:
PSpice-Siomulation eines RC-Phasenschieber-Oszillators |
Im untenstehenden Bild ist ein RC-Phasenschieber-Oszillator dargestellt:
Bild 1: Schaltung eines RC-Phasenschieber-Oszillators
Bild 2 zeigt den Verlauf der Ausgangsspannung (Step Ceiling, bzw. Maximal Step Size = 10us):
Bild 2: Ausgangsspannung des RC-Phasenschieber-Oszillators
Bild 3 zeigt einen Ausschnitt der Ausgangsspannung am Endes des Simulationsintervalls:
Bild 3: Ausgangsspannung des RC-Phasenschieber-Oszillators, Ausschnitt
Der RC-Phasenschieber-Oszillator erfordert einen exakten Verstärkungsfaktor
für die zugehörige Verstärkerschaltung, damit sich eine Schwingung gerade eben selbst erhält.
Bei einer unbelasteten RC-Phasenschieberkette beträgt die erforderliche Verstärkung gerade 29.
Mit dieser Verstärkung kann sich der Oszillator aber nicht aus dem Rauschen, bzw. aus der
Einschaltstörung aufschaukeln. Folglich muss der Verstärkungsfaktor größer gewählt werden
als theoretisch erforderlich. Das bedeutet aber, dass die Ausgangsspannung irgendwann in die Begrenzung des
Verstärkers gelangt und folglich nicht exakt sinusförmig ist. Abhilfe brächte hier
eine Verstärkungsregelung.
Die Oberschwingungen, die der Spannungsverlauf von Bild 3 erwarten lässt, werden
durch die Fourier-Analyse (Bild 4 ) bestätigt und messbar gemacht:
Bild 4: Fourier-Analyse der Ausgangsspannung des RC-Phasenschieber-Oszillators
Download der Simulationsdateien zum RC-Phasenschieber-Oszillator:
Falls Sie die Schaltung simulieren möchten, sich aber vor der Zeichenarbeit
scheuen, oder falls Sie mit dem Simulationssetup nicht
zurecht kommen, können Sie hier die Schaltung des Wien-Brücken-Oszillators
mit fertigem Simulationssetup im SCHEMATICS- oder im CAPTURE-Format herunterladen.
Zur Simulation benötigen Sie die Euromodifikationen zu PSpice,
die Bestandteil meines Buches sind.
Damit Sie nach der Simulation automatisch die vorgefertigten Probe-Diagramme erhalten,
müssen Sie vor dem Start der Simulation in SCHEMATICS die Option
ANALYSIS/PROBE SETUP/RESTORE LAST PROBE SESSION wählen, bzw in CAPTURE im Fenster
SIMULATION SETTINGS die Option PROBE WINDOW/SHOW/LAST PLOT.
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Für CAPTURE ab V10:
Laden Sie die unten angebotene selbstextrahierende ZIP-Datei phasenschieber_cap.exe
herunter und starten Sie dann die Entpackung durch Doppelklick auf den Dateinamen.
Das Entpackprogramm schlägt Ihnen zum Aufbewahren der entpackten Dateien den Ordner
PSpice-Beispiele vor. Ein guter Vorschlag. Starten Sie anschließend aus CAPTURE
heraus rc_phase.opj:
Hier gibt es: phasenschieber_cap.exe (35 kB)
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Für SCHEMATICS:
Laden Sie die unten angebotene selbstextrahierende ZIP-Datei phasenschieber_sch.exe herunter und starten Sie dann die
Entpackung durch Doppelklick auf den Dateinamen. Das Entpackprogramm schlägt Ihnen zum Aufbewahren
der entpackten Dateien den Ordner PSpice-Beispiele vor. Ein guter Vorschlag. Starten Sie anschließend aus SCHEMATICS
heraus rc_phase.sch:
Hier gibt es: phasenschieber_sch.exe (28 kB)
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Oszillatoren