Oszillator
Oszillator - Das Herz jedes Funkgeräts
Der Oszillator ist das Herz jedes Senders und Empfängers - er erzeugt die Frequenz. Hier lernst du die verschiedenen Typen, ihre Eigenschaften und wie man sie stabil betreibt.
- Er schwingt von selbst auf einer bestimmten Frequenz
- Je besser die Bauteile, desto stabiler die Frequenz
- Ein Quarz ist wie eine sehr präzise Stimmgabel
- Temperaturänderungen verstimmen ihn - wie eine Gitarre bei Kälte
Fragen AD601-AD606: Oszillatortypen
Die Prüfung fragt oft nach Abkürzungen:
| Abkürzung | Bedeutung | Eigenschaft |
|---|---|---|
| VCO | Voltage Controlled Oscillator | Frequenz durch Spannung gesteuert |
| VFO | Variable Frequency Oscillator | Abstimmbar (z.B. Drehkondensator) |
| XO | Crystal Oscillator | Einfacher Quarzoszillator |
| TCXO | Temperature Compensated XO | Temperaturkompensiert |
| OCXO | Oven Controlled XO | Quarz im beheizten Gehäuse |
| GPSDO | GPS Disciplined Oscillator | Durch GPS synchronisiert |
- AD601: VCO = spannungsgesteuerter Oszillator
- AD602: TCXO = temperaturkompensierter Quarzoszillator
- AD603: Temperaturkompensierter Quarzoszillator = TCXO
- AD604: Für SSB-SDR im 3-cm-Band: TCXO
- AD605: Größte Frequenzstabilität: OCXO
- AD606: GPSDO hat hohe Kurz- UND Langzeitstabilität durch externes Referenzsignal
VCO < LC-Oszillator < XO < TCXO < OCXO < GPSDO
Fragen AD607-AD612: Stabiler Betrieb
Fragen AD607-AD608: Wie muss ein VFO versorgt werden?
Warum? Spannungsschwankungen ändern die Kapazität der Halbleiter → Frequenz driftet.
Frage AD609: Was ist "Chirp" bei Morsetelegrafie?
Frage AD610: Wie sollte ein Oszillator ausgangsseitig betrieben werden?
Warum Pufferstufe? Sie verhindert Rückwirkungen der nachfolgenden Stufen auf den Oszillator → stabile Frequenz.
Fragen AD611-AD612: Was passiert bei Rückkopplung auf den VFO?
- AD611: Unerwünschte Rückkopplung führt zu Frequenzinstabilität
- AD612: Die Versorgung muss gut gefiltert und von der PA entkoppelt werden
Frage AD613: Schwingungsbedingung
Frage AD613 fragt nach den Bedingungen für Schwingungserzeugung (Barkhausen-Kriterium):
- Verstärkt werden (Schleifenverstärkung ≥ 1)
- Gleichphasig zurückkommen (Phasendrehung = 0° bzw. 360°)
Warum? Nur wenn sich die Schwingung selbst verstärkt und nicht auslöscht, bleibt sie erhalten.
Frage AD614: Dreipunkt-Oszillator
Frage AD614 zeigt diese Schaltung:
- Schwingkreis mit Spule und Kondensatoren
- Zwei Kondensatoren bilden einen Spannungsteiler (kapazitive Rückkopplung)
- Transistor als Verstärker
Frage AD615: HF-Auskopplung
Frage AD615 fragt, wo die HF ausgekoppelt werden sollte:
Warum? Punkt D ist der Ausgang nach der Pufferstufe - minimale Rückwirkung auf den Oszillator.
Frage AD616: Kapazitiver Spannungsteiler
Frage AD616 fragt nach der Funktion von $C_1$ und $C_2$:
Frage AD617: Quarz-Oszillator
Frage AD617 zeigt einen Quarz-Oszillator:
- Quarz im Rückkopplungsweg
- Kollektorschaltung (Ausgang am Emitter)
- Quarz schwingt auf seiner Grundfrequenz
Fragen AD618-AD619: Frequenzmessung
Fragen AD618 und AD619 zeigen einen Oszillator mit mehreren Messpunkten:
- AD618: Messung an Punkt 3 → Frequenz verändert sich (Belastung des Schwingkreises!)
- AD619: Vorzugsweise an Punkt 4 messen (nach der Pufferstufe)
Warum? Der Tastkopf hat eine Kapazität, die den Schwingkreis verstimmt. Nach der Pufferstufe ist das unkritisch.
Frage AD620: DDS
Frage AD620 zeigt ein Blockschaltbild:
- Phasenakkumulator (zählt hoch)
- Sinustabelle/ROM (Lookup-Table)
- D/A-Wandler (erzeugt analoges Signal)
- Tiefpassfilter (glättet das Signal)
Zusammenfassung für die Prüfung
| Frage | Thema | Richtige Antwort |
|---|---|---|
| AD601 | VCO Definition | Spannungsgesteuerter Oszillator |
| AD602 | TCXO Definition | Temperaturkompensierter Quarzoszillator |
| AD603 | Temperaturkomp. Quarz | TCXO |
| AD604 | SSB-SDR 3-cm-Band | TCXO |
| AD605 | Größte Stabilität | OCXO |
| AD606 | GPSDO Eigenschaften | Hohe Kurz- + Langzeitstabilität, extern |
| AD607 | VFO Versorgung | Stabilisierte Gleichspannung |
| AD608 | VFO Versorgung | Spannungsstabilisierte Gleichspannung |
| AD609 | Chirp Ursache | Betriebsspannungsänderung bei Tastung |
| AD610 | Oszillator Ausgang | An Pufferstufe anschließen |
| AD611 | Rückkopplung auf VFO | Frequenzinstabilität |
| AD612 | VFO Entkopplung | Gut filtern, von PA entkoppeln |
| AD613 | Schwingungsbedingung | Verstärkung ≥1, gleichphasig |
| AD614 | Schaltung erkennen | Kapazitiv rückgekoppelter Dreipunkt |
| AD615 | HF-Auskopplung | Punkt D |
| AD616 | C1/C2 Funktion | Kapazitiver Spannungsteiler |
| AD617 | Quarz-Oszillator | Kollektorschaltung, Grundfrequenz |
| AD618 | Messung Punkt 3 | Frequenz verändert sich |
| AD619 | Bester Messpunkt | Punkt 4 |
| AD620 | Frequenzaufbereitung | DDS |
Wissenskontrolle
0 / 20 Fragen richtigWas versteht man unter einem VCO? Ein VCO ist ein ...
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Unter einem TCXO versteht man einen ...
Wie nennt man einen temperaturkompensierten Quarzoszillator?
Welcher Oszillator ist für einen SSB-SDR-Sender im 3 cm Band geeignet?
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Bei dieser Schaltung handelt es sich um ...
An welchem Punkt der Schaltung sollte die HF-Ausgangsleistung ausgekoppelt werden?
Welche Funktion haben die beiden Kondensatoren $C_1$ und $C_2$ in der folgenden Schaltung?
Bei dieser Oszillatorschaltung handelt es sich um einen kapazitiv rückgekoppelten Quarz-Oszillator in ...
Welche Auswirkung hat die Messung der Oszillatorfrequenz mit einem Tastkopf an Punkt 3?
Für die Messung der Oszillatorfrequenz sollte der Tastkopf hier vorzugsweise am Punkt ...
Um welche Art von Frequenzaufbereitung handelt es sich bei der dargestellten Schaltung?