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refactor: vco

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Matthias Jung
2026-05-25 23:41:59 +02:00
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commit 62bf8af5a1
2 changed files with 18 additions and 15 deletions
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contents/sections/oszillator_vco.md
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@@ -1,9 +1,23 @@
In der Frequenz steuerbare Oszillatoren lassen sich auf verschiedene Weisen realisieren. Eine Möglichkeit ist der sog. *spannungsgesteuerte Oszillator VCO - Voltage controlled oscillator*. Damit die Frequenz des Oszillators veränderbar wird, kann man in dessen Schwingkreis eine Kapazitätsdiode einfügen, deren Kapazität über eine Gleichspannung beeinflusst werden kann. Eine Änderung dieser Gleichspannung führt dann zu einer entsprechenden Änderung der Oszillatorfrequenz. Hierdurch wird der Oszillator mittels einer Steuerspannung abstimmbar.
In der Frequenz steuerbare Oszillatoren lassen sich auf verschiedene Weisen realisieren. Eine Möglichkeit ist der sog. *spannungsgesteuerte Oszillator VCO - Voltage controlled oscillator*.
[question:AD601]
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Damit die Frequenz des Oszillators veränderbar wird, kann man in dessen Schwingkreis eine Kapazitätsdiode einfügen, deren Kapazität über eine Gleichspannung beeinflusst werden kann (vgl. Abbildung [ref:a_vco_schaltung]). Eine Änderung dieser Gleichspannung führt dann zu einer entsprechenden Änderung der Oszillatorfrequenz. Hierdurch wird der Oszillator mittels einer Steuerspannung abstimmbar.
<margin>
[picture:752:a_vco_schaltung:VCO-Schaltung mit Kapazitätsdiode]
</margin>
Kapazitätsdiode wird in in Sperrrichtung betrieben. Je höher die Gegenspannung der Diode wird, desto geringer wird deren Kapazität, welche durch die Größe der Grenzschicht (P-N-Übergang) bestimmt wird. Die Grenzschicht vergrößert sich bei Vergrößerung der angelegten Sperrspannung, wodurch sich die Kapazität verringert und damit die Frequenz des Schwingkreises gemäß Thomsonscher Schwingungsformel steigt.
Umgekehrt verkleinert sich die Grenzschicht der Kapazitätsdiode bei Verringerung der angelegten Sperrspannung, wodurch sich die Kapazität erhöht und damit die Frequenz des Schwingkreises kleiner wird. Die Sperrspannung kann z. B. durch ein Potentiometer oder einen Steuerkreis erzeugt werden.
%TODO: Evtl. Grafik zu Sperrschicht und Verhalten in Kapazitätsdiode.
[question:AD218]
Für alle Oszillatorschaltungen, unabhängig von ihrer Ausführung, gilt, dass unerwünschte Rückkopplungen zu Frequenzinstabilitäten führen können. Dies gilt für VCOs als auch für VFOs (z.B. mit Drehkondensatoren) sowie andere Oszillatoren.
[question:AD611]
%INFO: Frage 1446 wurde hier entfernt, da bereits bei Oszillatoren (Klasse E) behandelt und Klasse E Frage!
[question:AD611]
contents/sections/schwingkreis_2.md
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@@ -136,14 +136,6 @@ Mit diesem Wissen können wir nun die folgenden Fragen beantworten.
[question:AD216]
[question:AD217]
Oft ist es in Schaltungen erforderlich, die Resonanzfrequenz eines Schwingkreises durch eine Steuerspannung zu beeinflussen (z.B. bei einem VCO - Voltage Controlled Oscillator). Hierfür kann man z.B. eine Kapazitätsdiode verwenden, die in Sperrrichtung betrieben wird. Je höher die Gegenspannung der Diode wird, desto geringer wird deren Kapazität, welche durch die Größe der Grenzschicht (P-N-Übergang) bestimmt wird. Die Grenzschicht vergrößert sich bei Vergrößerung der angelegten Sperrspannung, wodurch sich die Kapazität verringert und damit die Frequenz des Schwingkreises gemäß Thomsonscher Schwingungsformel steigt.
Umgekehrt verkleinert sich die Grenzschicht der Kapazitätsdiode bei Verringerung der angelegten Sperrspannung, wodurch sich die Kapazität erhöht und damit die Frequenz des Schwingkreises kleiner wird. Die Sperrspannung kann z. B. durch ein Potentiometer oder einen Steuerkreis erzeugt werden.
%TODO: Evtl. Grafik zu Sperrschicht und Verhalten in Kapazitätsdiode.
[question:AD218]
Eine Kombination aus Parallel- und Serienschwingkreisen kann bei geeigneter Anordnung als Bandpassfilter verwendet werden. Im Resonanzfall verhalten sich die parallelen Schwingkreise wie hochohmige Widerstände und der Serienschwingkreis wie ein niederohmiger Widerstand.
[question:AD205]
@@ -239,9 +231,6 @@ Bei kritischer Kopplung beeinflussen sich beide Schwingkreise gerade so, dass ei
Bei überkritischer Kopplung ist die gegenseitige Beeinflussung der beiden Schwingkreise sehr stark, was zu einer starken Änderung beider Resonanzfrequenzen und damit zu einer großen Bandbreite führt. Hierdurch wird die Durchlasskurve im Durchlassbereich stark verzerrt und es bilden sich links und rechts der Mittenfrequenz zwei Resonanzpunkte. Die Durchlasskurve bekommt eine "Delle". Hieran ist die überkritische Kopplung gut zu erkennen.
[question:AD227]
[question:AD228]
[question:AD229]