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15. Oszillatoren

15.1 HF Generator 13,56 MHz ISM Band

Die Oszillator-Schaltung verwendet eine Frequenz des lizenzfreien ISM Bands (deutsch: Industrie-, Wissenschaft- und Medizin-Band).

Die Funkfrequenzen sind in Bänder unterteilt, um Störungen zu vermeiden. Unser Schwingquarz erreicht mit 13,56MHz das untere

Spektrum dieses Bandes. Viele handelsübliche Transponder (z.B. RFID) senden auch auf dieser Wellenlänge. Der in unserer Schaltung

verwendete Schwingquarz zeichnet sich durch eine hohe Stabilität aus. Die Frequenz kann durch einen Kondensator noch erhöht werden.

In unserem Beispiel ist das der 33pF -Kondensator. Um die konventionellen Frequenzen von Funk bzw. Radio nicht zu stören, schließen Sie

bitte keine Antenne an, da die Schaltung Nebenfrequenzen erzeugt, die ein ganzzahliges Vielfaches der Resonanzfrequenz des Schwing-

quarzes sind. Sie können die Hochfrequenz (HF) auch mit einem Weltempfänger auf Kurzwelle mit Einseitenband-Demodulation (SSB)

empfangen. Die Funktion des Senders ist hier trickreich durch die beiden LEDs nachgewiesen.

Der Kondensator wirkt im Wechselstromkreis wie ein Widerstand. Da er Gleichspannung "herausltert", gelangen nur die Wechselstrom-

anteile an die LEDs. Die rote LED zeigt die negative und die gelbe LED die positive Halbwelle an. Auf Grund der hohen Schaltfrequenz

äußert sich der Effekt optisch durch ein gleichzeitiges schwaches Leuchten beider LEDs. Die Trägheit der Photorezeptoren des menschli-

chen Auges bewirkt, dass Lichtsignale mit Frequenzen oberhalb von ca. 100Hz als immerfreies statisches Leuchten wahrgenommen

werden.

1kΩ

100kΩ

0,5A

polyfuse

BC817

npn

45V

0,8A

1µF

33pF

13.56MHz

Quarz

LED

red

LED

yellow

Die Schaltung erzeugt einen unmodlierten Träger, aber wenn man einen SSB Empfänger verwendet kann man durch Verstimmen einen

Ton hörbar machen. Die Tonhöhe lässt sich dann auch durch ändern des Trimmers (also Verändern der Trägerfrequenz) einstellen.

Die Einseitenband-Modulation (SSB) ist ein älterer, heute noch verwendeter Funkstandard, gerne im amateurfunk verwendet, gibt es aber

auch als Option bei einigen Weltempfängern. Er hat den Vorteil, dass die gesamte Sendeenergie für die Informationsübermittlung

verwendet wird. Im Versuch 15.1 ist die Frequenz konstant, daher ist im Weltempfänger ein konstanter Pfeifton zu hören. Mit dem

veränderbaren Kondensator trimmen wir die Resonanzfrequenz des Schwingquarzes etwas, so dass die Tonart variiert wird. Ein herkömm-

liches Radio verarbeitet unser Signal als ein sich veränderndes Rauschen, da der Scheitelwert der Schwingung keine Änderung erfährt.

15.2 Quarzoszillator mit Abstimmung (Trimmung)

1kΩ