C-Dioden aus gesperrten PNP-Transistoren

Das Diagramm zeigt den Verlauf einer Versuchsdiode mit 6 Stck PNP.

Man erkennt einen brauchbaren Abstimmbereich zwischen +8V und +1V. Die Änderung der Kapazität ist hier von ca. 22pF nach 100 pF. Es wurden 6 Stck PNP-Transistoren nach folgendem Schaltbild angeordnet:

Es galt nun die Güte der Diode festzustellen. Es hatte sich nämlich gezeigt, dass ein VFO bei niedriger Abstimmspannung aufhörte zu schwingen. Die Vermutung war daher, dass sich die Güte dieser „Abstimmdiode“ als zu gering darstellen könnte. Zur Nachprüfung wurde die Diode an einen Schwingkreis gelegt. Es wurden zwei fertig bewickelte Ringkerne eingesetzt. Der erste Kern war ein Ferritkern mit ca. 27 uH, der zweite ein Eisenpulverkern(Farbe gelb) mit 82 uH. Durch die Ringkerne wurde zur Ankopplung eines Messsenders eine Windung geschleift. Am heißen Ende des Schwingkreises war der Tastkopf des Oszillografen angeschlossen. Zur Bestimmung der Schwingkreisgüte wurden die untere und obere Frequenz der Schwingkreise bei 3dB Spannungsrückgang notiert. Aus dem Verhältnis der Mittenfrequenz zur 3dB-Bandbreite lässt sich die Güte errechnen. Im Vergleich wurde stets eine zweite Gütebestimmung vorgenommen, bei der der Schwingkreiskondensator durch einen Styroflexkondensator gleicher Größe ersetzt wurde. Es sollte sich herausstellen, ob die Ursache geringer Güte bei der C-Diode zu suchen sei. Hier die Messreihen:

1)Ferritkern bei 6,7 V Abstimmspannung: Fu=2,5 Mhz; Fo=3,5 MHz

Delta-F = 1 Mhz; Q = 3 MHz / 1 MHz = 3

mit dem Styroflexkondensator(33pF) ergab sich im Vergleich:

Fu= 2,77 Mhz, Fu=3,4 Mhz; Q = 3 MHz / 0,63 MHz = 4,8

2)Eisenpulverkern bei 9V Abstimmspannung: Fu=1,9MHZ; Fo=2,2 Mhz;

Q = 2,04 / 03 = 7

Abstimmspannung 1V: Fu= 1,287MHz, Fo=1,544 Mhz; Q=1,4 / 0,6 = 2,33

3)Eisenpulverkern mit C=33pF Styroflexkondensator:

Fu= 1,48 Mhz; Fo = 2,14 Mhz; Q= 1,48 / 0,8 = 1,85

Bei 1) zeigt sich, dass mit dem Styroflexkondensator eine bessere Güte 4,8 statt 3 erreichbar ist. Hier war der C-Wert bei der Abstimmspannung von 6,7 V relativ klein und etwa in der Größenordnung von 33pF.

Bei niedrigen Frequenzen war zwischen dem Ersatzkondensator und der C-Diode kaum noch ein Unterschied(Pulverkern). Man kann davon ausgehen, dass der Eisenpulverkern, der mit einem 1mm CuL bewickelt war, leider auch eine Induktivität von geringer Güte hatte. Vielleicht hatte ich hier versehentlich einen Dämpfungskern aus einem Schaltnetzteil vorliegen. Die Güte des Styroflexkondensators dagegen kann man als ausreichend hoch einordnen. Vielleicht war aber auch der Schwingkreis zu fest mit dem Messender gekoppelt, sodass eine zuverlässige Bestimmung der Güte nur bedingt erfolgte. Dennoch zeigen die Vergleiche, dass sich die C-Diode nicht zu verstecken braucht.

Fazit

Die C-Diode ist durchaus brauchbar. Beim Einsatz in einem VFO sollte ein keramischer Koppelkondensator mit negativem Temperaturgang verwendet werden. Dann wird der positive Temperaturgang der C-Diode fast ausgeglichen, sodass eine Frequenzdrift in erträglichen Grenzen bleibt.

DF8ZR; 02.06.2008