(Quelle: Linear Technology Corporation)
Versuche
mit FETs scheinen sich zu lohnen. Ein BF245A lief schon ab 400 mV. Der
vorläufige Rekord auf dem Basteltisch liegt bei einem speziell
vorbehandelten BS170. Normalerweise braucht der BS170 ca. 2 V
am Gate. Aber dieser wurde versehentlich mit Überspannung
gequält, wobei sich seine Kennlinie verschoben hat (vgl.
Oszillatoren mit dem MOSFET BS107).
Dieser
Transistor schwingt nun lustig auf Mittelwelle. Zur Stromversorgung ist
wieder eine BPW34 engagiert. Diesmal reicht schon eine Spannung von 150
mV und ein Versorgungsstrom von 3 µA, um den Oszillator
anschwingen zu lassen. Weniger als 0,5 µW, Lowpower eben.
Der
kaputte BS170 hat noch eine Idee gebracht. Bei Powerfets kann man das
Gate aufladen und es bleibt auch über Monate hinweg geladen. Ich
habe mit einem Powerfet den Oszillator aufgebaut und das Gate
aufgeladen. Der Fet läuft dann mit 25 mV Vcc! Allerdings ist der
Mica noch zu schlecht, so dass nach ca. 30 Minuten nachgeladen werden
muss. Ein besserer Kondensator oder eine Knopfzelle könnten die
Betriebszeit ev. auf Jahre verlängern. Ich habe dann einen
Styroflex reingetan und der Fet blieb die ganze Nacht durchgeschaltet, viel besser als .Glimmer...
Der
Eingang am 1-M-Widerstand wird zunächst auf 6 V aufgeladen und
dann vorsichtig mit dem Finger entladen, bis die Schwingungen
einsetzen. Die Gatespannung bleibt dann lange konstant. Der Oszillator
läuft ab 25 mV. Das ist der derzeitige Rekord.
1-mV-Oszillator mit Logic Level FETs Neue Rekorde: FET schlägt Germanium. Ich habe noch mit Logic Level-FETs
rumprobiert. Einer läuft jetzt noch mit 19 mV. Type 14N05L. Vielleicht gibts noch
bessere? Die Gatespannung muss allerdings genau eingestellt werden. Neu ist,
dass da am Übertragerausgang noch eine 1N4148 sitzt, um die negativen Spitzen zu
klippen, sonst gehen die Fet sofort kaputt. Der Kondensator ist jetzt Styroflex
mit 3.3 nF. Ringkernübertragern und mit höherem Übersetzungsverhältnis habe ich
auch probiert, ist aber nicht mehr besser geworden.
Geschafft, mit einer Siemens Gleichtakt-Ferrit-Drossel (2 x 10 mH) als Übertrager
läuft die Schaltung jetzt mit < 1mV und 30 kHz. Die Speisung musste ich mit
einem niederohmigen Spannungsteiler machen, da das Netzgerät bei 1 mV nicht mehr
so richtig mitarbeitete. Übersetzung ist so geschätzt 1:60. Die Gatespannung ist so ca. 1,5V.
370 µVIch habe die Siemens-Drossel jetzt noch mit dünnem Draht vollgewickelt, bis zu
einem ü von ca. 1:400. Der Oszillator schwingt jetzt mit 370 Mikrovolt und 50
Mikroampere bei 7.8 kHz. Ein Wermutstropfen ist, dass für einen Schaltregler mit
z.B. 1 mW ein Eingangsstrom von über 3 A benötigt würde, das wäre wohl ein
Problem. Ich habe keine Ahnung, wo die Grenze liegt. Auf jeden Fall unglaublich.
170 µVJetzt
hatte ich noch den Einfall, einen Zeilentrafo zu verwenden, so
einen alten aus den Schwarzweiss-Tagen, wo noch keine Kaskaden
verwendet wurden. Die Hochspannungswicklung hatte 2900 Windungen und
1,1 kOhm. Primär wieder eine Windung. Damit läuft der
Oszillator schon ab 230 Mikrovolt. Eigenartig ist, dass schon ab 200 uV
ein schwaches Signal sichtbar wird. Es scheint fast so, als ob das
Rauschen auf der Resonanzfrequenz bereits sichtbar verstärkt wird,
bevor die Schwingung einsetzt, so ähnlich wie bei einem
rückgekoppelten Audion. Die Frequenz ist jetzt nur noch 2 kHz. Ich
habe dann noch eine zweite Hochspannungswicklung auf den Kern gepackt,
aber dann wurde es wieder schlechter. Vielleicht ist, bei dieser
Kerngrösse, das jetzt ein Optimum. Der Luftspalt im Kern muss
übrigens entfernt werden. Die 100 uV rücken jedenfalls
näher...
Die
1N4148 habe ich noch durch die Basis-Kollektor-Strecke eines 2N2222A
ersetzt und den Styroflex auf 8,7 nF erhöht. Jetzt läuft das
Ding bei 170 uV. Ich glaub ich muss jetzt aufhören. Das mit der
Diode ist vielleicht auch gut für den
BS170-Fet-Vorverstärker, da der Innenwiderstand und die
Leckverluste besser sind, als mit der 1N4148.