90° Phasenschieber, 101MHz-Oszillator, LW/MW und Dividierend

N

Nils Beyer

Guest
Nach ein paar Hilfen vom Helmut Sennewald habe ich mich ein wenig mit 90°-Phasen-
schiebern auseinander gesetzt.


Die Schaltung ist folgende:

C2 ||
O-------||-------o---------o---------o-------O
|| | | |
| .-. | ( |
| Vin | | === ( Vout |
V R1 '-' C1 | L1 ( V
| | |
O----------------o---------o---------o-------O


Basierend auf das hier:
http://n.ethz.ch/student/rodonil/da/bericht/node53.html

wusste ich absolut nicht, wie ich für eine Frequenz die ganzen Bauteil-Werte aus-
rechnen sollte. Übrigens, das ganze PDF-Dokument, dass man paar Seiten aufwärts
dort findet ist echt der Hammer. Steht Alles drin. Leider aber für eine PLL-De-
modulation.

Naja, auf jeden Fall verwendete der Autor für die endgültigen Formeln sowas wie
Q und alpha und w90.

Erst wusste ich nicht, was diese Variablen bedeuten sollen, aber nach genauerem
Hinsehen sah ich,
dass er für Q=20 nimmt,
für alpha=Vout/Vin -> alpha=0,7
für W90 = 2*pi*f90

Warum Q=20 und alpha=0,7 sein sollten, weiß ich nicht.

Daraufhin habe ich diese Werte in die Formeln eingesetzt, so dass ich auf fol-
gende Schlussformeln gekommen bin:

L1 = frei wählbar

19,3
C1 = --------------------
(2*pi*f)^2 * L1 * 20

R1 = 20 * 2*pi*f * L1

0.7
C2 = --------------------
(2*pi*f)^2 * L1 * 20


1) Stimmen die Formeln so, wie ich sie benutze?


Eine Simulation in LTSpice scheint zu klappen. Das Lustige ist, dass ja bei der
FM die Frequenz sich stets ändert, somit auch der Grad der Phasen-Verschiebung.

Also ungefähr so:

Phase
A
80 -.
| .
| .
| .
90 - .
| .
| .
| .
100 - .
'----------|---------->
f90

f90 schwankt ja ständig, weil halt frequenzmoduliert. Damit auch die Phasenver-
schiebung.


2) Wirkt die stetige Änderung des Grades der Phasen-Verschiebung nicht gegen die FM?


Noch was lustiges habe ich bei der Simulation entdeckt. Die Ausgangsamplitude des
Phasenschiebers variiert entsprechend der FM. Also sozusagen eine FM->AM Konver-
tation.


3) Ist der Phasenschieber wie oben beschrieben kein Allpass?

4) Könnte man nicht einfach dieses, nach dem Phasenschieber, amplituden-moduliertes
Signal nehmen und weiter bearbeiten?


Die anschließende multiplikative Mischung des Ursprungs-FM-Signals mit dem 90°-
verschobenen-FM-Signal bringt eine prima NF-Kurve mit leichten HF-Anteilen.
Also scheint das Prinzip zu klappen. Übrigens, der Gilbert-Cell-Mischer arbeitet
astrein. Besser als V=V(FM)*V(FM90), da er noch verstärkt. :)) Danke an Stefan
nochmal von hier. :))

Nun bin ich auf der Suche nach einer 101MHz-Oszillator-Schaltung, die ein sauberes
Sinus-Signal erzeugt. Div. Colpitts- und Clapp-Varianten funktionieren nicht. Keine
Ahnung, warum, aber entweder habe ich ein verzerrtes, rechteckähnliches Signal oder
gar keines. Meine gewünschte ZF ist 1MHz. Nein, nicht 10,7MHz, sondern 1MHz. ;-))
Will erstmal gucken, ob's so auch klappen würde.


5) Kann mir jemand eine Schaltung für eine einfache Sinus-Oszillator-Schaltung
nennen mit Formeln für die Bauteile-Berechnung für eine bestimmte Frequenz?


Die Simulation in LTSpice bei Frequenzen um 100MHz ist total langsam. Vor allem
scheint wegen der ganzen Kondensatoren die Schaltung erst viel später (t>100ms)
erst richtig zu arbeiten. Darum möchte ich erstmal Überlagerungs-Radios und Di-
rektmischer im LW- und MW-Bereich basteln.

Ein AM-Signal entsteht ja durch V(Träger)*V(NF), nur dass bei dieser Variante der
Träger unterdrückt wird.


6) Mischen die echten LW-/MW-Radiosender DC bei, um den Träger zu erhalten?


Da ja die beiden Träger- und Modulationssignale miteinander multiplizert werden,
müsste eine Demodulation auch klappen, wenn ich das AM-Radiosignal mit einer Trä-
gerfrequenz dividiere.


7) Wie sieht die Schaltung für einen dividierenden Mischer aus?



Habt vielen Dank für alle Antworten und Grüße,
Nils
 
"Nils Beyer" <NilsBeyer@web.de> schrieb im Newsbeitrag
news:2hpsdnFfv3qsU1@uni-berlin.de...
Nach ein paar Hilfen vom Helmut Sennewald habe ich mich ein wenig mit
90°-Phasen-
schiebern auseinander gesetzt.
Hallo,

wäre es nicht einfacher, mit zwei 45° Phasenschiebern zu arbeiten? Ich habe
vor Jahren mal einen Empfänger für Ultraschallsignale 4MHz gebaut. Es ging
dabei um ein Ultraschall-Doppler-Anemometer, bei dem auch die
Vorzeicheninformation benötigt wurde. Ich habe einfach das Oszillatorsignal
aufgesplittet, das eine Signal durch einen RC-Tiefpass mit fg=4 MHz und das
andere durch einen RC-Hochpass mit fg=4MHz geschickt. Das Ergebnis ist +-45°
also 90° und die Dimensionierung ist problemlos. Außerdem ist der
resultierende Phasenfehler bei kleinen Frequenzabweichungen in vielen Fällen
vernachlässigbar.

Gruß

Stefan
 
Hallo Stefan,

Ultraschalldoppler? Da muessten wir uns doch fast mal irgendwo gesehen
haben. Ich hatte frueher bei ATL solche Dinge entwickelt.

45 Grad Shifter sind nicht so einfach, wenn man das ganze Baseband
drehen muss. Das ergibt je nach gewuenschter Kanaltrennung einen Haufen
R und C. Alles Einprozenter oder besser.

Regards, Joerg

http://www.analogconsultants.com
 
"Joerg" <notthisjoergsch@removethispacbell.net> schrieb im Newsbeitrag
news:Z17uc.59298$x%4.33224@newssvr29.news.prodigy.com...
Hallo Stefan,

Ultraschalldoppler? Da muessten wir uns doch fast mal irgendwo gesehen
haben. Ich hatte frueher bei ATL solche Dinge entwickelt.

Hallo,
denke mal nicht, ist erstens schon ne Weile her und war außerdem an der Uni.
Hab damals in nem Chemieinstitut gearbeitet und unter anderem Meßverfahren
für die Untersuchung von Bioreaktoren entwickelt.

Gruß

Stefan
 
Hallo Stefan,

Ja, das ist eine ganz andere Sparte. Ich dachte nur mal an die IEEE-UFFC
Konferenzen. Aber auch da treffen sich fast nur Leute aus dem Med
Ultraschall.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com
 

Welcome to EDABoard.com

Sponsor

Back
Top