Neue Radios: Frequenz umschalten

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Nicolas Mittelmaier

Guest
Hallo,

ich habe jetzt mal aus Interesse aus einem Baukasten ein "Detektor-Radio"
gebastelt. Die Prinzipien dahinter sind sehr leicht verständlich, so z.B.
auch, dass die Frequenz mittels eines Drehkondensators eingestellt wird, da
darüber die Kapazität im LC-Schwingkreis geändert wird. Richtig?

Jetzt frage ich mich, wie funktioniert (nur so im Groben) das eigentlich bei
modernen Radios, wo man über Tasten direkt von 88,5 auf 103,7 umspringen
kann? Ist doch wohl kein Drehko mehr, oder? Ich glaube, da drin ist ein IC,
der verschiedene Kapazitäten zu einem Schwingkreis schnell dazu und weg
schalten kann.
Wer kann mir das erklären?

Vielen Dank,
Nico
 
Nicolas Mittelmaier <usenet-only@gmx.net> schrieb im Beitrag <2n1habFpo6qrU1@uni-berlin.de>...

da darüber die Kapazität im LC-Schwingkreis geändert wird.
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Und dadurch die Resonanzfreuqenz veraendert wird, und damit die die Schweingungen,
deren Spannungswert sich durch Resonanz ueberhoeht, im Vergleich zu den
Schwingungen, die durch den Schwingkreis gedaempft werden, verschiebt.
Jetzt frage ich mich, wie funktioniert (nur so im Groben) das eigentlich bei
modernen Radios, wo man über Tasten direkt von 88,5 auf 103,7 umspringen
kann? Ist doch wohl kein Drehko mehr, oder?
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Nein. Ein VCO = voltage controlled oszillator = spannungsgesteuerter Oszillator.
Dessen Frequenz wird udrch eine PLL mit eingestelltem Teilerverhaeltnis an eine
stabile Quartzfrequenz gekoppelt.
Dann mischt man das Oszillatorsignal mit dem Antennensignal. Dadurch kommen
nur die Schwingungen durch, die auf derselben Frequenz liegen, andere
Schwingungen liegen mal in Phase, mal ausserhalb der Phase, mal in Gegenphase,
und werden daher im Mittel ausgefiltert.

Wer kann mir das erklären?
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Datenblatt des TDA7000 von Philips.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
 
On Sat, 31 Jul 2004 14:23:44 +0200, "Nicolas Mittelmaier"
<usenet-only@gmx.net> wrote:
Jetzt frage ich mich, wie funktioniert (nur so im Groben) das eigentlich bei
modernen Radios, wo man über Tasten direkt von 88,5 auf 103,7 umspringen
kann? Ist doch wohl kein Drehko mehr, oder? Ich glaube, da drin ist ein IC,
der verschiedene Kapazitäten zu einem Schwingkreis schnell dazu und weg
schalten kann.
Wer kann mir das erklären?
Es wird ein Überlagerungsempfänger mit PLL gesteuertem Lokaloszillator
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verwendet.

D.h. bei UKW mischt z.B. ein Oszillator bei 109,2MHz das Eingangsignal
von 98,5MHz auf die Differenz von 10,7MHz herunter

(Mischung gibt typischerweise Summen- und Differenzfrequenz der
Mischer Eingangssignale. Ein Mischer ist eine Art Multiplizierer, und
wenn man die Sinus Additionssatz mit sin(alpha+beta) und
sin(alpha-beta) gleichungsmäßig addiert, bleibt rechts ein Produkt
sin(alpha) cos(beta) stehen. Das Produkt ist das, was der Mischer
erzeugt, die Gleichung zeigt beim Einsetzen der Kreisfrequenzen,
dass dies gleichbedeutend zur Summen- und Differenzfrequenz ist)

Dies 10,MHz Zwischenfrequenz werden durch einen ZF-Teil mit fest
auf diese Frequenz abgestimmten Filtern (meist Keramikfilter)
geschickt und am Ende FM-demoduliert.

Der Lokaloszillator (im Beispiel die 109,2MHz) wird zumeist über
Kapazitätsdioden anstelle des Drehkondensators verstimmt.

Diese Dioden ändern deutlich ihre Kapazität in Sperrrichtung
mit der angelegten Sperrspannung. Schalten braucht man
da ergo nichts.

Das Ausgangssignal des Lokaloszillators wird zum einen dem
Mischer zugeführt, zum anderen einem programmierbarem
Frequenzteiler, dessen Ausgang mit einer festen Referenzfrequenz
(Quarz) über einen Phasenvergleicher verglichen wird.
Abhängig vom Vergleichsergebnis werden Schalttransistoren
(FET's) gesteuert, die einen Kondensator auf- oder entladen,
dessen Spannung dann die Kapazitätsdioden ansteuert.

Das ganze nennt sich PLL (Phase Locked Loop) und wird
heutzutage auf einem IC integriert.

Auf diese Weise wird über eine (Phasen-) Regelschleife die
Frequenz des Lokaloszillators auf den gewünschten Wert
stabilisiert.

Die Eingangskreise (das, was Dein Drehkondensator macht)
steuert man dann auch über Kapazitätsdioden. Da diese
nicht besonders frequenzselektiv sein müssen (es gilt im
wesentlichen, die *Spiegelfrequenz* bei im Beispiel
109,2MHz+10,7MHz = 119,9MHz auszufiltern, damit diese
nicht empfangen wird), ist hier keine besonders hohe
Genauigkeit der Einstellung erforderlich.

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10
 
Hallo!

MaWin wrote:
Dann mischt man das Oszillatorsignal mit dem Antennensignal. Dadurch kommen
nur die Schwingungen durch, die auf derselben Frequenz liegen, andere
Schwingungen liegen mal in Phase, mal ausserhalb der Phase, mal in Gegenphase,
und werden daher im Mittel ausgefiltert.
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Also, dass der abgestimmte Sender nicht auf der selben Frequenz, sondern
auf einer zum Oszillator um die Zwischenfrequenz verschobenen
Frequenzhöhe liegt, und die Zwischenfrequenz nach der Mischung durch den
ZF-Filter ausgefiltert wird, wie Oliver Bartels schrieb, hättest Du
schon ausführen sollen.

Das und, dass so ein PLL-Oszillator die gleiche Funktion hat wie ein
herkömmlicher, über Kapazitätsdioden abgestimmter, möchte ich nur
erwähnen, damit nicht der Eindruck entsteht, eine der Antworten wäre falsch.


Gruß,
Ulrich Lukas
 
Nicolas Mittelmaier schrieb:
Hallo,

ich habe jetzt mal aus Interesse aus einem Baukasten ein "Detektor-Radio"
gebastelt. Die Prinzipien dahinter sind sehr leicht verständlich, so z.B.
auch, dass die Frequenz mittels eines Drehkondensators eingestellt wird, da
darüber die Kapazität im LC-Schwingkreis geändert wird. Richtig?
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Ja.
Jetzt frage ich mich, wie funktioniert (nur so im Groben) das eigentlich bei
modernen Radios, wo man über Tasten direkt von 88,5 auf 103,7 umspringen
kann? Ist doch wohl kein Drehko mehr, oder? Ich glaube, da drin ist ein IC,
der verschiedene Kapazitäten zu einem Schwingkreis schnell dazu und weg
schalten kann.
Wer kann mir das erklären?
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Es gibt sogenannte KapazitätsdiodenTuner und welche mit Frequenzsysthese.

GG
 
"Nicolas Mittelmaier" <usenet-only@gmx.net> wrote in message news:<2n1habFpo6qrU1@uni-berlin.de>...
Hallo,

ich habe jetzt mal aus Interesse aus einem Baukasten ein "Detektor-Radio"
gebastelt. Die Prinzipien dahinter sind sehr leicht verständlich, so z.B.
auch, dass die Frequenz mittels eines Drehkondensators eingestellt wird, da
darüber die Kapazität im LC-Schwingkreis geändert wird.
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Jau.
Statt eines Drehkondenstors kann man auch sog. Kapazitätsdioden verwenden.
Das sind Bauelemente, die je nach angelegter Gleichspannung eine unter-
schiedliche Kapazität haben. Die Stationstasten legen dann eine unter-
schiedlich hohe, einstellbare Spannung an die Dioden und man kann dann
auf unterschiedliche Frequenzen abstimmen.

Jetzt frage ich mich, wie funktioniert (nur so im Groben) das eigentlich bei
modernen Radios, wo man über Tasten direkt von 88,5 auf 103,7 umspringen
kann? Ist doch wohl kein Drehko mehr, oder? Ich glaube, da drin ist ein IC,
der verschiedene Kapazitäten zu einem Schwingkreis schnell dazu und weg
schalten kann.
Wer kann mir das erklären?
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Punkt 1: Leider funktioniert ein Detektorempfänger nicht mehr auf UKW
(bzw, nicht bei FM) sondern nur auf den AM-Bereichen (Lang, Mittel, Kurz)

Punkt 2:Bei den heutigen Fertigempfängen werden zur Erzielung einer
besseren Leistung spezielle Konzepte benutzt, die einem Selbstbau
nicht mehr so ganz zugänglich sind, sondern nur mit einem entsprechendem
IC aufgebaut werden können. Grundsätzlich werden dabei die verschiedenen
Frequenzen als erstes in eine feste Frequenz, die sog. Zwischenfrequenz
umgesetzt. Diese Zwischenfrequenz wird dann verstärkt und in einem
sog. Demodulator in die hörbare Niederfrequenz umgesetzt. Die Umsetzung
Empangsfrequenz - Zwischenfrequenz, wird heutzutage mit einem volldigtalem
Baustein vorgenommen, der dann auch noch problemlos eine Anzeige und
andere Funktionen steuern kann. Leider ist die Erklärung der Funktion
von solchen Bausteinen etwas komplizierter, wie Du ja vielleicht schon
aus den anderen Antworten entnommen hast.
Gruss
Harald
 
Am Sun, 01 Aug 2004 00:16:53 +0200 hat Ulrich Lukas <neodym123@gmx.de>
geschrieben:

Hallo!

MaWin wrote:
Dann mischt man das Oszillatorsignal mit dem Antennensignal. Dadurch
kommen
nur die Schwingungen durch, die auf derselben Frequenz liegen, andere
Schwingungen liegen mal in Phase, mal ausserhalb der Phase, mal in
Gegenphase,
und werden daher im Mittel ausgefiltert.


Also, dass der abgestimmte Sender nicht auf der selben Frequenz, sondern
auf einer zum Oszillator um die Zwischenfrequenz verschobenen
Frequenzhöhe liegt, und die Zwischenfrequenz nach der Mischung durch den
ZF-Filter ausgefiltert wird, wie Oliver Bartels schrieb, hättest Du
schon ausführen sollen.
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Der TDA7000 verwendet allerdings eine extrem kleine ZF, ich glaube so ca.
70kHz, ja das ist kleiner als der übliche FM-Hub, der wird auch über eine
trickreiche PLL reduziert. Ansonsten hat der TDA7000 von sich aus keinen
Synthesizer. Ich würde sagen, er ist eher eine Mischung aus
direct-conversion und Superhetempfänger. Ich bi naber jetzt nicht sicher,
ob er die PLL auch als Demodulator nutzt, oder einen anderen FM-Detektor
drin hat.



--
Martin
 
Hallo,

Am 2 Aug 2004 02:14:44 -0700 schrieb Harald.Wilhelms@web.de (Harald
Wilhelms) :

Punkt 2:Bei den heutigen Fertigempfängen werden zur Erzielung einer
besseren Leistung spezielle Konzepte benutzt, die einem Selbstbau
nicht mehr so ganz zugänglich sind, sondern nur mit einem entsprechendem
IC aufgebaut werden können.
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Was sich bei Einführung des Digitalradios aka DAB noch weiter in
Richtung "Ungünstig für Selbstbau" verschieben dürfte, denn ein
Digital-Empfänger-Modul kann man sicherlich nicht mehr mit
vertretbarem Aufwand selbst bauen.

Ciao

Gerd
 
In article <2n9ebrFtj8rjU5@uni-berlin.de>,
Gerd Roethig <gerd_roethig@nurfuerspam.de> writes:

|> Was sich bei Einführung des Digitalradios aka DAB noch weiter in
|> Richtung "Ungünstig für Selbstbau" verschieben dürfte, denn ein
|> Digital-Empfänger-Modul kann man sicherlich nicht mehr mit
|> vertretbarem Aufwand selbst bauen.

Klar ist es aufwendiger als ein 1D+1C+1L-Detektorempfänger. Für engagierte
Bastler oder AFUs sollte es aber möglich sein...

Das meiste steckt sowieso in der SW, das ist nicht ganz trivial. Auf HW-Seite ist
es aber relativ entspannt. Es gibt nur zwei kritische Punkte für OFDM: Die PLL
muss ein möglichsr geringes Phasenrauschen haben und die Linearität von
Vorverstärker, Mischer und ADC muss halbwegs gut sein.

--
Georg Acher, acher@in.tum.de
http://wwwbode.in.tum.de/~acher
"Oh no, not again !" The bowl of petunias
 
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