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Forum: HF, Funk und Felder Empfänger von 60-200MHz mit PLL


Autor: B. H. (bluehazzard)
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Hallo,
ich habe Erfahrung in der "normalelektronik" und möchte jetzt auf die 
höheren Frequenzen Erfahrungen sammeln ;).
Dazu möchte ich einen Empfänger für 60MHz bis 200MHz bauen. Die einzige 
Anforderung die er haben soll ist, dass ich die Frequenz mit einem µC 
einstellen kann. Ein Blockdiagramm habe ich schon angefertigt und hängt 
im Anhang. Ist das so OK? Verbesserungsvorschläge? Tipps?
Als Empfänger IC möchte ich den gut erhältlichen SA615 von Philips 
benutzen. Habe nun aber mehrere Schaltpläne gefunden wo kein 
Eingangsfilter Benutzt wird. Was sagt ihr?

1. Problem:
Da ich mich in HF aber kein bisschen auskenne stehe ich jetzt vor dem 
Oszilator wie ein "Ochs vorm Berg". Da er digital einstellbar sein muss 
habe ich 2 Möglichkeiten:
1) DDS-Chip, diese Chips sind aber extrem teuer und schwer zu 
beschaffen...
2) PLL und VCO
ich habe mich für letzteres entschieden. Ich habe nun lange im Internet 
gesucht, aber kein gescheites Tutorial gefunden...
Nun hoffe ich ihr könnt mir beim Oszilator weiter helfen...

2. Problem:
Im dimensionieren der Filter/Bauteile bin ich auch nicht gerade das 
Genie...
Auch hier habe ich mich schon bei meinem besten Freund Google 
informiert, aber nicht wirklich was hilfreiches gefunden. Einige 
Links/Tips zum Thema wären sehr hilfreich....

ich hoffe ihr könnt mir ein bisschen Helfen....
Danke und
mfg

Autor: Bernhard (Gast)
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Das Eingangsfilter würde ich drin lassen, Durchlassbereich entsprechend 
des gewünschten Empfangsbereiches. Signale, die gar nicht erst zum 1. 
Verstärker kommen, können auch keine Probleme machen.

PLL Synthesizer sind z.B. bei Digikey erhältlich, z.B. die LMX.... 
Dinger von National. Musst halt einen wählen der für den Frequenzbereich 
des VCO passt.

70-210 MHz ist ganz schön breit, das ist Faktor 3 und damit etwas viel 
für nur einen einzigen VCO. Aber man kann 2 bauen und zwischen beiden 
schalten.

Das Dimensionieren von Bauteilen und Filtern kann Google natürlich nicht 
übernehmen, erst Recht nicht wenn Probleme mit der Schaltung auftreten, 
dann kommt man bei einem solchen Aufbau nicht drumherum, die Schaltung 
wirklich zu verstehen.

Ich würde mir noch Gedanken über die Spiegelfrequenz machen, wenn z.B. 
der LO bei 70.7 MHz steht, weil du 60 MHz empfangen willst, dann ergibt 
81.4 MHz Eingangsfrequenz zusammen mit dem LO ebenfalls die ZF von 10.7 
MHz, der Empfänger ist also auf 2 Frequenzen gleichzeitig auf Empfang 
(sog. Spiegelfrequenzempfang). Wenn das Eingangsfilter starr ist, kann 
es die 81.4 nicht sperren, weil die ja im gewünschten Empfangsbereich 
liegt. Abhilfe würde eine erheblich höhere 1. ZF bieten, am besten mit 
einem zweiten Mischer auf eine zweite ZF und erst dort die Demodulation 
machen. Damit die Spiegelfrequenz nicht im Empfangsfrequenzbereich 
liegt, muss die 1. ZF mindestens halb so groß sein, wie der 
Frequenzbereich, also hier (200-60)/2 = 70 MHz. Den Wert könnte man 
etwas verringern wenn man schaltbare oder mitlaufende (Varicap) 
Eingangsfilter benutzen würde.

Um das Chaos komplett zu machen noch was: Wenn der VCO bei 70.7 steht, 
liegt seine erste Oberwelle bei 141.4 MHz und ergibt mit 130.7 und 
ebenfalls auch mit 152.1 MHz die ZF von 10.7, selbst die dritte 
Oberwelle des VCO bei 212.1 ergibt noch Nebenempfangsstellen die nur 
knapp außerhalb des gewünschten Empfangsbereiches liegen...

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
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Eine mitlaufende Vorselektion ist letztendlich das einzig Sinnvolle, 
weil sich auf diese Weise der Eingang schmalbandig genug machen läßt, um 
eine hohe Spiegelfrequenzdämpfung bei gleichzeitiger guter Unterdrückung 
von Mischprodukten und starken Außerbandsignalen. Für die 
Frequenzerzeugung gibt es was neues, nämlich PLL-basierte 
hochintegrierte Taktgeneratoren, die eigentlich für die Netzwerk- und 
Computertechnik gedacht waren:
http://www.box73.de/catalog/product_info.php?produ...
In der CMOS-Version gehen diese Teile bis 160MHz, die LVDS-Version geht 
über 200MHz hinaus. Da gibt es den IC auch einzeln:
http://www.box73.de/catalog/product_info.php?cPath...
Die Vorselektion machst du mit Varicaps, die Abstimmspannung erzeugst du 
per PWM, z.B. mit einen AVR und dann mittels OpAmp auf den 
entsprechenden Spannungspegel verstärkt. Der Empfängereingang sollte mit 
mindestens 3 Kreisen ausgeführt werden, 1 Kreis vor dem 
Eingangsverstärker, 2 Kreise dahinter, dann in den Mischer. 
HF-Lochraster mit durchgehender Massefläche gibt es bei Reichelt unter 
Laborkarten. Bevor du allerdings loslegst, erstmal Fachliteratur 
beschaffen und in die Materie einarbeiten.

Gruß
Jadeclaw.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Jadeclaw Dinosaur wrote:

> Für die
> Frequenzerzeugung gibt es was neues, nämlich PLL-basierte
> hochintegrierte Taktgeneratoren, die eigentlich für die Netzwerk- und
> Computertechnik gedacht waren:

Sie sind aber ausdrücklich nicht als Ablösung eines klassischen
VFOs gedacht und geeignet: ihre Einschwingzeit bei Frequenzwechsel
ist relativ lang.  Damit kann man offenbar den Effekt des klassischen
"Übers Band drehen" nicht ordentlich erreichen.

Falls das für den OP kein Thema ist, sehen diese Teile aber recht
viel versprechend aus.

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
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Ich habe selbst mit diesen Teilen noch nicht gearbeitet, wie lang ist 
'Lang'? Wenn es nur ein kurzes "Tick" bei einer Änderung um einen 
kleinen Betrag ist(wenige kHz), dann kann man damit noch leben, typische 
PLL-KW-Kofferadios sind da nicht besser, wenn es aber ein heftiges 
"SCHRRRAAAAPPPP!!!" bei jedem Weiterschalten ist, dann muß man sich wohl 
was anderes ausdenken.

Gruß
Jadeclaw.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Jadeclaw Dinosaur wrote:

> Ich habe selbst mit diesen Teilen noch nicht gearbeitet, wie lang ist
> 'Lang'?

Ich hatte die Bemerkung auch nur im FUNKAMATEUR-Datenblatt gelesen.
Das Datenblatt von Silabs sagt, dass sie maximal 100 µs für kleine
Frequenzänderungen benötigen und maximal 10 ms sonst.  "Klein" ist
dabei eine Änderung ±0,35 %.  Wenn der Oszillator also auf 100 MHz
gestellt ist, kann man ihn in Schritten von je 350 kHz verstimmen,
ohne dass er die ,lange' Phase einnimmt.

Autor: B. H. (bluehazzard)
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>Das Dimensionieren von Bauteilen und Filtern kann Google natürlich nicht
>übernehmen, erst Recht nicht wenn Probleme mit der Schaltung auftreten,
>dann kommt man bei einem solchen Aufbau nicht drumherum, die Schaltung
>wirklich zu verstehen.


Das mir das Google nicht abnehmen kann weiß ich, aber es könnte doch 
Tutorials oder Hilfen ausspucken....
Dass ich mich in das Gebiet einlernen muss verstehe ich, aber ich habe 
keine interessante Seite gefunden. Weis jemand einen Link?
Für Bücher bin ich immer offen, hat jemand eine Empfehlung?



>In der CMOS-Version gehen diese Teile bis 160MHz, die LVDS-Version geht
>über 200MHz hinaus. Da gibt es den IC auch einzeln:
>http://www.box73.de/catalog/product_info.php?cPath...
"
Das ist äußerst interessant!!!! und auch billig. Nur die Bauform ist ein 
bisschen abschränkend.... ;)

Danke für die Hilfe!
Ich habe eingesehen, dass ich noch viele Grundlagen zu lernen habe, weiß 
jemand ein paar links dazu?

mfg
und nochmals danke.....

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
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@Jörg:
Habe mir gerade mal das Datenblatt vom SI570 gezogen, bleibt man innert 
der 3500ppm, dann soll die Frequenzänderung sogar ganz ohne Aussetzer 
abgehen. Da man im Suchabstimmen kaum derart weite Sprünge macht, sollte 
ein echter VFO-Betrieb möglich sein. Und 100µs hört man so gut wie 
nicht, mein alter IC-260 macht alle 10kHz ein ganz kurzes 
'Batsch'-Geräusch, das kaum lauter ist als das Hintergrundrauschen. Das 
dürften geschätzte 10-20ms sein. Alles dazwischen ist geräuschfrei, weil 
da nur ein Quarz gezogen wird. Wenn sich der SI570 ähnlich verhält, dann 
ist es exakt, was ich suche. Im Funkamateur 11/2008 soll übrigens ein 
zum SI570 passender I/Q-Empfänger als Selbstbauprojekt vorgestellt 
werden, mal sehen, wie das dann aussieht.

Gruß
Jadeclaw.

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
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@B.H.:
Ein paar Links:
http://www.qrpproject.de/bastelschule.htm
Auch die Baumappen der diversen Geräte, die auf der Site zu finden sind, 
sind schonmal gute Ideengeber.

http://www.qrp.pops.net/default.asp
Jede Menge Selbstbauartikel, generell der einfacheren Art.
Auch etwas zum Thema 'Ugly Construction', auch Manhattan style genannt:
http://www.qrp.pops.net/ugly.asp
Leider in Englisch, wie ein Großteil der Selbstbauseiten im Internet.

Eine fette Linkliste:
http://www.aade.com/links.htm
Speziell mal unter Homebrew/QRP/Printed Circuits schauen

Burkhard Kainka's Seite ist auch einen Blick wert:
http://www.b-kainka.de/index.htm

Für Fachliteratur ist der Shop des Funkamateur eine gute Adresse:
http://www.box73.de/catalog/

Und die Zeitschrift selbst ist auch nicht uninteressant:
http://www.funkamateur.de/

Ansonsten gezielt nach einzelnen Themen suchen, da findet sich dann 
oftmals auch einiges.

Hoffe, das hilft erstmal weiter.

Gruß
Jadeclaw.

Autor: B. H. (bluehazzard)
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Vielen Dank für die Links....
habe beschlossen den Amateurfunk-Lehrgang zu besuchen, und die Prüfung 
zu machen, ich glaube, da lernt man es am besten....

mfg und danke....

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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B. H. wrote:

> habe beschlossen den Amateurfunk-Lehrgang zu besuchen, und die Prüfung
> zu machen, ich glaube, da lernt man es am besten....

Kommt auf die Klasse an.  Früher zumindest war bei Klasse E die
Technik nur sehr rudimentär abgehandelt.  Allerdings habe ich gehört,
dass sich das mit der Aufwertung der Klasse E (Benutzung einiger
Kurzwellenbereiche und weiterer UHF-Bereiche) geändert haben soll
jetzt.

Aber derjenige, der den Lehrgang macht, sollte hoffentlich kompetent
genug sein, auch auf Dinge einzugehen, die nicht nur für die Prüfung
notwendig sind.

Autor: B. H. (bluehazzard)
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Zu den Klassen kann ich dir nichts sagen, da ich die Prüfung in Italien 
mache, und dort gibt es nur die Klasse A.

>Aber derjenige, der den Lehrgang macht, sollte hoffentlich kompetent
>genug sein, auch auf Dinge einzugehen, die nicht nur für die Prüfung
>notwendig sind.

Da kann ich nur zustimmen, ich habe mich entschlossen den Kurs zu 
besuchen, da ich denke, dass es besser ist alles von Grund auf erklärt 
zu bekommen.... Dann kann man sich ja "hoch" arbeiten.

mfg.

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