Guten Abend! Ich habe schon mal ein ähnliches Thema angesprochen aber keine verwertbare Antwort bekommen. Also versuche ich ein wenig anders. Folgende Ausgangssituation: Ich habe eine Vertikalantenne. Mit einem 50 Ohm Koaxkabel möchte ich auf einen Bandfilter für das 20 m Band gehen. Dieser ist bereits fertig. Von dem Bandfilter möchte ich auf einen Vorverstärker gehen. (Diesen möchte ich jetzt bauen) * Kann ich einfach einen HF Verstärker mit 50 Ohm ein und Ausgangimpedanz bauen? Oder kann ich auch einen Verstärker bauen mit 7k Ohm Eingangsimpedanz bauen und mittels eines Trafos anpassen? Also die 50 Ohm auf 7k Ohm hochtransformieren. * Wenn ich eine Induktivität/Trafo im Kollektorzweig habe und mit der zweiten Windung auskoppeln möchte, wie kann ich dann die Ausgangsimpedanz bestimmen? Diese ist dann doch Frequenabhänig oder? Danke schon mal für die Antworten BG Andreas
Hallo Andreas, ja, Du kanst einfach einen Verstärker mit 50 Ohm Ein- und Ausgangswiderstand bauen. Für Deine Anwendung bietet sich ein MMIC an. Der hat von Hause aus diese Impedanzen. Da Du bereit ein Bandfilter (Preselektor) vorgeschaltet hat, braucht Du dir über die Großsignalfestigkeit auf diesem Band zur Zeit keine Gekanken zu machen mit Deiner Antenne. Auf die Rauschzahl sollte man schon eine Auge haben, ist jedoch auf Kurzwelle von geringer Bedeutung. Für Deine Experimente bietet sich Literatur von Eric T Red an. Aber selbst dies ist bereits veraltet. Gruß Clemens
Hallo Frontend: Ich habe mir ein paar MMIC angesehen. Die haben aber alle eine untere Frequenz von 100MHz. Das ist mir zu hoch. Ich bin bei 14 MHz unterwegs. Kann mir bitte noch jemand meine Fragen aus meinem ersten Post beantworten? * Welche Vor und NAchteile hat es wenn ich einen Verstärker mit 50 Ohm ein und Ausgang baue? Danke Andreas
Für die Signalübertragung über "längere" Strecken ist man auf Koaxialleitungen angewiesen. 1. Abschirmung von Ab- und Einstrahlung. 2. Bei Abschluss mit dem Wellenwiderstand der Leitung kompensieren sich Leitungs-C und Leitungs-L, sodass keine Probleme mit Kapazitiver oder induktiver Last entstehen. (z.B. Tiefpass aus Ri und Leitungs-C). 3. 50 Ohm ist für die meisten Transistoren zu niederohmig, sodass aufwändig transformiert werden muss. Direkter Anschluss, z.B. mit 7 kOhm erspart die Transformation, die ja auch Verluste erzeugt und u.U schwer machbar ist. Dazu ist solch eine Transformation meistens schmalbandig. Im hochohmigen Bereich ist die Gefahr der Einstrahlung von Störungen erheblich höher. Hochohmiger Bereich ist sehr Empfindlich gegen kapazitive Last. Direkter Anschluss, hochohmig, geht halt nur innerhalb einer Baugruppe, über wenige cm hinweg.
Hallo Andreas, einen MSA0686 für €2,2 sollte für Deine Anwendung gute Dienste leisten. Er macht von DC bis 800MHz ca 16dB. Zu beziehen bei dem Haus- und Hoflieferanten. Gruß Clemens
@Auch-Ano Nym: Danke. Ich habe nur bei Farnell kurz geschaut und da steht in der ersten Übersicht das Fmin = 0,1GHz ist. Im Datenblatt steht aber DC - 800MHz. Danke. @Peter R.: >50 Ohm ist für die meisten Transistoren zu niederohmig, sodass >aufwändig transformiert werden muss. Wie meinst du das mit 50 Ohm ist für die meisten Widerstände zu niederohmig? >Direkter Anschluss, z.B. mit 7 kOhm erspart die Transformation, die ja >auch Verluste erzeugt und u.U schwer machbar ist. Dazu ist solch eine >Transformation meistens schmalbandig. Ist es eine Anpassung wenn ich einen Ringkern nehme, auf der Seite der Antenne eine Windung und auf der Seite zum Verstärker 12 Windungen mache? Dann hab ich ja eine Transformation gemacht, von 50 auf 7200 Ohm oder lieg ich da falsch? >Im hochohmigen Bereich ist die Gefahr der Einstrahlung von Störungen >erheblich höher. Wenn es wo Hochohming ist? Verstärkereingang oder das Kabel oder wie ist das zu verstehen? >Hochohmiger Bereich ist sehr Empfindlich gegen kapazitive Last. >Direkter Anschluss, hochohmig, geht halt nur innerhalb einer Baugruppe, >über wenige cm hinweg. Nochmal die gleiche Frage... Wie ist das mit dem Hochohmigen Anschluss gemeint?
>Hochohmigkeit Die meisten Transistoren (auch FET's bei HF) haben Eingangswiderstände im Bereich von einigen hundert bis einigen tausend Ohm. Das passt natürlich nicht zu den 50-Ohm-Leitungen. Also muss angepasst werden. > Ringkern Genau diese Transformation ergibt Anpassung. mit 1 : 12 bekommt man dann die 12/2 fache Eingangsspannung an 7 kOhm (1/2 wg. Leistungsanpassung) als an 50 Ohm. Wegen der Wicklungskapazität usw. ist allerdings der Frequenzbereich des Trafo eingeschränkt. >Störempfindlichkeit Bei 10 MHz hat ein pF die Impedanz von 1,6 kOhm. Wird eine Störspannung über 1 pF in einen 7 kOhm-Eingang eingekoppelt, entsteht dort schon die ungeschwächte Störspannung. an einem 50 Ohm-Eingang würde nur eine viel kleinere Störspannung entstehen, da ja im Verhältnis 1600/50 geteilt würde.
hallo! Wenn du einen MMIC verwendest kannst den ja auch wenigstens am Eingang Bandfiltermäßig für das 20 Meter Band beschalten. 50 Ohm Ein und Ausgang Zwischen MMIC und Empfängereingang würde ich ein ca.1db 50 Ohm Dämpfungsglied schalten..Vorteil: Dein MMIC sieht 50 Ohm und das ist wichtig und dein Empängereingang auch.Die 1 db Dämpfung kannst du verschmerzen zu gunsten einer sauberen Anpassung. Mfg Herbert
Sorry vor lauter Plantine winkelig zufeilen damit ich mit der Kreisäge ein ordentliches Ergebnis habe ,habe ich was vergesen. Natürlich freut sich auch der MMIC Eingang wenn du Zwischen Bandfilter und MMIC ein solches Dämpfungsglied schaltest. Der Verstärker dankt es mit einer hohen Stabilität und macht keinen Unsinn... Mfg Herbert
Koaxkabel, LC-Filter jedweder Art sollten immer mit 50Ohm abgeschlossen werden (wenn dafür gemacht). Denn die Filtercharakteristik ändert sich sonst, wenn nicht einigermaßen sauber abgeschlossen. Filter brauchen auch am Eingang diesen Abschluß (Koaxkabel muß dagegen eigentlich nicht)
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Ich habe jetzt mal eine Schaltung simuliert. Passt die Anpassung von 50 Ohm des Kabels auf 7200 Ohm (Eingangsimpedanz der Emitterschaltung) so? Ich kann leider kein Windungsverhältnis angeben also habe ich auf der Primärseite 1u und auf der Sekundärseite 12u angegeben. Wird aber nicht ganz stimmen. Im zweiten Bild sieht man den Frequenzgang. Welche sind denn die Frequenzbestimmenden Teile dabei damit ich die Frequenz Richtung 14 MHz bringe? BG Andreas
Also eigentlich bewirken C3, C5 und TX1 ein Hochpaßverhalten. Allerdings wird die obere fg vom Q1+R10 bestimmt (R10 zu hochohmig für höhere fg), und sicherlich auch vom TX1. Bei letzterem kommts auf das Kernmaterial an, was er da mitmacht (Verluste), während dessen untere fg von dessen magn. Sättigung abhängt.
Hallo Andreas, wie kommst Du auf 7,2k Eingangswiderstand? Bei mir hat er simuliert Rin=2,9k. 14 Mhz sind kein NF mehr. Dein Verstärker hat keine Verstärkung, sondern dämpft mit 4dB. Alles ist zu hochohmig ausgelegt und der Ruhestrom ist viel zu niedrig -> das kleinste Signal übersteuert ihn. Gruß, Bernd
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Hallo Andreas Dürften wir etwas mehr über Dein aktuelles Konzept erfahren? Du schreibst über deinen DDS, das 14Mhz Filter usw. aber wie ist das geplant und was hast Du schon fertig. Welche Art von Mixer planst Du zu verwenden. Davon hängt dann ab, wie der Verstärker bemessen werden sollte. Hängst du z.B. den SA612 dahinter, würde ich keinen zusätzlichen Verstärker verwenden, da dieser das Signal schon selbst um 17dB anhebt und leicht übersteuert werden kann. Kommt ein Dioden-Ringmischer dran, dann solltest Du mit 7~15dB verstärken und auf Rückwärtsdämpfung achten, damit Du die DDS-Frequenz und andere Mischprodukte nicht über die Antenne abstrahlst. Gibt es schon ein ZF-Filter und mit wieviel Dampfung rechnest Du dafür? Diese Dämpfung könnte evtl. bei obigem Vorverstärker gleich einberechnet werden. Möchtest Du den Empfänger möglichst einfach halten oder soll er Qualitativ nahezu mit kommerziellen mithalten können? Bernd
Ich verfolge diesen Thread auch schon eine Weile aber so richtig schlau in richtung "Ziele" bin ich auch noch nicht geworden. Ein RX Frontent ist doch kein Hexenwerk und dafür gibt es von fleißigen Vorentwicklern genug fertige funktionierende Konzepte.Wenn ich da was machen will muß ich nicht bei Adam und Eva anfangen.Das Rad ständig neu erfinden zu wollen ...ich weiß nicht.(Ich bin auch durch eine Erkrankung nicht mehr so Energie geladen wie zuvor und mache seitdem nur noch ganz kleine Brötchen.Spice habe ich wieder vom Rechner geschmissen weil mir die Bedienung ziemlich den Drive genommen hat.) Trotzdem hätte man auch in Verbindung mit Kochrezepten immer noch genug eigenen kreativen Spielraum. Das war jetzt keine Kritik sondern meine Sicht der Dinge.Aber ich bewundere die Energie die Andreas an den Tag legt...ich hätte ich auch gerne. Mfg Herbert
@All: Mir geht es wie bei vielen Dingen die ich hier im Forum frage nicht um die Lösung an sich sonder ich möchte das was sich dabei abspielt auch verstehen. Ich habe eine Antenne (Vertikal Lamda/4). Diese hat eine Impedanz von 36 Ohm. Daran hängt ein 50 Ohm Koaxkabel. Das geht weiter auf einen Bandpass. Wie diese berechnet werden verstehe ich inzwischen mit der Impedanzanpassung usw. Dann habe ich einen Direktmischempfänger mit einem SA612 gebaut. Verstehe ich auch soweit. Das einzige was ich aber höre sind digitale Betriebsarten und diese nur ganz leise. Sprache ist teilweise zwar erkennen aber verstehen kann ich gar nichts. Deshalb wollte ich es einfach mit einem Verstärker versuchen das Signal anzuheben. Dabei sind bei mir eben Fragen aufgetreten. * Wieso Leistungsanpassung? * Wie kann Leistungsanpassung umgesetzt werden? * Wieso empfange ich mit meinem Verstärker russische Radiosender? g * Wird die Basisschaltung noch verwendet? * Worauf muss ich achten wenn ich einen Verstärker bauen will? * Lässt sich ein Verstärker in Emitterschaltung mit 50 Ohm Eingang und Ausgang realisieren? * Wenn nicht warum? * Leistungsanpassung mit einem Ringkern oder Resonanztransformator? * Wie kann ich einstellen welche Frequenz der verstärken soll? Das sind ein paar der Fragen die mir jetzt auf die schnelle eingefallen sind während ich versucht habe den Verstärker zu bauen. Hoffe ich komme heute Abend mal dazu meine aktuelle Version zu testen. Ich danke aber euch allen für die Geduld die hier im Forum immer wieder an den Tag gelegt wird! BG Andreas
* Wieso Leistungsanpassung? Für optimales Signal/Rausch Verhältnis um kein Signal/Leistung zu verschwenden um keinen zusätzlichen unnötigen Verstärker zu benötigen. * Wie kann Leistungsanpassung umgesetzt werden? Zin der folgenden Stufe = Zout der verhergehenden Stufe Per Übertrager, per Widerstandsnetzwerk (mit Verlusten), per Wählen einer geeigneten Schaltung * Wieso empfange ich mit meinem Verstärker russische Radiosender? g Weil Dein Eingangsfilter zu breitbandig ist? Dein Oszillatorsignal enthält Oberwellen. Bei Übersteuerung des NE612 gibt es weitere Mischprodukte. Bei all diesen Frequenzen empfängt Du was, falls das Eingangsfilter dies nicht verhindert. * Wird die Basisschaltung noch verwendet? Ja! * Worauf muss ich achten wenn ich einen Verstärker bauen will? Ruhestrom, Arbeitspunkt, Verstärkung in dB, Anpassung von Zin und Zout, Großsignalfestigkeit, Rauschen... * Lässt sich ein Verstärker in Emitterschaltung mit 50 Ohm Eingang und Ausgang realisieren? Ja, kein Problem. * Wenn nicht warum? --- * Leistungsanpassung mit einem Ringkern oder Resonanztransformator? Resonanztransformator / einstellbares Filter nur, falls die folgende Stufe keinen breitbandigen Abschluß mit konstantem Innenwiderstand benötigt. * Wie kann ich einstellen welche Frequenz der verstärken soll? Meist hat die Seite mit der höeren Induktivität einen Kondensator parallel geschaltet, dann gilt Fo = 1 / 2*pi*sqr(L*C). Beim C die Schaltungskapazitäten nicht vergessen. Gruß, Bernd
Hallo alle! Danke erstmal an B e r n d W . für die Antworten. Ich hatte Gestern mal Zeit den Verstärker aufzubauen und zu testen. Im ersten Bild (schaltung) ist die Schaltung zu sehen mit den Werten. Im zweiten die Aufgenommene Kurve mit dem Bandpass (Bandpass). Orange ist dabei die Kurve mit Verstärker und Violett ist die Kurve ohne Verstärker. Im Bild amp ist die Kurve des Verstärkers alleine zu sehen. img zeigt den Aufbau und die Anpassung am Eingang. Ich habe eine deutliche Verbesserung des Empfangs feststellen können. * Wie sollte ich vom Ausgang auf den SA612 gehen? Ich muss nochmal ausrechnen wie hoch der Ausgangswiderstand der Schaltung ist. * Wie komme ich um eine Anpassung am Eingang herum? Emitterschaltung mit 50 Ohm Eingangswiderstand oder eine Basisschaltung am Eingang? * Wie komme ich am Ausgang zu einer Breitbandigen 50 Ohm Impedanz? Kollektorschaltung? BG Andreas
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So jetzt die Bilder auch noch. Irgendwie ist mir gerade eingefallen das ich die vergessen habe!
Hallo Andreas, Deine orange Kurve vermittelt, dass Deine Schaltung ca. 2 dB Verstärkung macht und dies auch nur in der Bandmitte. Dein Bandpass + Verstärker sollten jedoch mindestens 15 bis 20 dB machen. Da der Ausgang nicht mit 50 Ohm belastet wurde, kann über die Leistungsverstärkung kein Aussage gemacht werden. Den Anpasstrafo von 2/7 Windung könntest Du verbesser, wenn die primäre und sekundäre Wicklung verdrillst. Die erhöht die Kopplung und könnte etwas zur Gainanhebung beitragen. Den SA612 kannst Du im ersten Versuch direkt als "Single-Ended Untuned Input" wie unter "Figure 5. Input Configuration" anschließen (siehe Datasheet). Der Eingangswiderstand des 612 ist ca. 1,5 KOhm, soweit kann der Ausgangswiderstand Deines Verstärkers nicht daneben liegen. Deine weiteren Fragen werden ausführlich in: "HF-Arbeitsbuch von Eric T. Red" beantwortet. So hat man das damals gemacht. Gruß Clemens
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Hallo Andreas Der NE612 hat einen Eingangswiderstand von 1,5k. Den kannst Du ruhig hinten dranhängen, auch wenn der Verstärker einen niederohmigeren Ausgang hat. Da kommt mir eine andere Idee, wenn Du nur den Übertrager dranhängst und die 50 Ohm der Antenne an die 1,5k des NE512 anpasst, wäre das auch schon die 5-fache Spannung. Mehr würde ich vor dem NE auch nicht machen, sondern dahinter. Deine Schaltung funktioniert jetzt im Prinzip, dein Kollektorwiderstand erscheint mir noch zu hochohmig und der Ruhestrom mit 5mA zu niedrig. Der Arbeitspunkt am Kollektor sollte bei ca. der halben Betriebsspannung (6V) liegen, was bei Dir jetzt einigermaßen passt. Mein Schaltungsvorschlag zum rumspielen: ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Der Eingangswiderstand wird hauptsächlich beeinflußt von R1, R3 und R5. V(in) muß gegenüber V(o) die Hälfte betragen. Der Ausgangswiderstand wird beeinflußt durch R5, R10 und dem Arbeitspunkt des Transistors. Für 50 Ohm Ausgangswiderstand wäre ein Ruestrom von ~ 50mA notwendig oder ein Ausgangsübertrager. Ich selbst habe deshalb für mich beschlossen, meine Geräte intern in 100 Ohm auszuführen. Die Verstärkung kann mit R1, R3, R5 und R10 variiert werden. Denk daran, die Spannung V(in) ist die Eingangsspannung, nicht jene direkt an der Signalquelle. Die Änderung eines Bauteiles wirkt sich üblicherweise auf mehrere Eigenschaften der Schaltung aus. Nach jeder Änderung (außer R3) erst den Arbeitspunkt kontrollieren. Übersteuern kannst Du den Verstärker mit einem Eingangssignal an V(in) von > 400mV eff. Sieh Dir dazu auch das Spektrum des Ausgangssignals an. Vor allem der Betrag der 2. Oberwelle (42Mhz) steigt stark an. Kreuzmodulation Beaufschlage die Schaltung mit 2 unterschiedlichen Frequenzen gleicher Amplitude, z.B. 10mV, und laß Dir das Spektrum anzeigen. Erhöhe die Amplitude auf 100mV. In welchem Abstand bilden sich Mischprodukte und wie ändern sie sich mit der Amplitude. Könnten sie Dein Nutzsignal stören? Rückwirkung Beaufschlage den Ausgang des Verstärkers mit einer Oszillatorfrequenz. Schau Dir den Peak bei V(in) an. Falls zu viel zur Antenne zurückwirkt, wirst du unbeabsichtigt zum Störer. Erlaubt wären 5nW = -53dBm an der Antenne, was bei 50 Ohm 0,5 mV entsprechen würde. Gruß, Bernd
@Frontend Der Verstärker war wahrscheinlich mit 50 Ohm abgeschlossen,was schon fast einen Kurzschluss darstellt.
Wo es gerade so schön passt will ich mal eine kleine Frage einwerfen: Ausgehend vom Kollektorstrom kann ich einen Verstärker entwerfen. Aber woher weiss ich wie hoch ich den Kollektorstrom wählen sollte? Wie oben wird dann gesagt der Ruhestrom sei zu gering, aber woher weiss ich was groß genug ist?
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Der Frage von Robert schließe ich mich an. Dann hab ich noch 2 und zwar: * Wie berechnet sich der dynamische Basis-Emitterwiderstand? * Wie berechnet man Übertrager? Welche Werte davon braucht man? Im speziellen meine ich so ein teil wie im angehängten Bild. Der ist schön klein und lässt sich leicht auf einer Platine montieren. BG Andreas
Andreas Riegebauer schrieb: > Wie berechnet man Übertrager? Welche Werte davon braucht man? Im > speziellen meine ich so ein teil wie im angehängten Bild. Der ist schön > klein und lässt sich leicht auf einer Platine montieren. Zu den Kernen gibt es in aller Regel den Al-Wert [nH/Wdg.²]. Damit kannst du die Induktivität abschätzen. Zu achten ist auf das Material des Kerns. Nicht alle sind für alle Frequenzbereiche geeignet. Schau mal auf www.amidon.de da finden sich alle Informationen die du gebrauchen kannst und auch Hintergrundwissen. branadic
* Aber woher weiss ich wie hoch ich den Kollektorstrom wählen sollte? Du mußt ein maximal zu erwartendes Ausgangssignal festlegen und Du kennst den Widerstand der Last. Der Kollektorstrom sollte höher sein, als der Spitzenstrom des max. Ausgangssignals. Beispiel: Ic > Ua^ / Ri Ic > 1V / 50 Ohm Ic > 20mA Die 20mA sind bei diesem Signal schon der Absolute Mindest-Ruhestrom, bei dem sich die Schaltung mit dem BF199 schon im nichtlinearen Bereich befindet. Im Prinzip muß man abwägen, welcher Pegel bei den Oberwellen und wieviel Kreuzmodulation noch akzeptabel ist. Laut Dateblatt des einen Herstellers kann der BF199 25mA (Philips) und laut eines Anderen 100mA (CDIL) Kollektorstrom. Um nichtlineare Verzerrungen zu reduzieren, können Gegenkopplungen sehr hilfreich sein. Diese reduzieren aber auch die Verstärkung einer Stufe und verschlechtern die Rückwärtsdämfung. Man geht immer einen Kompromiss ein. * Wie berechnet sich der dynamische Basis-Emitterwiderstand? Für 100 Hz besteht die Basis-Emitter-Strecke aus einer idealen Diode und evtl. dem Bahnwiderstand. Nimm einfach die UI Kennlinie (die bei 0,7V nach oben abknickt) einer 1N4148 und lege beim den entsprechenden Strömen/Spannungen eine Tangente an. Jetzt R = delta U / delta I berechnen. Bei höheren Frequenzen kommen aber noch spannungsabhängige parasitäre Kapazitäten hinzu und Induktivitäten, Rückwirkungen vom Kollektor usw. Was alles drin steckt, man suche nach "transistor model" oder "spice transistor model" oder z.B. in dieser Diplomarbeit "sa_ges95.pdf". Gruß
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