Forum: HF, Funk und Felder Passiver Frequenzverdoppler - wie funktionierts?


von Gerd E. (robberknight)


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Hi,

kann mir jemand sagen, wie so ein passiver Frequenzverdoppler aufgebaut 
ist und wie er funktioniert?

Bei Minicircuits gibts da einige, z.B. den hier:
http://www.minicircuits.com/pdfs/RK-3+.pdf

Danke.

von Dampfnilp (Gast)


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Bei linearem Spannungsanstieg ist der Stromanstieg exonentiell. Das 
bedeutet der Strom enthealt Oberwellen.

von Mike (Gast)


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Gerd E. schrieb:
> kann mir jemand sagen, wie so ein passiver Frequenzverdoppler aufgebaut
> ist und wie er funktioniert?

Ein Gleichrichter tut das. Oder ein KTP Kristall.
Um welche Frequenz geht es dir überhaupt?

von Selbsternannter Weltverbesserer (Gast)


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Hallo,

http://www.wenzel.com/documents/2diomult.html
http://www.edaboard.com/thread256733.html#post1099203

Mit freundlichen Grüßen
Selbsternannter Weltverbesserer

von Gerd E. (robberknight)


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Mike schrieb:
> Ein Gleichrichter tut das.

Da kommt dann aber so ohne weiteres hinten kein sauberer Sinus mehr 
raus. Schau Dir mal das oben von mir verlinkte Datenblatt an, die 
Harmonischen werden bei dem Teil recht gut gedämpft.

> Oder ein KTP Kristall.
> Um welche Frequenz geht es dir überhaupt?

Sagen wir mal 10 MHz. Also nix KTP Kristall.

von Gerd E. (robberknight)


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Selbsternannter Weltverbesserer schrieb:
> http://www.wenzel.com/documents/2diomult.html
> http://www.edaboard.com/thread256733.html#post1099203

Danke für die Links. Wenn ich das aber richtig sehe, muss man bei beiden 
Lösungen die Bauteilwerte recht gut auf die gewünschte Frequenz anpassen 
wenn man einen sauberen Sinus am Ausgang will.

Das von mir verlinkte Minicircuits-Teil schafft das aber ohne 
Bauteiländerungen oder Trimmer von 100kHz bis 300MHz. Wie geht das?

von Jobst Q. (joquis)


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Bei Sinus an einem Brückengleichrichter entstehen geradzahlige 
Oberwellen, die unerwünschten höheren davon muss man herausfiltern.

von Jobst Q. (joquis)


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Ohne viel Filtern müsste es gehen mit einer parabelförmigen Kennlinie. 
Wie man die hinkriegt weiß ich allerdings auch nicht. Die Kennlinie 
eines Brückengleichrichters ist V-förmig, sie könnte bei kleinen 
Spannungen aber ähnlich einer Parabel sein.

von B e r n d W. (smiley46)


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Das Minicircuits Teil hat Wandelverluste von 11dB und die 4fache 
Frequenz schlägt mit -16...-20dB durch. Logischerweise wird das bei 
höheren Frequenzen durch den Ausgangsübertrager besser.

Entweder es befindet sich ein Zweiweg-Gleichrichter drin oder ein 
Dioden-Ringmischer und die Eingangsfrequenz wird phasenverschoben mit 
sich selber gemischt. Auf einen Dioden-Ringmischer deutet auch das 
maximale Eingangssignal von 11 dBm hin.

von Gerd E. (robberknight)


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B e r n d W. schrieb:
> ein
> Dioden-Ringmischer und die Eingangsfrequenz wird phasenverschoben mit
> sich selber gemischt. Auf einen Dioden-Ringmischer deutet auch das
> maximale Eingangssignal von 11 dBm hin.

ok, dann vermutlich genau 90° phasenverschoben, oder? Wie kriegen die 
die 90° konstant über den gesamten Frequenzbereich hin?

von B e r n d W. (smiley46)


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> Wie kriegen die die 90° konstant über den gesamten Frequenzbereich hin?

Die Simulation sagt: Es ist egal! Es funktioniert bei 0° Phase und bei 
90°. Die Mischprodukte schieben sich lediglich um 2-3 dB hin und her.

Die 6-fache Frequenz kommt stärker durch, als die 4-fache. Das ist auch 
logisch, denn die Dioden erzeugen beim Begrenzen die 3-fache Frequenz 
und diese wird dann zusätzlich auch noch verdoppelt.

von Herman (Gast)


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Im FA 5/2013 gibt es einen 4-seitigen Beitrag von DJ1UGA:
"Passive Frequenzverdoppelung mit Mischern und Gleichrichtern"

Das folgende Bild zeigt einen Eigenbau Verdoppler mit einem Minicircuits 
Verdoppler RK-2 oben,sowie einen fertigen Minicircuits Verdoppler FD-2 
unten. Beide für Eingangsfrequenzen von 5 bis 500 MHz.

Das Oszillogramm zeigt die Verdoppelung eines 10 MHz Signals mit dem 
FD-2.
Der Massstab für beide Kurven ist gleich. Gut erkennbar die Dämpfung von 
ca. 12 dB bei der verdoppelten Frequenz von nunmehr 20 MHz.

von Herman (Gast)


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KORREKTUR :
Der Beitrag ist im FA 6/2013 ab Seite 626 zu finden.

von Gerd E. (robberknight)


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Hey, danke, da kommen wir den Teilen doch schon näher.

Ich hab den FA leider nicht, ist in dem Artikel erklärt wie die Dinger 
intern aufgebaut sind, oder wird da "nur" ihr Einsatz beschrieben?

von B e r n d W. (smiley46)


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Bei Minicircuits gibts eine Application Note, aber da ist nur von einem 
nichtlinearen Bauteil die Rede.

von K.M. (Gast)



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Herman schrieb:
> Das folgende Bild zeigt einen Eigenbau Verdoppler mit einem Minicircuits
> Verdoppler RK-2 oben,sowie einen fertigen Minicircuits Verdoppler FD-2
> unten. Beide für Eingangsfrequenzen von 5 bis 500 MHz.

Der HP11690A Frequence Doubler benutzt auch eine Diodenbrücke als 
nichtlineares Element, allerdings mit einer etwas höheren unteren 
Grenzfrequenz.

von B e r n d W. (smiley46)


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Nach ein wenig Rumspielen mit einem Zweiweggleichrichter sieht die Kurve 
fast wie ein Sinus aus. Das geht bestimmt noch ein klein wenig besser.

von Gerd E. (robberknight)


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K.M. schrieb:
> Der HP11690A Frequence Doubler benutzt auch eine Diodenbrücke als
> nichtlineares Element, allerdings mit einer etwas höheren unteren
> Grenzfrequenz.

Tja, die guten alten Zeiten - da waren immer noch Schaltpläne in den 
Datenblättern und Service Manuals und vor allem HP hat sich auch noch 
richtig Mühe gegeben die Funktion von ihrem Kram zu erklären.

Vielen Dank für den Schaltplan!

von Gerd E. (robberknight)


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B e r n d W. schrieb:
> Nach ein wenig Rumspielen mit einem Zweiweggleichrichter sieht die Kurve
> fast wie ein Sinus aus. Das geht bestimmt noch ein klein wenig besser.

Vielen Dank daß Du Dir die Mühe gemacht hast das zu simulieren. Das 
sieht echt schon nicht schlecht aus. Was sagt die FFT-Anzeige und wie 
frequenzabhängig sind die Werte?

Auf jeden Fall hab ich jetzt verstanden, daß man sowas mit einem 
Diodenmischer hinbekommen kann. Ich hab von HF-Technik nicht wirklich 
Ahnung und bin immer wieder erstaunt wie man dort die Probleme löst.

von Jobst Q. (joquis)


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B e r n d W. schrieb:
> Das geht bestimmt noch ein klein wenig besser.

Man könnte es mal mit Germanium-Dioden probieren, deren Kennlinien 
kommen der idealen Parabel schon ziemlich nahe.

von EMU (Gast)


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hier noch eine andere Version von Kubik aus dem QRP-Forum
den Splitter kann man selbst bauen oder von minicircuits bekommen je 
nach Frequenzandforderung
EMU

von B e r n d W. (smiley46)


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Hier die FFT!

von K.M. (Gast)


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Hier noch eine Version mit dem Double Balanced Mixer MC1496.

von EMU (Gast)


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B e r n d W. schrieb:
> Hier die FFT!

geht die FFT von dem HP-Teil im Vergleich auch ??

EMU

von B e r n d W. (smiley46)


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> FFT von dem HP-Teil im Vergleich

Das Ausgangssignal sieht nicht wie ein Sinus aus. Aber Die Dioden haben 
einen großen Einfluss. Baut man bei den zwei linken Dioden einen 
Widerstand von 10 Ohm gegen Gnd ein, wird es deutlich besser. Vermutlich 
haben die Originale einen relativ hohen Bahnwiderstand. Ohne die genauen 
Daten der 4 Dioden zu kennen, macht die FFT keinen Sinn.

von Selbsternannter Schaltungsverbesserer (Gast)


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> Das Ausgangssignal sieht nicht wie ein Sinus aus.
Das kann es auch nicht. Mit etwas Filterung wird es sicher möglich sein, 
einen draus zu zaubern, aber streng genommen wird das immer nur für eine 
Frequenz funzen.

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