Forum: HF, Funk und Felder Keine Spulen in DSP Radios


von Lars (Gast)


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Hallo,

das ist jetzt vielleicht eine dumme Frage, aber ich bin kein 
Elektronikexperte sondern nur ein Hobby-Radiobastler, daher stelle ich 
sie trotzdem mal.

Meine bisherigen selbstgebauten UKW-Radios basierten entweder auf 
üblichen ICs wie dem Sony CXA1691 oder dem TDA7000 (bzw. diverse 
chinesische Nachbauten), oder auch ganz ohne ICs, also klassische 
Transistorradios. Hat auch alles funktioniert!

Eins haben sie aber alle gemeinsam: man benötigt mindestens 2 
Luftspulen, eine für den Oszillator und eine für den 
RF-Abstimmungs-Schwingkreis. Ggf. noch eine dritte für einen 
Bandpass-Filter vorm Antenneneingang.

Ich meine mal gelesen zu haben, dass man die induktive Eigenschaft einer 
Spule schlecht in einem IC unterbringen kann.

Was mich nun wundert, die neuen DSP-Radio-ICs wie die Si4735, 4702 etc. 
benötigen lt. Schaltplan gar keine Spulen mehr! Wie kann das sein? Hat 
man die Induktivitäten doch im IC untergebracht? Gut, den Oszillator 
kann man mit einem VCO realisieren, aber wie stimmt man die 
Empfangsfrequenz ab?

Gruss
Lars

von Signalverarbeiter (Gast)


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Passiert alles digital. Wird nach dem Eingangsverstärker gleich runter 
gemischt, und dann gesampelt. Die ganze Demodulation inkl. Kanalwahl 
etc. passiert digital.

von Md M. (Firma: Potilatormanufaktur) (mdma)


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Lars schrieb:
> ich bin kein
> Elektronikexperte

Wo ist die Grenze? Du baust UKW-Radios.

von B e r n d W. (smiley46)


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Es geht zwar prinzipiell ohne Schwingkreis, aber ein UKW-SDR könnte 
nicht nur auf 100MHz, sondern auch bei 200MHz und 300MHz usw. empfangen, 
wenn auch mit reduzierter Empfindlichkeit. Deshalb baut man bei 
hochwertigen Empfängern trotzdem ein Filter davor.

Außerdem wird ein Empfänger, welcher das ganze Spektrum zum Fraß 
vorgeworfen bekommt, schlichtweg überfordert. Schon deshalb lohnt sich 
ein Preselector.
https://www.youtube.com/watch?v=up3-OFgnVFQ

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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B e r n d W. schrieb:
> Deshalb baut man bei hochwertigen Empfängern trotzdem ein Filter davor.

Ein Antialiasingfilter ist bei digitaler Signalverarbeitung Pflicht.

Allerdings kann man Induktivitäten, insbeondere natürlich kleine, wie
man sie bei VHF oder UHF braucht, durchaus auch in ICs integrieren.
Die haben keine besonders hohe Güte, aber bei 6 (oder so) Metalllagen
in einem IC kann man in der Tat auch eine kleine Spule damit „wickeln“.

von Lars (Gast)


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Jörg W. schrieb:
> B e r n d W. schrieb:
>
> Allerdings kann man Induktivitäten, insbeondere natürlich kleine, wie
> man sie bei VHF oder UHF braucht, durchaus auch in ICs integrieren.
> Die haben keine besonders hohe Güte, aber bei 6 (oder so) Metalllagen
> in einem IC kann man in der Tat auch eine kleine Spule damit „wickeln“.

Ist das evtl. der Fall in diesen DSP FM Radio ICs?

Weil der Mixer zur Erzeugung der ZF ja nun mal neben der 
Oszillatorfrequenz ein halbwegs sauber abgestimmtes Radiosignal 
braucht.. oder läuft das hier anders?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Lars schrieb:
> Ist das evtl. der Fall in diesen DSP FM Radio ICs?

Keine Ahnung, da müsstest du mal schauen, ob das Datenblatt weiter
hilft.

Ich kenne solche Spulen allerdings aus UHF-Transceivern (bspw. für
IEEE 802.15.4).

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Lars.

Lars schrieb:

> Ist das evtl. der Fall in diesen DSP FM Radio ICs?
>

Keine Ahnung. Was sagt denn das Datenblatt dazu?

> Weil der Mixer zur Erzeugung der ZF ja nun mal neben der
> Oszillatorfrequenz ein halbwegs sauber abgestimmtes Radiosignal
> braucht.. oder läuft das hier anders?

Ein Antialiasing Filter geht auch noch als RC Glied. Allerdings wird das 
mit höherer Frequenz immer schwerer zu realisieren, weil parasitäre 
Kapazitäten eine immer größere Rolle spielen.

Darum sind gute, empfindliche und grossignalfeste, Eingangsstufen oft 
mit LC Filtern aufgebaut. Beim Lima-SDR (allerdings für Kurzwelle) ist 
das auch so. Die Filter werden in Abhängig der Empfangsfrequenz 
umgeschaltet. 
http://www.darc.de/der-club/distrikte/l/ortsverbaende/02/lima-sdr/
Dabei handelt es sich aber um Festinduktivitäten. Diese sehen in der THT 
Bauform aus wie etwas dickere, kurze Widerstände. Sie sind ebenfalls mit 
Farbringen gekennzeichnet, was die Verwechslung mit Widerständen weiter 
erleichtert.

Bei noch höheren Frequenzen werden Leitungskreise intereessant.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Lars schrieb:

> Weil der Mixer zur Erzeugung der ZF

Solche ICs sind keine Superhets, sondern benutzen andere
Demodulationsverfahren

von Marek N. (Gast)


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Richtig, das Stichwort ist Quadraturdemodulator, bzw. Quadraturmischer 
und "Null-ZF".
Das empfangene Signal wird mit einer Sinus und Kosinusschwingung exakt 
der gewünschten Frequenz multipliziert. Das geschieht noch analog.
Will man also z.B. einen UKW-Sender auf 100 MHz empfangen, wird das 
Antennensignal mit sin(2  pi  100 MHz * t) und cos(2  pi  100 MHz * 
t) multipliziert, z.B. mit einer Gilbert-Zelle.
Am Mischerausgang gibt es dann ein Signal bei DC, das das FM-Spektrum 
des Senders aufspannt und das Spiegelspektrum bei -200 MHz. Der Level 
des DC-Signals ist proportional zum Kosinus Phase der Mischfrequenz und 
der Trägerfrequenz und kann zur Phasenregelung herangezogen werden.
Das Mischerausgangssignal braucht nun gemütlich mit einem RC-Tiefpass so 
gefiltert werden, dass das Abtasttheorem der nachfolgenden AD-Wandler 
(je eines für Inphase und Quadratur) erföllt ist. Die Demodulation 
erfolgt dann in digitaler Domäne durch numerische Ableitung der Samples 
oder komplexen Logarithmus/Reihenentwicklung.
Übrigens ist in den Datenblättern am Antenneneingang sehr wohl eine 
Induktivität zur Impedanzanpassung eingezeichnet.

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Harald W.

Harald W. schrieb:

>> Weil der Mixer zur Erzeugung der ZF
>
> Solche ICs sind keine Superhets, sondern benutzen andere
> Demodulationsverfahren

Das sind im allgemeinen aber mathematische Entsprechungen zu den 
analogen Verfahren. Auch wenn sie mehr Möglichkeiten bieten, flexibler 
sind und deutlich mehr Strom benötigen. ;O)

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

von W.S. (Gast)


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Lars schrieb:
> Was mich nun wundert, die neuen DSP-Radio-ICs wie die Si4735, 4702 etc.
> benötigen lt. Schaltplan gar keine Spulen mehr!

Nun, ihre Innenschaltungen werden derartige Hersteller wohl nicht 
veröffentlichen, aber von diversen IC's von AD kann man ja mal 
Rückschlüsse ziehen:
- Da wird eine PLL und ein VCO im Bereich von 2..4 GHz auf dem Chip 
angeordnet, der eben nur ne ganz winzig Spule braucht. Dessen Signal 
wird dann digital soweit heruntergeteilt, daß es in den Bereich für den 
eigentlichen LO kommt. Das Ganze als Direktmischempfänger, also 1. ZF 
auf Null (oder kurz daneben) und erste analoge Filterung per RC-Tiefpaß. 
Dann die 2 ADC's (I und Q) und weiter geht es rein digital.

Aber eines gilt schon: ein passender LC-Bandpaß direkt am Eingang 
solcher IC's ist meist was Nützliches. Ich glaube mich sogar zu 
erinnern, daß es bei einigen Typen von SI auch eine eingebaute 
Nachstimmung eines solchen Bandpasses per Kapazitätsdiode auf dem Chip 
gibt.

W.S.

von B e r n d W. (smiley46)


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Beim TDA7000 wird auf eine niedrige ZF runtermischt. Der ZF-Verstärker 
besteht aus einem 5-poligen, aktiven 80kHz Tiefpass. Es werden zwei 
Spulen benötigt, eine für den HF-Kreis und die andere für den VFO.

von Daniel V. (Gast)


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Hallo -> Autor: Lars (Gast)

> Sony CXA1691
melde dich mal bei mir hier über PN...wenn das geht.

von Bernd (Gast)


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Da hier schon Threadschändung begangen wurde...
Zeptobars fotografiert die Dies von Microchips, Transistoren usw.
Die interne Struktur von onchip HF-Teilen kann man z.B. hier sehen:
https://zeptobars.com/en/read/Nordic-NRF24L01P-SI24R1-real-fake-copy
https://zeptobars.com/en/read/nRF51822-Bluetooth-LE-SoC-Cortex-M0
https://zeptobars.com/en/read/Espressif-ESP32-Wi-Fi-Bluetooth-2.4Ghz-ISM

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