Hallo,
ich habe ein Quarzfilter für die 1. ZF aufgebaut. Es hat eine Impedanz
von 300 Ohm || 8p und ist 12 KHz breit. Laut einer Messung
(Messschaltung im Bild oben) mit dem VNWA liegt es ca. 1 KHz unterhalb
von 45MHz. Das höchste der Gefühle ist 44999,5 MHz eine Diffewrenz von
300 Hz. Jedoch ist dann die Durchlasskurve zerbeult. Das beste Ergebnis
erziehlt man bei einer Differenz von 1,3 KHz.
Jedes Quarzfilter ist in eine eigene Kammer aus doppelseitig kaschierten
FR4 untergebracht.
BtW: Bei richtiger Kalibrierung kommt man auf ein gleiches Ergebnis.
Hallo Bernd
45M06A, das sind doch fertige Filter, da wird sich von außen nicht viel
verschieben lassen. Die Welligkeit ist doch mit +/- 1dB relativ gut.
> Quarzfilter 45MHz liegt etwas daneben
Ist das schlimm? Falls ein AM-Signal übertragen werden soll, wird immer
noch nichts abgeschnitten. Das Signal liegt dann um 1kHz asymetrisch zur
Mitte. Bei einem Eigenbau könnte die ZF-Frequenz auch problemlos auf
44999 kHz verschoben werden, indem man die PLL anpasst. Das Signal muss
sich irgendwo im Durchlassbereich befinden und auf ein Filter in der
zweiten ZF abgebildet werden.
Wie ist denn der weitere Signalverlauf geplant?
Gruß,
Auch Bernd
Die Signalaufbereitung sieht folgendermaßen aus:
1. Mischer -> Quarzfilter 45MHz -> 2. Mischer -> Quarzfilter 9MHz ->
ZF-Amp -> Quarzfilter 9MHz -> SA 612 -> NF
Das erste Quarzfilter hat 44998,7 Mhz, die Quarzladder 9MHz hat 9001,6
MHz und das 12KHz breite 9MHz-"Noisefilter" von box73 liegt bei 9001,x
(müsste ich nochmal nachmessen).
Der VFO ist ein Si570, der XO läuft mit 36 MHz.
Noch eine Frage: Im Netz war eine Schaltung mit den gleichen
Quarzfiltern zu sehen, wo parallel zu den Trimmern Spulen geschalten
waren, also Schwingkreise. Welchen Vorteil hat diese Maßnahme ggü. der
oben gezeigten Messschaltung?
Guten Morgen,
Bernd F. schrieb:> Noch eine Frage: Im Netz war eine Schaltung mit den gleichen> Quarzfiltern zu sehen, wo parallel zu den Trimmern Spulen geschalten> waren, also Schwingkreise. Welchen Vorteil hat diese Maßnahme ggü. der> oben gezeigten Messschaltung?
Welche Trimmer meinst Du?
--> bitte Schaltplan ?
Ich kann mir nur noch einen Reihenschwingkreis am Eingang, also vor dem
ZF-Filter, auf 36MHz vorstellen.
B e r n d W. schrieb:> 45M06A, das sind doch fertige Filter, da wird sich von außen nicht viel> verschieben lassen.
Schrieb der TO nicht, dass es sich um ein selbstgebautes Filter handelt?
> Schrieb der TO nicht, dass es sich um ein selbstgebautes Filter handelt?
Die Bezeichnung 45MA06A aus dem Schaltplan kommt mir bekannt vor. Die
Bandbreite beträgt +/-6kHz bei -6dB. Das ist etwas zu breit, damit kann
nur vorselektiert werden.
Das "richtige" Filter ist dann das selbstgebaute Ladder-Filter bei 9 MHz
und vor dem NE602 gibts ein 9MHz-"Noisefilter".
KW-Superhet mit ADE-1 als ersten Mischer gebaut:
Beitrag "Si570 + ADE-1"
Die spezifizierte Filterkurve gilt für einen bestimmten Widerstand der
Quelle und des Abschlusses. Schalt mal einen "Verstärker" dazwischen
damit das 1. Filter den richtigen Abschluss und das 2. Filter die
richtige Quellimpedanz bekommt.
B e r n d W. schrieb:> Die Bezeichnung 45MA06A aus dem Schaltplan kommt mir bekannt vor. Die> Bandbreite beträgt +/-6kHz bei -6dB.
Hm laut amidon.de (http://amidon.de/contents/de/d652_01.html) ist die
Einfügedämpfung 1.0 dB laut ehem. Helpert 1,5 dB.
Uwe S. schrieb:> Welche Trimmer meinst Du?>> --> bitte Schaltplan ?
In meinen (Mess-)Schaltplan sind alle Cs Trimmer mit 3-12p. In dem
Schaltplan aus dem Netz (siehe Foto) sind jedoch Schwingkreise zu sehen.
Ich wollte die Vor- und Nachteile dieser Beschaltung wissen.
Solange man damit den Durchlassbereich glatt bekommt, die Schwingkreise
verbessern jedenfalls die Weitabdämpfung. Falls die Resonanz unterhalb
der Quarzfrequenz liegt, verhält sich der Schwingkreis kapazitiv und
umgekehrt. Die beiden am Ende haben eine Anzapfung und wirken als
Resonanzübertrager.
> Bandbreite beträgt +/-6kHz bei -6dB.
Die Bandbreite in der Quelle ist mit +/-6kHz bei -3dB angegeben.
Danke für die Info Bernd W.
Hier vollständigkeitshalber der komplette Schaltplan vom Diplexer bis 1.
ZF-Stufe. Für Kommentare und Verbesserungsvorschlaäge bin ich dankbar.
;)
Hallo,
ich habe vor kurzem auch einen SMD Quartzfilter mit 45 MHz aufgebaut und
habe mit vershiedenen Methoden eine Untersuchung in der Praxis gemacht.
1. Anpassung über Balun
2. Anpassung mit Resonanzkreis
3. Anpassung mit Impedanzkreis (LC)
Der Filter lag bei Aufbau 1 exakt auf der Frequenz, bei Aufbau 2 gab es
keine Vorteile.
Bei Aufbau 3 nur mit einem einfachen Impedanzmatching C und L als
Impedanztransformation um auf die Impedanz von 500 Ohm zu kommen hatte
der Filter die beste Durchlasskurve. Allerdings lag die Frequenz dann
etwas tiefer, so ca. 1.5KHz.
Ich werde auch in meinem Empfänger dann halt via Software die
ZF-Frequenz mit der PLL halt etwas verschieben.
Gruß Sascha
Hallo Bernd,
interessantes Design. Nur ein paar Bemerkungen zum 9MHz-Filter, das als
sog. "Cohn"-Filter ausgeführt ist. Hast du das mal durchgemessen? Anbei
eine Simulation mit deinen Quarzdaten, die die bei 6-Pol-"Cohn"
unvermeidlich starke Welligkeit bei einer BW von ca. 2,7kHz zeigt (es
sei denn, deine Quarze haben eine grottenschlechte Güte von <50000).
Mein Vorschlag: Falls du noch zwei Quarze übrig hast, empfehle ich die
genauso einfache "QER"-Konfiguration, wie im Schaltbild gezeigt (C10 und
C16 fallen dann weg). Die Filterdaten sind mit bw~2,5kHz, bei Ck=47pF
und einem Z von ca. 350 Ohm etwas unterschiedlich. (Bei Ck=39pF wäre
bw~2,85kHz und Z~380 Ohm). Die resultierende Kurve sieht etwas besser
aus. Beide Simulationen nehmen ein Quarz-Q von 100000 (100k) an.
mir 8 Quarzen könnte man natürlich auch ein selektiveres 8poliges Filter
(in Tschebyscheff-Ausführung) bauen. Ist aber um einiges komplizierter
(mehr und unterschiedliche C-Werte).
MfG, Horst
Hallo HST,
ich habe das Quarzfilter bei Z=380 Ohm durchgemessen, jedoch ohne die
Seriewiderstände von 2x 330 Ohm herauszurechnen. Woher die kleine Beule
links kommt weiß ich allerdings nicht.
Hallo Bernd,
die sog. Cohn-Topologie ist bei breiteren (SSB-) Filtern nur bis 4
Quarzen ok (Welligkeit <1db). Bei höheren Polzahlen steigt die
Welligkeit rapide an, siehe Beispiel. Bei schmalen CW-Filtern noch ok,
da hier die Quarzgüte das ganze stark verrundet. Die klingeln aber
stärker als z.B. Butterworthfilter.
BTW, es ist besser die Fenstergröße beim VNWA für Dokumentationen ohne
Informationsverlust zu verkleinern. Da die Schriftgröße gleich bleibt,
kann man die dann auch noch auf einem LapTop gut lesen, siehe
VNWA-Messung eines 4-Pol Cohnfilters.
Viel Spaß
Hallo HST,
die 4 zusätzlichen Quarze für die Schaltung in 6p-QUER-Topologie habe
ich nicht. Ich habe nocheinmal 6 gleiche Quarze bestellt, da ich etwas
zum Testen und Probieren brauche.
Die zwei Bilder oben zeigen einmal die Daten der Quarzladder in Dishal
und einmal den Schaltplan. Ich hoffe ich habe die Lage von Cs und Ck
nicht vertauscht.
Bernd, sieh mal mein QER-Schaltbild genau an. Bei QER braucht man immer
nur zwei Quarze mehr (hier also 6+2=8 Xtals).
Auf der letzten Seite der Dishal-Hilfe findest du die Zuordnung von Ck_x
und Cs_x für alle Polzahlen. Die muss natürlich genau befolgt werden. Du
hast Ck34 mit Cs3 und auch Cs1 mit Ck12 verwechselt: Ck34 = 39pF
(42,5pF), Cs3(2x) =100pF (112pF). Siehe Bild. Evtl. ist bei deiner
C-Wahl der Wert von 120pF für die beiden Cs3 u.U. günstiger.
Zum Verständnis der Ck- und Cs-Zuordnung guck dir mal die Beschreibung
"Wie tickt ein Ladderfilter" auf Seite 47 des Quarzfilter-Papiers an.
P.S. habe gerade das korrigierte Bild gesehen. ist aber immer noch nicht
richtig (Ck12).
Hallo,
die Quarze von Herrn P. Zenker aus Berlin sind angekommen. ;)
Ich habe die Quarze mit dem Crystal Analyzer des VNWA durchgemessen.
Größtes Delta-f der sechs Quarze war ca. 60 Hz. Lm lag zw. 27mH und 30
mH, Cm lag zwischen 10,6 und 11,1 fF und Cp zwischen 2,7 und 2,9 pF.
Oben links im Bild ist die Simulation in Dishal zusehen. Dort ist fs mit
9MHz angegeben, jedoch laut Messung lag fs etwas unter 9MHz - ca. 8,998x
MHz.
Auch ergab die Messung mit dem VNWA, dass B(3dB) nicht 2,7KHz sondern
2,45 KHz ist. Die Anpassung an den VNWA erfolgte mit zwei gleichen
L-Tiefpässen auf 460 Ohm. Cs und Ck wurden vor dem Einbau ausgemessen,
so dass in ihren Werten nahe beieinanderliegen. Beim Aufbau setze ich so
wenig "Lötinseln" ein wie möglich, da sie Streukapazitäten von ca.
1pF/Lötinbinsel darstellen.
Rechts im Bild ist der Gesamaufbau Mischer, Diplexer, Quarzladder etc.
zu sehen.
Ich habe jetzt noch einmal das alte 6p Cohn-Filter mit Anpassung auf 50
Ohm und 450 Ohm getestet. Dabei habe ich die L-Tiefpässe in der
Abstimmung verändert. Das Filter reagiert sehr empfindlich in der
Durchlassdämpfung auf diese Änderung - wieder etwas gelernt. ;)
Wir haben damals bei den gleichen Quarzen (ca. 20 St.) folgende
Durchschnittswerte gemessen:
fs=8998,65kHz, Lm=30mH, Cp=2,7pF.
Damit ergeben sich für b=2,5kHz in etwa die gleichen Werte für Ck
(Bild). Bei stärkeren Verrundungen im Top ist die 6db-Bandbreite etwas
aussagekräftiger (gut 2,5kHz).
Je höher die Induktivität, desto kleiner die Bandbreite bei gleichen
Koppelwerten.
Die gemessene Kurve sieht ja sehr gut aus. Eine Bandbreite von 2,35 bis
2,5kHz ist im praktischen Betrieb ohnehin besser als 2,7kHz.
Ich nehme zur Anpassung immer Trafos mit den kleinen BN43-2402
Doppellochkernen (mit 0,1 bis 0,2mm CuL). Ist viel unkritischer und
kleiner als LC-Glieder. Man findet immer ein ungefähr passendes
Wdg-Verhältnis. Hier für 450/50 Ohm 9:3wdg bzw. für Cohn 380/50 Ohm
11:4wdg oder 8:3wdg (355 ohm). Wenn es von der äußeren Beschaltung her
möglich ist, führe ich die als Autotrafos aus --> noch einfacher.
Also die BN43-2402 habe ich 10x da. ;)
Daher kann ich für L2 und L4, L3 auch die Schweineschnauzen einsetzen
(1:2/bifilar)?
Noch eine Frage zu R2/R9:
(parallel zu R9 ist jetzt nur ein FT-37-43 bifilar 1:2)
Was passiert mit der Impdanz am Quarzfilter, wenn man diese weglässt?
Man baut eine Schaltung auf und sagt sich, ach, da kommt ein
Widsderstand parallel zu einem Trafo oder Resonanztrafo und dieser wird
einfach heruntertransformiert und dieser Widerstand ist auch
gleichzeitig der Arbeitswiderstand (und Ausgangsimpedanz vom Verst.) des
FET...
Im Falle von R2 wird zunächst der Schwingkreis auf ein Rres von 1,2K
bedämpft (wenn Rres >> R2), wodurch er breitbandig wird - OK.
Wenn ich von der Impedanz des Quarzfilters zurückrechne komme ich auch
ohne R2 auf 1,2k (300 Ohm *4)
Oder gilt Rres/4:
Wenn der Schwingkreis in Resonanz ist beträgt Rres weit uber 1,2k, zum
Beispiel 15k. Dies ergibt bei 1:2 am Quarzfilter Z=3,75k.
Das Gleiche auch bei R9. Lässt man diesen weg gilt bei gegebener
Frequenz Xl/4?
Bernd F. schrieb:> Hallo,>> die Quarze von Herrn P. Zenker aus Berlin sind angekommen. ;)> Ich habe die Quarze mit dem Crystal Analyzer des VNWA durchgemessen.> Größtes Delta-f der sechs Quarze war ca. 60 Hz. Lm lag zw. 27mH und 30> mH, Cm lag zwischen 10,6 und 11,1 fF und Cp zwischen 2,7 und 2,9 pF.>> Oben links im Bild ist die Simulation in Dishal zusehen. Dort ist fs mit> 9MHz angegeben, jedoch laut Messung lag fs etwas unter 9MHz - ca. 8,998x> MHz.> Auch ergab die Messung mit dem VNWA, dass B(3dB) nicht 2,7KHz sondern> 2,45 KHz ist. Die Anpassung an den VNWA erfolgte mit zwei gleichen> L-Tiefpässen auf 460 Ohm. Cs und Ck wurden vor dem Einbau ausgemessen,> so dass in ihren Werten nahe beieinanderliegen. Beim Aufbau setze ich so> wenig "Lötinseln" ein wie möglich, da sie Streukapazitäten von ca.> 1pF/Lötinbinsel darstellen.>> Rechts im Bild ist der Gesamaufbau Mischer, Diplexer, Quarzladder etc.> zu sehen.
Sorry, OT: aber wo hast du das Abschirmblech her?
Grüsse,
René
Toll, dass man auch einen sehr schönen, praktisch ausgeführten Aufbau
sieht. Und wenn dann auch die Ergebniss mit den Erwartungen
übereinstimmen, macht's ja auch viel Spaß.
Das ist ja jetzt schon eine kleine Grundlagendiskussion, aber hier
einige Antworten auf deine Fragen:
1) Das Ferritmaterial 43 eigent sich nicht für HF-Schwingkreise, sondern
ist für breitbandige Übertrager gedacht. (L4 ist sicher ein T50-6, kein
FT50-6). Falls du also die zusätzliche Selektion haben möchtest, bleib
bei den Schwingkreisen. Ansonsten: ja.
2) Ganz entscheidend für die Dimensionierung (Impedanz) der
Filterabschlüsse ist grundsätzlich das, was das Q-Filter "sieht". Du
musst also auf beiden Seiten des Filters die richtige reelle Impedanz
zur Verfügung stellen, hier also ca. 450-500 Ohm (oder ca. 360 Ohm bei
Cohn). Die Auswirking auf die äußere Beschaltung ist bei dieser
Anforderung erst einmal unerheblich und normalerweise unkritisch, lässt
sich aber berechnen (Arbeitswiderstand BF992, Verstärkung,
Spannungstransformation ü). Das Weglassen von R9 führt zwar zu einer
höheren Leerlaufverstärkung des FETs, aber auch zu einer starken
Fehlanpassung des QF.
3) Mehr oder weniger selektive Schwingkreise sind in solchen Aufbauten
durchaus sinnvoll, da eventuelle Weitab-Resonanzen oder unerwünschte
Signale zusätzlich etwas unterdrückt werden. Hängt vom Gesamtdesign ab.
In deinem Aufbau - z.B. BF992/L4 sieht das Filter Ra des BF992,
Rres-LC4, R9 also geschätzte ca. 30kO||15kO||1,8kO -->~1,53kO/4 = 381
Ohm. (In deinem Fall gilt durch den Anzapf an L4 immer X1/(ü^2) = X1/4).
Wenn die Betriebsgüte des LC-Filters höher sein soll (Selektivität),
muss man eben entweder das LC-Verhältnis (d.h. Rres) verkleinern, oder
den Anzapf tiefer legen (z.B. 1:3 --> ü^2 =9). Feinabgleich dann auf
deine gewünschten 450-500 Ohm für das QF eben mit einem entsprechenden
R9.
4) Diese generellen Anpassungsfragen werden bei größeren Projekten
vereinfacht, wenn man alle einzelnen Module auf z.B. 50 Ohm auslegt,
auch wenn der Aufwand evtl. etwas größer ist. So mache ich es meistens,
wodurch auch die Messerei mit VNA usw. sehr vereinfacht wird.
So, ich hoffe, das hilft ein bisschen.
Quarzfilter_45MHz.png
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LTSpice_45M06A.png
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