Guten Nachmittag
ich plane momentan einen SSB-Transceiver. Ich versuche dabei Analoge
Signalverarbeitung mit einer "digitalen Steuerung" zu kombinieren.
Es soll eine erste ZF von 45MHz und eine zweite ZF von 10,7MHz verwendet
werden. Mischer, ZF-Verstärker (MC1350) usw. hab ich schon.
Einzig die AGC macht mir Probleme. Meine Gedanken dazu:
Signal(von den ZFs, nach MC1350) --> Gleichrichten-->Tiefpass-->
A/D-Wandler --> Reglung--> D/A-Wandler --> MC1350.
Eventuell muss das DC Signal nach dem TP noch verstärkt werden.
Gedacht sind je ein MC1350 pro ZF.
Kann man das so machen bzw. macht man das so?
Mfg
Sebastian
Hi, Sebastian,
> ich plane momentan einen SSB-Transceiver. Ich versuche dabei Analoge> Signalverarbeitung mit einer "digitalen Steuerung" zu kombinieren.>> Einzig die AGC macht mir Probleme. Meine Gedanken dazu:> Signal(von den ZFs, nach MC1350) --> Gleichrichten-->Tiefpass-->> A/D-Wandler --> Reglung--> D/A-Wandler --> MC1350.>> Kann man das so machen bzw. macht man das so?
Wenn ein Blitz kracht, wie schnell soll die AGC abregeln? Könnte eine
Interrupt-Routine das schnell genug? Was alles muss die dazu tun?
Deshalb plädiere ich für eine rein analoge AGC - deren Eigenschaften
aber durchaus in Ruhe von einem Controller gestellt werden können wie
Ansprechzeit, Zeitkonstante für das Abklingen.
Ciao
Wolfgang Horn
Naja, ich weiß nicht, ob du da mit den nun 20 Jahre alten MC1350
wirklich glücklich wirst. Relativ billig sind die ja, bei Ebay 15 Stück
für 7.50€ plus 5€ Versand.
Ob die Regelung per Stromwaage in der Gilbertzelle für einen
KW-Empfänger gut genug ist, kommt mir momentan fraglich vor.
Ansonsten würde ich den langen Weg vom Gleichrichten, Sieben, ADC,
Regeln, DAC nicht wirklich mögen. Guck dir mal den AD8367 von Analog
Devices an, der kann direkt als mit AGC versehener ZF-Verstärker dienen,
weil er den Pegeldetektor bereits eingebaut hat - und er scheint mit
Output P1dB von 8 dBm, einer Verstärkung von 42 dB und einer vor den
Verstärker gesetzten Dämpfung von 0..45 dB auch großen Signalen recht
passabel gewachsen zu sein. Was man dann per µC machen kann, ist den
Analogpfad vom Detektorausgang zum AGC-Eingang zu beeinflussen, also
unterschiedliche Zeitkonstanten usw.
Vielleicht kannst du deine MC1350 dann für was Anderes benutzen.
Alternativ würde ich einen eher linearen Pegeldetektor an den 1.
ZF-Ausgang setzen und dessen Ausgangsspannung zum analogen Regeln
benutzen.
Noch ne Alternative wäre ein passender FM-ZF-IC, dessen RSSI du dann als
Pegeldetektor benutzen könntest und den eigentlichen Ausgang zum
Phasenschieber-Tankkreis nebenher als Synchronsignal für einen
Synchron-AM-Demodulator. Olle FM-ZF Schaltkreise sind m.E. billiger als
Chip von AD.
W.S.
Ich habe eine Mischlösung realisiert: Eine "schnelle konventionelle" AGC
auf analoge Art, ergänzt um parallele Langzeit-Nachsteuerung. Ein
Arduino (Nano, verwaltet die Frequenzen von 2.LO und BFO und hat daher
außer bei Seitenbandumschaltung nichts zu tun) als ADC und ein MPC4922
als DAC. Vorteil des Kompromisses ist, dass die Reaktionzeit der
digitalen Seite in den Hintergrund tritt, man dann aber digital auch
Abläufe nachbilden kann wie z.B. das Zeitverhalten der ollen Plesseys
SL621/SL622.
W.S. schrieb:> Noch ne Alternative wäre ein passender FM-ZF-IC, dessen RSSI du dann als> Pegeldetektor benutzen könntest und den eigentlichen Ausgang zum> Phasenschieber-Tankkreis nebenher als Synchronsignal für einen> Synchron-AM-Demodulator. Olle FM-ZF Schaltkreise sind m.E. billiger als> Chip von AD.
Der AD8367 werde ich mir anschauen. Welcher FM-IC würde sich da eignen?
Günter R. schrieb:> Ich habe eine Mischlösung realisiert: Eine "schnelle konventionelle" AGC> auf analoge Art, ergänzt um parallele Langzeit-Nachsteuerung. Ein> Arduino (Nano, verwaltet die Frequenzen von 2.LO und BFO und hat daher> außer bei Seitenbandumschaltung nichts zu tun) als ADC und ein MPC4922> als DAC. Vorteil des Kompromisses ist, dass die Reaktionzeit der> digitalen Seite in den Hintergrund tritt, man dann aber digital auch> Abläufe nachbilden kann wie z.B. das Zeitverhalten der ollen Plesseys> SL621/SL622.
So ähnlich schaut es bei mir momentan auch aus. Atmega zum Schalten von
Filter, RX/TX, Seitanband und zweimal VFO.
Gibt es deinen Schaltplan im Internet?
Wolfgang H. schrieb:> Deshalb plädiere ich für eine rein analoge AGC - deren Eigenschaften> aber durchaus in Ruhe von einem Controller gestellt werden können wie> Ansprechzeit, Zeitkonstante für das Abklingen.
Sowas ist natürlich eine Gute Lösung. Vorteile der Analogtechnik mit der
Flexibilität von Digitaltechnik verbinden.
Sebastian schrieb:> ich plane momentan einen SSB-Transceiver. Ich versuche dabei Analoge> Signalverarbeitung mit einer "digitalen Steuerung" zu kombinieren.
Ein paar Ideen dazu findest du im Anhang. Alle Zeitkonstanten werden
über Zähler realisiert, was sich leicht in einen µC gießen lässt, um
dadurch z.B. eine schöne Hängeregelung nachzubilden.
Quellen:
1. HF-Funkempfänger (E. T. Red und R. Birchel) - 2005 (BEAM) - S.32f
2. Modern Communications Receiver Design and Technology (C. Drentea) -
2010 (ARTECH) - S.334ff
Wolfgang H. schrieb:> Wenn ein Blitz kracht, wie schnell soll die AGC abregeln? Könnte eine> Interrupt-Routine das schnell genug? Was alles muss die dazu tun?
Am besten gar nicht abregeln. Eine Reaktion der AGC auf Impulsstörungen
aller Art ist unerwünscht. Leider reagiert die (viel zu schnelle) AGC
der meisten Empfänger, insbesondere solche mit digitaler
HF/ZF-Bearbeitung, auf diese Störungen.
Hi, Robert,
> Wolfgang H. schrieb:>> Wenn ein Blitz kracht, wie schnell soll die AGC abregeln? Könnte eine>> Interrupt-Routine das schnell genug? Was alles muss die dazu tun?>> Am besten gar nicht abregeln. Eine Reaktion der AGC auf Impulsstörungen> aller Art ist unerwünscht. Leider reagiert die (viel zu schnelle) AGC> der meisten Empfänger, insbesondere solche mit digitaler> HF/ZF-Bearbeitung, auf diese Störungen.
Ja bei FM-Empfängern, die haben ja eh einen Begrenzerverstärker in der
ZF.
Nein bei AM- und SS-Empfängern, bei denen eine Übersteuerung
Arbeitspunkte verschieben könnte.
Ich kannte Störer gegen Radar, die sehr viel Energie sparten, indem sie
ihr Opfer nicht dauernd zustopften, sondern nur mit Pulsen, welche
Arbeitspunkte der Verstärker verschieben sollten. Sogar schon die der
Vorverstärker.
In begrenztem Masse schützt davor ein Überspannungsableiter vor dem
Verstärker und ein Dynamikbereich, den keiner bezahlen will.
Wer während des Kalten Krieges in der Nähe zur SED gewohnt und im
2m-Band gearbeitet hat, der dürfte mit Pulsen von SPOON REST (gegen
Tiefflieger) und TALL KING (Weitbereichs-Radar, VHF) seinen Ärger gehabt
haben. Ich hatte mich damals in meiner schichtfreien Zeit an die
Störungen in Radio und TV gewöhnt.
Seitdem meine ich, dass jede AGC ihre "Achillesferse" hat.
Ciao
Wolfgang Horn
Danke für die vielen Vorschläge!
Ich versuche das ganze modular aufzubauen. Ein Spannungsabhängiger
Verstärker ist dann fix verbaut.
Die AGC Spannung wird dann entweder aus der NF erzeugt (dafür gibt es ja
ICs) oder von der ZF (oder garnicht hi ). Das kann dann auch umschaltbar
gemacht werden, ganz sicher bin ich mir hier nicht.
Leider ist die Frequenz mit 45MHz etwas ungünstig. Viele ICs
funktionieren erst ab mehreren 100MHz und noch mehr nur bis 10,30 MHz.
Wichtig ist mir dass die Schaltung simpel bleibt. Kennt ihr da was?
Du must erst mal unterscheiden zwischen AGC und Störaustaster.
Eine AGC soll in erster Linie die Lautstärke am NF Ausgang einigermaßen
unabhängig vom amplitudenmodulierten Eingangssignal machen.
Es empfielt sich eine zweistufige AGC. Eine AGC welche zunächst die
ZF-Stufen in der Verstärkung vermindert, und ab einen gewissen
Eingangspegel die HF Stufe abregelt.
Als Stellglied würde ich in der HF Stufe einen Pindiodenabschwächer
unmittelbar vor dem ersten Verstärker empfehlen. Diese sind im
abgeregelten Zustand großsignalfest, und erzeugen wenig IM3. In der ZF
Stufe kann man hinter der Bandbreitenfilter eventuell eine Gilbertzelle
nehmen.
Das abregeln mit Hilfe von Gilbertzellen, oder dem Gate2 eines
DualgateFet
vermindert nicht nur die Verstärkung, sondern auch die Austeuerbarkeit
und somit verschlechtert sich das IM3 Verhalten beim abregeln.
das gewinnen der Regelgröße kann in der letzten ZF am Demodulator
geschehen.
Die Störaustastung ist was anderes.
Hier geht es darum für die Zeit der Störpulse den Empfänger stumm zu
schalten.
Dazu muss im Hauptpfad des ZF Signales( möglichst direkt nach dem
Mischer ) das Signal verzögert werden, warum dazu gleich. Nach dem
Verzögerungsglied folgt der Schalter für die Störaustastung.
Im Nebenpfad wird das ZF Signal auf ein Spitzenwert detektiert, dessen
Ausgang ein Monoflop triggert. Der Ausgang des Monoflops schaltet das
Signal im Hauptpfad dann für die Monoflopdauer ab.
Das Signal im Hauptpfad muss deswegen verzögert werden, damit schon bei
der ansteigende Flanke des Störimpulses abgeschaltet werden kann.
Der Schalter des Störaustasters sollte eine Isolation von mindestens
80-100db besitzen. Die Baugruppen müssen gut abgeschirmt sein um ein
Übersprechen zwischen Ein und Ausgang des Störaustasters zu vermeiden.
Die AGC muss während der Störaustastung auf den zuvor aktuellen Wert
festgehalten werden, um ein Pumpen zu vermeiden.
Ralph Berres
Sebastian schrieb:> Leider ist die Frequenz mit 45MHz etwas ungünstig. Viele ICs> funktionieren erst ab mehreren 100MHz und noch mehr nur bis 10,30 MHz.>> Wichtig ist mir dass die Schaltung simpel bleibt. Kennt ihr da was?
Meinst Du jetzt eine Schaltung für AGC-Verstärker? Wenn's einfach sein
soll und man keine "High End"-Lösung braucht, dann kommt man mit einem
Dual Gate-MOSFET schon recht weit. Mit dem BF1009SW (gibts bei Pollin)
und ein bisschen Drumherum schafft man bei 45MHz mehr als 50dB
Regelumfang.
Wolfgang, Ralph und die Anderen haben natürlich recht mit Ihren
Bemerkungen, sowohl zu DG-MOSFETs als auch zu den anderen Themen. Mit
SSB-Empfang hab ich bisher zwar keine Erfahrung gesammelt, aber
zumindest mit dem Thema KW-Rundfunkempfänger. Das ist eigentlich gar
nicht so schwierig, wenn man seine Ansprüche im Zaum hält. Wenn es aber
kein "Low End" mehr sein soll und z.B. ein großer IP3 eine Rolle spielt,
dann wirds schon schwieriger. Man muss sich halt irgendwann mal
entscheiden, was man will.
Eine ganz gute Lektüre zum Thema Receiver, AGC und Schaltungskonzepte
finde ich das hier: "Key components of modern receiver design"
http://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/qst/1994/05/page29/index.html
(sind 3 Teile, die Links zu Teil 2 und 3 sind am Ende der Seite.)
Eine Frage noch: Welche Bandbreiten haben eigentlich Deine 45MHz und
10,7MHz-Filter?
Ein Doppelsuper mit einer ersten ZF von 45MHz für KW Empfang sieht mir
aber nicht nach einen AM Konsumerradio aus, sondern eher nach einen SSB
Empfänger für die Amateurfunkbänder.
Da sind schon hohe Ansprüche bezüglich IM3 zu erfüllen, sonst wird man
nicht glücklich. Insbesonders an große breitbandige Antennen.
Ralph Berres
Ralph B. schrieb:> Ein Doppelsuper mit einer ersten ZF von 45MHz für KW Empfang sieht mir> aber nicht nach einen AM Konsumerradio aus, sondern eher nach einen SSB> Empfänger für die Amateurfunkbänder.
Ja. SSB Transceiver für AFU Bänder.
Stephan M. schrieb:> Eine Frage noch: Welche Bandbreiten haben eigentlich Deine 45MHz und> 10,7MHz-Filter?
der 45MHz Filter hat 15kHz, der 10,7MHz Filter(SSB Filter) hat 2,4kHz
Bandbreite.
Stephan M. schrieb:> http://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/ra...
Danke werde ich mir anschauen!
Stephan M. schrieb:> Meinst Du jetzt eine Schaltung für AGC-Verstärker? Wenn's einfach sein> soll und man keine "High End"-Lösung braucht, dann kommt man mit einem> Dual Gate-MOSFET schon recht weit. Mit dem BF1009SW (gibts bei Pollin)> und ein bisschen Drumherum schafft man bei 45MHz mehr als 50dB> Regelumfang.
Ich habe eben überhaupt keine Ahnung wie sich der Regelumfang und etc.
praktisch auswirkt, bzw kann ich mir darunter nicht viel vorstellen.
Man will ja immer ein tolles Gerät bauen, gerade bei solchen Sachen kann
ich schlecht abschätzen was ich brauche/will
Eventuell könnte man mehrere BF1009-Stufen nacheinander verwenden um
einen höheren Regelumfang zu erreichen
Ralph B. schrieb:> Als Stellglied würde ich in der HF Stufe einen Pindiodenabschwächer> unmittelbar vor dem ersten Verstärker empfehlen.
Also noch vor einem Vorverstärker und hinter dem Bandfilter.
> In der ZF Stufe kann man hinter der Bandbreitenfilter eventuell eine> Gilbertzelle nehmen.
Da könnte ich also meinen MC1350 nehmen ^^. Oder einen Dual Gate Mosfet,
oder oder ..... Das werde ich mir auch mal anschauen
Also ...
BAP64Q (oder ähnliches Pindiodenquartett) als Abschwächer vor dem ersten
Verstärker und in einer ZF dann der Verstärker.
Das Problem was ich jetzt noch habe ist das gewinnen der AGC Spannung.
Konkret: Wie kann ich aus der 10,7Mhz-ZF eine AGC Spannung generieren.
Ich habe nur Schaltungen gefunden die ihre Regelspannung aus dem
demodulierten Audiosignal haben. Anscheinend soll das ja nicht ganz
optimal sein. (auch hier .. ich weiß nur vom Hörensagen dass das
gewinnen der Regelspannung aus der ZF besser sein soll) (Als Demodulator
ist eine Gilbertzelle geplant)
Danke,
Sebastian
PS: Ich liefere demnächst ein Blockschaltbild nach.
Sebastian schrieb:> Also noch vor einem Vorverstärker und hinter dem Bandfilter.
von der Antenne aus gesehen hinter dem ersten Bandfilter.
Vorverstärker benötigt man in der Regel seltenst, da das atmosphärische
Rauschen auf KW in der Regel mindestens 10-20db höher ist, als das
Eigenrauschen deines Empfängers.
Eher benötiigt man einen zuschaltbaren Abschwächer von 10 und 20db
direkt am Antenneneingang.
Wenn der Empfänger die heute üblichen Empfimdlichkeiten von unter 1uV
hat dann verschenkst du nur Dynamikumfang. Wenn das atmosphärische
Rauschen bereits einen Pegel von 10uV und mehr an deinen
Empfängereingang erzeugt, dann nützen dir auch 1uV Empfindlichkeit
nichts. In dem Momemnt ist es hilfreicher einen Abschwächer davor zu
schalten. Der senkt nicht nur den Pegel des atmosphärischen Rauschens am
Empfängereingang ab, sondern auch dicke Rundfunksignale. Deine
Übersteuerungsreserve steigt nach oben um den Betrag welches du
absenkst.
Die 1uV Empfindlichkeit benötigt man allenfalls , wenn man einen
HF-Wedel unterm Teppich als Antenne benutzt, oder vieleicht auf 10m oder
6m.
Sebastian schrieb:> Konkret: Wie kann ich aus der 10,7Mhz-ZF eine AGC Spannung generieren.> Ich habe nur Schaltungen gefunden die ihre Regelspannung aus dem> demodulierten Audiosignal haben. Anscheinend soll das ja nicht ganz> optimal sein.
Die Bandbreite des Demodulator fürs Audiosignal ist bereits durch das
letzte ZF Filter vorgegeben. Bei der Erzeugung der Regelspannung muss
man Kompromisse eingehen.
Und zwar sollte er möglichst schnell Ansprechen, damit das Audiosignal
nicht geklippt wird, aber etwas langsamer abklingen.
Zu langsam darf es nicht sein, dann pumpt die Lautsärke. Zu schnell aber
auch nicht, dann wird die NF ausgeregelt.
Das muss man ausprobieren. Wie man das optimal dimensioniert, haben sich
schon viele Leute den Kopf zerbrochen.
Jedenfalls hast du dir bei dem Projekt was vorgenommen.
Es gab ein Buch von Eric red Ted, in welcher er den kompletten
Empfängerzug eines Rohde&Schwarz Tranceivers veröffentlicht hat. den
könnte man glatt nachbauen.
Die haben übrigens als Mischer konsequent Hochpegel- Diodenringmischer
eingesetzt. Das ist keine schlechte Idee.
Bedenke das für einen Empfänger der High-End-Klasse zwingend auch
rauscharme Oszillatoren benötigt wird. Das schließt den Einsatz von
DDS-Synthesizer ala AD9154 oder wie die Dinger sich nennen eigentlich
aus.
Diese rauschen wie ein Wasserfall.
Besser sind da schon gute 2 Schleifen PLLs . Auch da hat eric red Ted
ein komplettes Rohde&Schwarz Konzept veröffentlicht.
Noch etwas Schaltdioden ala 1N4148 verursachen Intermodulationen.
Besser Pin-Dioden als Schalter oder noch besser Readrelais als Schalter
benutzen. Besonders am Empfängereingang.
Auch Ferritkerne in Filterspulen sind nicht frei von Intermodulationen.
Hier muss man die Kerne groß genug machen. Eignen würden sich Ringkerne
mit 15mm Durchmesser
Sebastian schrieb:>> http://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/ra...
sieht garnicht mal schlecht aus was der erzählt.
Ralph Berres
Ralph B. schrieb:> Die haben übrigens als Mischer konsequent Hochpegel- Diodenringmischer> eingesetzt. Das ist keine schlechte Idee.
Aber auch keine gute Idee. Schließlich will nicht jeder als Allererstes
einen Hilberling nachentwickeln und dann nachbauen.
Die Frage, die hier hochkommt, ist die nach geeigneten Mischern für
niedrige Frequenzen.
Fertige Ringmischer findet man eigentlich am ehesten noch auf den
Flohmärkten, z.B. demnächst auf der HAMRAD am Bodensee. Aber m.W. sind
in allen Fällen bei sowas LO-Leistungen im Bereich von 10 dBm oder etwas
mehr fällig. Da muß der TO eben erstmal suchen, was er überhaupt kriegen
kann.
Ansonsten würde ich für den Empfangszweig zunächst mal sowas wie den
IAM-81008 ausprobieren. Mit größeren Entkoppel-C's sollte sowas auch im
niederfrequenten Bereich funktionieren (ausprobieren..).
W.S.
Ralph B. schrieb:> Jedenfalls hast du dir bei dem Projekt was vorgenommen.
Das merke ich auch nach und nach. Ich werde die Anforderungen etwas
zurückschrauben.
Ich werde aber "Einbaumöglichkeiten" einplanen damit man es in Zukunft
aufzurüsten kann.
Ralph B. schrieb:> Wenn der Empfänger die heute üblichen Empfimdlichkeiten von unter 1uV> hat dann verschenkst du nur Dynamikumfang. Wenn das atmosphärische> Rauschen bereits einen Pegel von 10uV und mehr an deinen> Empfängereingang erzeugt, dann nützen dir auch 1uV Empfindlichkeit> nichts
Die Empfindlichkeit ist eh zweitrangig. Wenn alles andere funktioniert
kann man immer noch einen Vorverstärker dazu- bzw. einbauen.
W.S. schrieb:> Die Frage, die hier hochkommt, ist die nach geeigneten Mischern für> niedrige Frequenzen.
Ich hätte probehalber den guten und alten NE/SA612/602 verwendet. Den
IAM-81008 werde ich mir auch mal anschauen.
Für die AGC könnte man den AD8367 nehmen. Dann hätte ich gleich einen
ZF-Verstärker und eine AGC Spannung. Die könnte ich dann per
Mikrocontroller zu dem Dämpfungsglied bzw. dem Verstärker durchlassen.
Markus W. schrieb:> untern dem u.g. Link kannst Du Dir auch einige Anregungen holen.
Danke
Sebastian schrieb:> Für die AGC könnte man den AD8367 nehmen. Dann hätte ich gleich einen> ZF-Verstärker und eine AGC Spannung. Die könnte ich dann per> Mikrocontroller zu dem Dämpfungsglied bzw. dem Verstärker durchlassen
Da muss ich mich gerade revidieren! Den AD8367 werde ich nur vielleicht
nehmen. Der AD8367 gefällt mir als reiner "mean-responding power
detector" besser. Dann könnte ich auch den AD8367, einen anderen VGA
oder Dual Gate Mosfet als Verstärker nehmen.
