Hallo Community,
ich plane den Bau eines SDR für den Empfang von Langwellen-Sendern
zwischen 50 kHz und 300 kHz. Das SDR soll auf einem FPGA umgesetzt
werden. Als breitbandige Antenne soll eine Loop-Antenne(Ferritstab 15cm
mit Spule, wegen Baugröße keine Rahmenantenne möglich) eingesetzt
werden. Um das Signal der Antenne digitalisieren zu können soll es
zunächst von einem Verstärker verstärkt werden. Um eine
Leistungsanpassung vornehmen zu können, brauche ich aber den
Innenwiderstand der Antenne. Jetzt ist meine Frage ob jemand mit so
einer Anordnung schon Erfahrungen hat und mir eine Größenordnung für den
Innenwiderstand einer solchen Antenne nennen kann?
MfG M4PP3T
Ganz schlecht.
Eine Ferritantenne hat in dem Frequenzbereich eine Impedanz im Bereich
von Mikroohm plus den Drahtwiderstand in Reihe. Die kannst du nicht
sinnvoll breitbandig anpassen.
Was halbwegs funktionieren könnte wäre ein Transimpedanzverstärker mit
einem OP wie dem AD797 der eine extrem geringe Rauschspannung hat.
> Eine Ferritantenne hat in dem Frequenzbereich eine Impedanz im Bereich> von Mikroohm plus den Drahtwiderstand in Reihe.
???
Eine Ferritantenne für Mittelwelle kommt zum Beispiel mit einem
Drehkondensator von 500 pF bei ca. 500 kHz in Resonanz.
Das wären ca. 640 Ohm Impedanz.
Gibt es denn eine Antennenbauform die besser geeignet ist? Oder ist ein
vernünftiger Empfang nur mit einer abgestimmten Ferritantenne mit
Kondensator zu erreichen? Wobei sich da meiner Meinung das Problem
ergibt, dass der Schwingkreis bei zu hoher Güte Seitenbänder zu stark
dämpft.
> ... dass der Schwingkreis bei zu hoher Güte Seitenbänder zu stark> dämpft.
Die Güte lässt sich doch leicht verringern, einfach einen Widerstand
parallelschalten.
(Natürlich ist dann auch die Empfindlichkeit kleiner.)
Eine Ferritantenne mit Parallelschaltung eines
Kondensators ist ein Schwingkreis und der ist
bei Resonanz sehr hochomig und schmalbandig.
Auch ohne Kondensator, ist es noch ein Schwingkreis,
da die Wicklung eine Parasitäre Kapazität hat.
Der Eingangswiderstand des Verstärkers bestimmt
wesendlich die Bandbreite, wenn der niederohmig ist
wird der Schwingkreis bedämpft und die Bandbreite ist
groß. Ist der Eingangswiderstand hoch ist die
Bandbreite schmal und die Empfindlichkeit steigt.
U. B. schrieb:>> Eine Ferritantenne hat in dem Frequenzbereich eine>> Impedanz im Bereich von Mikroohm plus den Drahtwiderstand>> in Reihe.>> ???>> Eine Ferritantenne für Mittelwelle kommt zum Beispiel mit> einem Drehkondensator von 500 pF bei ca. 500 kHz in Resonanz.>> Das wären ca. 640 Ohm Impedanz.
Das stimmt zwar - ist aber nicht gemeint.
Die Spule der Ferritantenne liefert ja eine zwar kleine, aber doch
auswertbare Wirkleistung, fungiert also, zweipolmäßig gesehen, als
Quelle. Diese Quelle hat, da der Kurzschlussstrom ganz sicher endlich
ist, einen endlichen Innenwiderstand. Die 100'000-Dollar-Frage ist:
Welchen?
Mir ist klar, dass man im Regelfall resonant arbeitet - aber das ist
für die Frage im Prinzip irrelevant: Die Schwingkreise (z.B. in Form
einer resonanten Antenne) dienen der Impedanztransformation, das
heißt, sie transformieren die Impedanz des Empfängereinganges in
die Impedanz...ähh... nun ja...der Quelle. Womit wir wieder am
Ausgangspunkt sind.
Hallo,
eine MiniWhip ist natürlich auch eine Möglichkeit. Falls die Antenne
aber als Zimmerantenne verwendet werden soll, würde ich eher die
Ferritantenne vorziehen. Außerdem kann man damit Störquellen ausblenden.
Das Modell der LW-Ferritantenne hab ich von meiner DCF77 Antenne
abgeleitet. Die Impedanz beträgt bei einem L von 4mH bei 100 kHz ohne
Resonanz ca. 1,5 kOhm.
Der Verstärker hat bei 100 kHz eine Eingangsimpedanz von ~6,5 Ohm. Die
Antenne ist mit 20 µH so bemessen, dass sich im mittleren Bereich eine
Leistungsanpassung einstellt. Das Ausgangssignal würde nach dem
Verstärker ungefähr wieder eine ähnliche Amplitude erreichen, die die
Antenne bei 77,5 kHz im Resonanzbetrieb hätte.
Für den Verstärker kann man rauscharme NF-Transistoren, wie z.B. den
BC549, verwenden. Die größte Rauschquelle ist IMO das Antennensignal
selber, dann folgt Q1, dann R4.
Gruß, Bernd
Sorry, ich war im falschem Frequenzbereich. Die Impedanz liegt bei dir
schon mehr bei Milliohm bis einzelnen Ohm.
Ich habe mal ein Ersatzschaltbild für eine Ferritantenne angehängt.
Hallo,
nur so als Hinweis (falls es um mehr als nur experimentieren und ein "es
funktioniert" Erlebniss gehen soll).
Sehr bald (eventuell ist es schon geschehen) wirst du auf Langwelle
keine deutschspachigen Rundfunksender mehr hören können.
153 KHz, 177 KHz und 207 kHz sind (sehr bald) Geschichte.
Wenn du kein Französisch kannst (und Privatrundfunk magst) bleibt nur
noch BBC Radio 4 auf 198 kHz als Qualitätsprogramm im Langwellenbereich
überig.
Es bleiben dann noch die bekanten Utilitystationen im unteren LW Bereich
welche abgesehen von den Zeitzeichenstationen und DDH47 auf 147,3 KHz
inhaltlich nicht ausgewertet werden können.
Aber lass dich von dein Vorhaben nicht abbringen es ist trotzdem einiges
interessantes im LW Bereich zu beobachten.
mfg
Ham
Könnte man nicht einfach einen rauscharmen OP wie den TLC074 als
invertierenden Verstärker einsetzten? Die Anpassung kann ich ja dann mit
dem Widerstand R1 vornehmen. Wäre ja im Prinzip ein
Transimpedanzverstärker mit künstlich vergrößertem Eingangswiderstand.
Hallo m4pp3t
Durch die breitbandige Anpassung geht das Signal um mehr als 20 dB in
die Knie. Es wäre also nicht schlecht, um diesen Betrag wieder zu
verstärken. Bei 300kHz, 20dB Verstärkung und weiteren Faktor 10 Reserve
für die Gegenkopplung wird ein VBP von 30 MHz benötigt. Wird die
Verstärkung auf 4 Stufen aufgeteilt, reduziert sich das notwendige VBP
auf 7,5 MHz.
Beim TL074 steht im Datenblatt GBP = typ. 3MHz. Außerdem ist der nicht
wirklich rauscharm, das war er mal vor 30 Jahren.
Ein LT1028 z.B. würde die Anforderungen erfüllen und wäre ähnlich
rauscharm wie die Transistorschaltung. Das Rauschen ist um mehr als
Faktor 10 kleiner als beim TL074. Aber da gibts bestimmt einige ähnlich
gute Kandidaten.
Ein Transimpedanz-Wandler ergibt zwar einen linearen Frequenzgang,
verschiedene OPVs zeigen jedoch in der Schaltung als
Transimpedanz-Wandler eine gewisse Schwingneigung:
Beitrag "lc Filteranpassung bei variabler Quellimpedanz"
Bei einem nicht invertierenden Verstärker steigt die Amplitude mit 20dB
pro Dekade an, jedoch wäre die Schwingneigung weg. IMO bringt der
Nichtinvertierende auch bezüglich Rauschen leichte Vorteile.
Hier gibts einiges über VLF-Empfang:
http://www.vlf.it
Gruß, Bernd
Ich habe die Schaltung aus dem Anhang aufgebaut. Es scheint mit einem
Transimpedanzverstärker recht gut zu funktionieren. Allerdings würde ich
mir einen größeren Signal/Rausch-Abstand wünschen. Momentan ist mein
Ferritstab zu einem Drittel einlagig bewickelt. Jetzt wäre meine Frage
ob es möglich ist mit mehr Wicklungen den Signal/Rausch-Abstand zu
erhöhen? Es müsste doch mit mehr Wicklungen ein großerer
Strahlungswiderstand der Antenne zustandekommen und dadurch ein größerer
Pegel, oder?
Mfg M4PP3T
Hallo m4pp3t
Das ist kein Transimpedanzverstärker. Du versuchst, das volle
Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt zu verwenden. Damit gibt es keine
richtige Gegenkopplung mehr. Ich hab mal einen Gegenvorschlag angehängt.
Ein JFet-OPV benötigt eine höhere Versorgungsspannung. 5V sind zu wenig,
das Minimum beträgt 7-8 Volt.
Gruß, Bernd
Nachtrag:
> mit mehr Wicklungen den Signal/Rausch-Abstand zu erhöhen?
Ein Transimpedanzverstärker verwertet den Strom. Mehr Windungen erhöhen
zwar die Leerlaufspannung, der Strom verringert sich jedoch -> weniger
Signal. Bau die Schaltung erst mal mit einem richtigen TIV auf. Das
Rauschen kann auch einfach empfangen werden. Es wird leider nicht nur
das Signal verstärkt, sondern die Störungen gleich mit.
hardi schrieb:> Eine mini whip Antenne könnte das richtige sein:
Das ist leider Unsinn !
Kaum einer, der die MW so toll findet, hat kapiert, wie das Ding
funktioniert.
Schon in der Originalbeschreibung des "Erfinders" Roelof Bakker kann man
nachlesen, das die kleine Sensorfläche nur eine Kopplungskapazität zur
Umgebung darstellt und das Zuleitungskabel die eigentliche Antenne ist.
Deshalb soll die Antenne aussen in störarmer Umgebung, hoch an einem
Kabel montiert werden.
Das Prinzip ist uralt. Glaubt ihr wirklich, dass man bei Rohde & Schwarz
doof ist?
Bei denen ist der Stab die Antenne und soll gegen eine Massefläche oder
Gegengewicht arbeiten, was allerdings selten so gemacht wird, weil das
meistens nicht verstanden wird.
Die minimale Empfangsfläche der relativ hochohmigen Ferritantenne kann
nur ein mickeriges Signal abgeben. Eine grössere und vor allen
niederohmige Loop ist da schon besser oder aber ein Antennenstab als
AktivAntenne.
In www.vlf.it wird die Funktion der aperiodischen Loop korrekt
beschrieben. Die Zeitschrift elektor hat in Heft 7/8-1980 einen
einfachen, aber für Langwelle sehr guten Verstärker für die
"Omega"-Antenne gebracht.
Was auch in der Amateurwelt nicht kapiert wird:
Funkwellen sind nicht eine elektrische und eine magnetische Welle,
sondern eine elektromagnetische Welle. Beide Feldkomponenten sind im
Fernfeld über die Maxwell-Gleichungen (und in Konsequenz über die
Impedanz des Raumes) untrennbar miteinander verbunden. Jede
Empfangsantenne lässt sich genauso elektrisch wie magnetisch berechnen,
das Ergebnis ist immer exakt dasselbe.
Schon seit über 100 Jahren bekannt!
Aber klingt ja auch sooo einfach und 'logisch': Die Stababtenne reagiert
auf den elektrischen und die Loop auf den magnetischen Wellenanteil.
Trotzdem blödsinnige Halbbildung !
> Beide Feldkomponenten sind im> Fernfeld über die Maxwell-Gleichungen (und in Konsequenz über die> Impedanz des Raumes) untrennbar miteinander verbunden.
Auch im Nah- und Mittelfeld ...
DL2JMB schrieb:> Trotzdem blödsinnige Halbbildung !
Etwas mehr soziale Kompetenz im Diskussionsstil würde deinen Weisheiten
gut anstehen, Herr Oberlehrer.
Vielleicht hat der Oberlehrer auch bedacht, dass das Fernfeld hier nicht
allein der Massstab ist, sondern auch im Empfangsfall an einer Antenne
das Reziprozitätstheorem gilt. Und nach dem liegt bei der Loop der
Feldwellenwiderstand, der elektrisches und magnetisches Feld verknüpft
im Nahfeld bei wenigen Ohm, bei der Mini-Whip im Bereich von Kiloohm.
Das ist der Grund, warum die Loop die magnetische Feldkomponente
bevorzugt. Weil deren niedriger Nahfeld Wellenwiderstand quasi dem
Fernfeld-Wellenwiderstand als parallel geschaltet gedacht werden kann.
Wer nicht nur auf die VLF Seite verweist, sondern die Gleichungen dort
auch verstanden hat, könnte den Schaverhalt den unwissenden plausibel
erklären und hat es nicht nötig, stattdessen einen auf dicke Hose zu
machen.
Grüße
>Aber klingt ja auch sooo einfach und 'logisch': Die Stababtenne reagiert>auf den elektrischen und die Loop auf den magnetischen Wellenanteil.
Da Stabantennen nur auf elektrische Felder und Loops nur auf
magnetische Felder reagieren (sofern die Antennen-Abmessungen relativ
zur Wellenlänge sehr klein sind) sehe ich kein Problem mit der
Formulierung. Im Falle von elektromagnetischen Wellen ist die
Unterscheidung nur häufig hinfällig da beides vorhanden ist.
DL2JMB schrieb:> Schon in der Originalbeschreibung des "Erfinders" Roelof Bakker kann man> nachlesen, das die kleine Sensorfläche nur eine Kopplungskapazität zur> Umgebung darstellt und das Zuleitungskabel die eigentliche Antenne ist.
Es ist interessant wie oft diese Aussage gemacht wird, ohne zu Belegen.
Ich habe noch keine Dokument von PA0RDT gelesen, in dem er diese Aussage
macht. Bitte belege Deine Aussage. Hier
http://dl1dbc.net/SAQ/miniwhip.html#_How_the_PA0RDT ist die
Wirkungsweise erklaert und es sind auch 2 Beschreibungen von PA0RDT
verlinkt.
73
Roeloff Bakker mag seine MiniWhip zwar erklärt haben, aber ob seine
Erklärung die Physik dahinter korrekt wiedergeben darf durchaus
bezweifelt werden.
Mehr Licht ins Dunkel bringt Pieter-Tjaerk DeBoer, PA3FWM, von der Uni
Twente. Er hat für einen Vortrag auf der UKW-Tagung 2014 die Grundlagen
hinter der Funktion der MiniWhip untersucht. Anhand von numerischen
Berechnungen auf Grundlage der Maxwellschen Gleichung wurde die
Feldverteilung berechnet und messtechnisch verifiziert.
Seine aufschlussreichen Erkenntnisse findet man hier:
„Fundamentals oft he Mini-Whip Antenna“
http://wwwhome.ewi.utwente.nl/~ptdeboer/ham/tn/tn07.html
“Capacitance of Antenna Elements”
http://wwwhome.ewi.utwente.nl/~ptdeboer/ham/tn/tn08b.html
LG
U. B. schrieb:> Auch im Nah- und Mittelfeld ...
Ja, aber da gilt noch nicht die strenge Beziehung zwischen E und H, denn
es gibt natürlich elektrische und magnetische Strahler, die sich aber im
Fernfeld nicht mehr voneinander unterscheiden lassen.
sven schrieb:> Ich habe noch keine Dokument von PA0RDT gelesen, ...
Hinter diesen Satz hättest du besser einen Punkt gemacht, denn in den
zitierten Links von PA0RDT steht die Sache mit der Kopplungskapazität
mehrfach drin, sogar mit Zeichnung.
Heinz Wäscher schrieb:> ob seine Erklärung die Physik dahinter korrekt wiedergeben> darf durchaus bezweifelt werden.
Wieso bezweifelt? Ist nicht nur R&S doof, sondern ebenso PA0RDT ?
>Mehr Licht ins Dunkel bringt Pieter-Tjaerk DeBoer, PA3FWM
Ich habe den Artikel noch nicht eingehend studiert. Sofort aufgefallen
ist mir nur die Zeichnung der Äquipotentialebenen an einem Mast. Ein
Mast ist aber keine Erdfläche, sondern hat die Potentialverteilung einer
Vertikalantenne.
Auch korrekte Mathematik liefert falsche Ergebnisse, wenn die
Voraussetzungen nicht stimmen.
DL2JMB schrieb:> Ein> Mast ist aber keine Erdfläche, sondern hat die Potentialverteilung einer> Vertikalantenne
Dann "studier erst mal eingehend" bevor du moserst.
Innerhalb eines idealen Leiters gibt es keine Potentialverteilung des
elektrischen Feldes. Ein leitfähiger Mast hat die Potentialdifferenz 0.
Insofern stimmt DeBoers Modell-Rechnung vollkommen.
DL2JMB schrieb:> sven schrieb:>> Ich habe noch keine Dokument von PA0RDT gelesen, ...> Hinter diesen Satz hättest du besser einen Punkt gemacht, denn in den> zitierten Links von PA0RDT steht die Sache mit der Kopplungskapazität> mehrfach drin, sogar mit Zeichnung.
Nein,
denn ich habe die Dokumente gelesen. Ich habe nur nirgendwo gelesen das
PA0RDT schreibt:
DL2JMB schrieb:> das Zuleitungskabel die eigentliche Antenne ist.
73
sven schrieb:> DL2JMB schrieb:>> sven schrieb:>>> Ich habe noch keine Dokument von PA0RDT gelesen, ...>> Hinter diesen Satz hättest du besser einen Punkt gemacht, denn in den>> zitierten Links von PA0RDT steht die Sache mit der Kopplungskapazität>> mehrfach drin, sogar mit Zeichnung.>> Nein,>> denn ich habe die Dokumente gelesen. Ich habe nur nirgendwo gelesen das> PA0RDT schreibt:>> DL2JMB schrieb:>> das Zuleitungskabel die eigentliche Antenne ist.
Ist mir auch neu, dass PA0RDT das behauptet hätte.
Irgendein australischer Funkamateur hat mal publiziert, daß die
Zuleitung "part of the antenna system" sei. Ich glaube da gibts auch ein
Youtube-Video, in dem er sich bei den entsprechenden Versuchen filmt...
Heinz Wäscher schrieb:> Innerhalb eines idealen Leiters gibt es keine Potentialverteilung des> elektrischen Feldes.
Idealer Leiter? Was ist und wo gibts denn sowas?
In der Realität ist das Bild einfach falsch und damit auch die daraus
gezogenen Schlüsse.
>> Auch im Nah- und Mittelfeld ...>Ja, aber da gilt noch nicht die strenge Beziehung zwischen E und H, denn>es gibt natürlich elektrische und magnetische Strahler, die sich aber im>Fernfeld nicht mehr voneinander unterscheiden lassen.
Das gilt aber in gleicher Weise für die Empfangsantenne. Eine
magnetische Antenne kann auch wenn sie elektrisch geschirmt ist noch
empfangen.
>In der Realität ist das Bild einfach falsch und damit auch>die daraus gezogenen Schlüsse.
Ja für einen Halbwellendipol. Hier in diesem Fall für eine stark
verkürzte lineare Antenne ist die Modellannahme aber sinnvoll.
B e r n d W. schrieb:> Bau die Schaltung erst mal mit einem richtigen TIV auf. Das> Rauschen kann auch einfach empfangen werden. Es wird leider nicht nur> das Signal verstärkt, sondern die Störungen gleich mit.
Habe die Schaltung oben im Anhang "Aktive_Ferritantenne_OPV2.asc"
nachgebaut, habe 20µH auf einem Ferritstab gemacht. In der Simulation
funktioniert sie, im Aufbau nicht. Sie reagiert schon auf Feld nahe der
Ferritantenne, ist aber sehr taub, der Unterschied im Signal, ob sie mit
9V versorgt wird oder nicht, fast gar nicht gegeben. Verbraucht 2mA.
Jemand eine Idee, was es sein kann?
von Gästchen schrieb:
>In der Simulation>funktioniert sie, im Aufbau nicht.
Zeig mal den Schaltplan. Es hat hier nicht jeder
einen Simulator.
>Sie reagiert schon auf Feld nahe der>Ferritantenne, ist aber sehr taub,
Was soll damit empfangen werden?
Günter Lenz schrieb:> Zeig mal den Schaltplan. Es hat hier nicht jeder> einen Simulator.
Schaltplan ist oben im 16-ten Beitrag als GIF-Bild drin.
Günter Lenz schrieb:> Was soll damit empfangen werden?
Na das übliche LW, MW usw. Ist eine breitbandige Antenne.
Gästchen schrieb:> Sie reagiert schon auf Feld nahe der> Ferritantenne, ist aber sehr taub, der Unterschied im Signal, ob sie mit> 9V versorgt wird oder nicht, fast gar nicht gegeben. Verbraucht 2mA.> Jemand eine Idee, was es sein kann?
Diese Schaltung?
https://www.mikrocontroller.net/attachment/237851/Aktive_Ferritantenne_Transimpedanz.gif
Benutzt du einen LT1055 oder einen anderen OP?
Im Schaltplan sind keine Abblock-Kondensatoren für die
Versorgungsspannungen eingezeichnet, sind die bei deinem Aufbau real
vorhanden?
Sind alle Pins richtig belegt?
Richtige Widerstandswerte und Kondensatorwerte?
Sind im Betrieb die 9V messbar oder bricht die Spannung ein?
Wie ist der Stab bewickelt?
Versuchsweise könntest du rechts hinter C1 einen R von ca. 100 Ohm
einschleifen und gucken, ob sich was ändert. Dabei eventuell R3
vergrößern (auf 1k oder so).
rolf schrieb:> Diese Schaltung?> https://www.mikrocontroller.net/attachment/237851/Aktive_Ferritantenne_Transimpedanz.gif
Ja, genau die. Es ist LT1055 drin, Abblockdendensator drin, Werte
stimmen, 9,3V sind stabil, am Bias-Punkt ist die Hälfte davon.
Ferritstab: 8x150mm, es sind 15 Windungen mit 0,2mm Draht (mit 0,2mm
Abstand dazwisschen), es ergibt genau 20µH. R3 kommt mir auch sehr klein
vor.
Eigentlich dache ich mir, dass das Ausgangssignal unter Umständen
übersteuert, wenn ich das Testsignal von 100kHz (0dB auf eine
Drahtschleife) in die Nähe des Ferritstabs lege. Aber das Signal geht
nur etwas höher am Ausgang. In der Simulation ist der Unterschied im
Signal deutlich sichtbar: Schaltung versorgt, Schaltung ohne
Versorgung. Im Aufbau macht es kaum einen Unterschied aus.
R3 bestimmt die Verstärkung, macht man ihn größer,
erhöht sich die Verstärkung. Die Eingangsimpedanz
dieses Verstärkers ist sehr niedrig, also fast 0.
Die Antenne arbeitet praktisch auf einen Kurzschluß.
Es gibt dadurch keinerlei Resonanzefekt, der Kurzschluß
bedämpft die Antenne und ist dehalb sehr Breitbandig.
von Gästchen schrieb:
>der Unterschied im Signal, ob sie mit>9V versorgt wird oder nicht, fast gar nicht gegeben. Verbraucht 2mA.>Jemand eine Idee, was es sein kann?
Ist von dieser Schaltung so gewünscht, sie soll nur
die Dämpfung eines längeren 50 Ohm-Kabels ausgleichen.
Man kann eine höhere Verstärkung mit R3 einstellen,
aber dann erhöht sich die Gefahr der Übersteuerung
durch starke Sender und es entsteht Intermodulation
und Kreuzmodulation. Wenn man eine hohe Verstärkung
anstrebt, sollte man die Antenne schmalbandig machen.
Günter Lenz schrieb:> Ist von dieser Schaltung so gewünscht...
Das möchte ich genauer wissen: es ist so gewollt dass man keinen
Unterschied im Signal sieht, ob die Stromversorgung da ist oder nicht?
Das meinst du damit? Denn in der Simulaiton geht es, aber man kann damit
praktisch nichts empfangen. Schließe ich dagegen z.B. eine andere aktive
Antenne an, wie z.B. Active-Loop für KW, habe ich astreinen KW-Empfang.
Genauso kann ich gerade jetzt (abends) den Weltempfänger einschalten,
auf LW/MW kann ich Stationen hören, manche davon sind laut.
von Gästchen schrieb:
>Das möchte ich genauer wissen: es ist so gewollt dass man keinen>Unterschied im Signal sieht, ob die Stromversorgung da ist oder nicht?
Wie hast du am Ausgang gemessen, hochohmig oder mit 50 Ohm Last?
Ohne Betriebsspannung reicht R3 die Spannung der Antenne
zum Ausgang durch. Das eigentliche Ziel dieser Schaltung ist
die Antenne breitbandig zu machen und nicht zu verstärken oder
nur wenig zu verstärken.
Danke für die Erklärung, Günter. Ich habe inzwischen verschiedene Sachen
probiert. Eine Frage, warum habe ich bei 50Ohm Impedanz am Ausgang von
OPV mehr Signalamplitude?
So, wie ich ihn verstehe, soll die Amplitude aus der Ferritstabspule
einfach konstant gehalten werden. Auch, wenn 100m Koax dranhängen.
Und in deiner Simu ändert sich die Amplitude auch nicht, egal, ob der OP
seine 9V bekommt oder nicht. (richtig?)
Hast du in deiner Simu auch den R6 mit seinen 50 Ohm drin? Wenn nein,
mach ihn mal rein (C4/1uF nicht vergessen) und dann schau noch mal, was
mit und ohne 9V passiert.
Andernfalls ist irgendwo ein Fehler.
rolf schrieb:> Und in deiner Simu ändert sich die Amplitude auch nicht, egal, ob der OP> seine 9V bekommt oder nicht. (richtig?)
Nein, ich habe genau den Gegenteil geschrieben. In der Simulation
verhält es sich wie erwartet.
Was ich nicht verstehe warum ich mehr Amplitude habe, wenn diese Antenne
an 50 OHm System angeschlossen ist? Wenn ich dann auf "Hi-Z" umschalte,
habe ich weniger Signal.
Gästchen schrieb:> Was ich nicht verstehe warum ich mehr Amplitude habe, wenn diese Antenne> an 50 OHm System angeschlossen ist? Wenn ich dann auf "Hi-Z" umschalte,> habe ich weniger Signal.
In der Simu hast du eine größere Amplitude an einem kleinen
Lastwiderstand? Dann stimmt vielleicht irgendwas anderes in der
virtuellen Schaltung nicht.
Kannst Du mal einen Screenshot der Schaltungssimulation posten?
Weißt du, was ein Impedanzwandler macht?
Schau dir ansonsten auch mal diese Schaltung an:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/334874/HF_Active_Loop_Antenna.pdf
Die wird gerne nachgebaut und soll für den Aufwand sehr gute Ergebnisse
liefern.
Statt der Drahtloop (ca. 7,5uH) schließt du bei Nachbauinteresse einfach
deine Ferritantenne an (gegebenenfalls etwas auf- oder abwickeln).
Als Ringkern kannst du notfalls auch den Ringkern aus einer alten
Energiesparlampe nehmen (Achtung beim Zerlegen, auf den Kondensatoren
könnte noch lebensgefährliche Hochspannung(!!!) sein).
Screenshot von der Schaltung ist nur ein paar Beiträge höher:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/237851/Aktive_Ferritantenne_Transimpedanz.gif
1. Es ist so. Ich habe einen Empfänger, Malachit-DSP. Dieser hat eine
Möglichkeit seinen Eingang zwischen "Hi-Z" und "50 Ohm" umzuschalten.
Meine Frage war, warum ich mit der hier besprochenen Schaltung (mit
Impedanzwandler) deutlich mehr Signal im Eimfänger bei "50 Ohm" habe?
Nur um es zu verstehen.
2. Eine aktive Loop besitze ich bereits, die funktioniert. Jedoch ist
mein Vorhaben LW/MW über die Ferritstabantenne mit Malachit-DSP zu
empfangen. Der Grund: Malachit-DSP arbeitet mit der Teleskopantenne in
diesem Frequenzbereich (also "Hi-Z"-Betrieb), und empfängt alle
Störungen aus dem Haushalt. Mit einer Ferritstabantenne gäbe es weniger
Störungen. Daher das Vorhaben.
3. Jetzt habe ich gesehen dass es für dieses Vorhaben vermutlich besser
ist, nicht ganz so breitbandig zu sein, dafür aber mehr Empfindlichkeit
zu haben, ganz wie normale LW/MW-Empfänger es tun. Ich habe jetzt hier
den Eingangstrakt eines Sony SW55 angehängt. Da ist ein FET am Eingang
(die man nicht mehr kaufen kann, aber mal sehen).
Könnte das so funktionieren wie ich es mir vorstelle, oder bin ich auf
dem Holzweg in dem Fall?
Gästchen schrieb:> Ich habe einen Empfänger, Malachit-DSP. Dieser hat eine> Möglichkeit seinen Eingang zwischen "Hi-Z" und "50 Ohm" umzuschalten.> Meine Frage war, warum ich mit der hier besprochenen Schaltung (mit> Impedanzwandler) deutlich mehr Signal im Emfänger bei "50 Ohm" habe?> Nur um es zu verstehen.
Wie lang ist das Kabel zwischen der 'hier besprochenen Schaltung' und
dem Empfänger? Was für ein Kabel wurde verwendet?
Möglicherweise liegt Fehlanpassung vor. Damit könnte das quasi offene
Kabel (Hi-Z = offen) am Ausgang deiner Schaltung wie ein Kurzschluß
aussehen und damit den Pegel reduzieren.
Gästchen schrieb:> 1. Es ist so. Ich habe einen Empfänger, Malachit-DSP. Dieser hat eine> Möglichkeit seinen Eingang zwischen "Hi-Z" und "50 Ohm" umzuschalten.> Meine Frage war, warum ich mit der hier besprochenen Schaltung (mit> Impedanzwandler) deutlich mehr Signal im Eimfänger bei "50 Ohm" habe?> Nur um es zu verstehen.
Das hier (malahit dsp sdr)?
https://www.youtube.com/watch?v=Kjj8j3oHcq8
Wenn ja, hast du möglicherweise die AGC eingeschaltet und die macht
Unsinn mit der Signalverstärkung?
Gästchen schrieb:> Ich habe jetzt hier> den Eingangstrakt eines Sony SW55 angehängt. Da ist ein FET am Eingang> (die man nicht mehr kaufen kann, aber mal sehen).
Das ist ein thematischer Sprung. Wenn die abstimmbare Loop Dir zu
selektiv und zu wenig breitbandig ist, schalte mal einen R von ca. 10k
parallel zum Drehko. Dann hast du einen Kompromiss.
Samanto schrieb:> Ist das vielleicht eine Mitkopplung, so eine Art Audion, um die Antenne> zu entdämpfen?
Vermute ich auch, wobei beim Audion die Entdämpfung bei der
Resonanzfrequenz passiert. Von einer Breitbantentdämpfung durch
Rückkopplung habe ich noch nie gehört.
Man müsste wissen, was Q1 unterhalb seines Emitters so treibt.
ossi schrieb:> Kann jemand die Schaltung der Ferritantenne im Sony SW55 erklären?
Die untere "große" Spule ist die eigentliche Empfangsspule, die
möglichst höhe Güte haben soll, und auf einen FET-Transistor geht, der
sehr geringe Eingangskapazität hat. Diese Spule hat vermutlich mehrere
mH.
Die obere "kleine" Spule ist die eigentliche Rückkopplung, die die
parasitäre Resonanz der "großen" unterdrückt.
Die Beschaltung findet man in vielen Weltempfängern, der Vorteil ist ja
dass sie gleichzeitig für LW/MW breitbandig genug ist, und als Antenne
sehr empfindlich ist.
...ob die Güte von dem Ferritstab mit seiner HF-Litze so gut ist, hängt
von der Nutzfrequenz ab.
(abgesehen davon sollte die Güte für Breitbandigkeit eher möglichst
klein sein)
Gästchen schrieb:> Die Beschaltung findet man in vielen Weltempfängern, der Vorteil ist ja> dass sie gleichzeitig für LW/MW breitbandig genug ist, und als Antenne> sehr empfindlich ist.
Kleine überschlägige Rechnung dazu:
-Spule 1mH, parasitäte Kapazität 40pF
-Eingang FET plus Zuleitungen ca. 10pF
1mH und 50pF ergeben eine Resonanzfrequenz um ca. 1MHz, durch die
Rückkopplung wird genau die Resonanzfrequenz und ein bisschen Gaußsche
Glocke drumrum angehoben. Breitbandig ist da eher nix.
rolf schrieb:> ...ob die Güte von dem Ferritstab mit seiner HF-Litze so gut ist, hängt> von der Nutzfrequenz ab.> (abgesehen davon sollte die Güte für Breitbandigkeit eher möglichst> klein sein)
Man versucht aber mit HF-Litze höhere Güte zu erreichen, sonst könnte
man auch normalen Draht nehmen. Die Antenne arbeitet auf eine hochohmige
Last (FET) mit wenige Kapazität. Durch die Rückkopplung wird der scharfe
Peak von 1,5MHz unterdrückt. Und ja, der Frequenzgang gleicht ist eher
"rund", aber betrachtet im LW/MW-Bereich ist das ein Kompromiss.
Wie ist denn eurer Meinung nach der Empfang bei diesen Geräten? Hat
ICF-SW55 einen schlechten Empfang auf LW/MW? Eher nein, der Empfang ist
gut. Und das mit nur einer Ferritstabantenne. Er hat keine zweite.
PS: Diese "Sanyo"-Transistoren haben sehr wenig Eingangskapazität. Sie
werden schon lange nicht mehr hergestellt. Irgendwo habe ich gelesen
dass OnSemi eine Staffel von 2SK544 rausgehauen hat, aber leider nicht
für Deutschland, womoglich auch nicht für Europa.
von Gästchen schrieb:
>1. Es ist so. Ich habe einen Empfänger, Malachit-DSP. Dieser hat eine>Möglichkeit seinen Eingang zwischen "Hi-Z" und "50 Ohm" umzuschalten.>Meine Frage war, warum ich mit der hier besprochenen Schaltung (mit>Impedanzwandler) deutlich mehr Signal im Eimfänger bei "50 Ohm" habe?>Nur um es zu verstehen.
Die Umschaltung zwischen "Hi-Z" und "50 Ohm" ist in deinem
Schaltbild nicht zu sehen. Aber grundsätzlich hat das was
mit Leistungsanpassung zu tun. Quelle 50 Ohm, Eingangsimpedanz
auch 50 Ohm = Leistungsanpassung. Es geht dann die maximal
mögliche Leistung in den Eingang hinein. Quelle 50 Ohm,
Eingangsimpedanz hochohmig = Fehlanpassung. Die Quelle
bekommt nur wenig Leistung in den Eingang hinein.
https://de.wikipedia.org/wiki/Leistungsanpassung
Kann gut sein, dass das mit der breitbandigen Ferritantenne so
funktioniert.
Habe deshalb den Schaltplan extrahiert (im Anhang, bitte noch mal drüber
gucken).
Bei diesem Sony-Weltempfänger ICF-SW7600G ist es auch so:
http://www.radiomanual.info/schemi/RX/Sony_ICF-SW7600G_serv.pdf
(Schaltbild auf S. 13 im PDF, Feld G3)
Bei der Spule tippe ich auf eine übliche zweiteilige MW-Spule (besteht
üblicherweise aus einer großen und einer kleinen Spule auf einem
Wickelkörper).
Was könnte man als FET nehmen? BF245ABC, J310?
Was als Versorgungsspannung? Der ICF-SW7600G wird üblicherweise mit 4x
AA 1,5V betrieben, also kann man wohl von maximal 6V ausgehen.
R2 dient vermutlich der Siebung.
R5 soll wahrscheinlich die Eigenresonanz von L2 bedämpfen. Andererseits
ist da noch C249 (mit 390pF), der wahrscheinlich die
"Restresonanzfrequenz" nach unten drücken soll.
L2 könnte mit 2,2mH einen Drahtwiderstand von 20 bis 50 Ohm haben je
nach Ausführung und eine Eigenresonanz etwa um 1MHz rum.
Der FET sieht am Drain etwa 20 Ohm und an der Source 100 Ohm (R3). Ich
denke, einen BF245 oder einen J310 kann man so gefahrlos mit 6V
betreiben, ohne dass es raucht.
Dann benötigt man noch einen Nachbrennen, wenn man auf 50 Ohm kommen
will.
Im Anhang ein möglicher Versuchsaufbau, um auf ca. 50 Ohm zu kommen.
Der Rs dient der Unterdrückung von Schwingneigungen; wenn man einen
BC547B oder einen anderen NF-Transistor verwendet, kann er
wahrscheinlich ganz entfallen.
Das als Vorschlag und ohne Gewähr.
rolf schrieb:> Im Anhang ein möglicher Versuchsaufbau, um auf ca. 50 Ohm zu kommen.
Nee, so kommst du nie auf 50Ohm. Der Ausgangswiderstand des
Emitterfolgers ist Ra=((Quellwiderstand/Stromverstärkung)+(Kehrwert der
Steilheit))//Re. Bei dir hier Größenordnung 5Ohm. Entweder Widerstand in
Reihe zum Ausgang (dann schwingt der Emitterfolger auch ohne
Basiswiderstand nicht), oder eine Emitterschaltung mit etwas Verstärkung
und 51Ohm Kollektorwiderstand.
rolf schrieb:> R5 soll wahrscheinlich die Eigenresonanz von L2 bedämpfen. Andererseits> ist da noch C249 (mit 390pF), der wahrscheinlich die> "Restresonanzfrequenz" nach unten drücken soll.
R5 macht den Schwingkreis breitbandig, damit soll doch nicht nur eine
Frequenz ausgefiltert werden, sondern ein ganzes Band empfangen werden.
Elliot schrieb:> R5 macht den Schwingkreis breitbandig, damit soll doch nicht nur eine> Frequenz ausgefiltert werden, sondern ein ganzes Band empfangen werden.
Aber warum dann noch C249 mit 390pF? Wahrscheinlich Verschiebung der
Mittenfrequenz in günstigere Bereiche.
rolf schrieb:> Aber warum dann noch C249 mit 390pF?
Weil die Eigenresonanz der 2,2mH wohl zu hoch und zu undefiniert ist.
rolf schrieb:> Wahrscheinlich Verschiebung der Mittenfrequenz in günstigere Bereiche.
Natürlich, was sonst.
Elliot schrieb:> Weil die Eigenresonanz der 2,2mH wohl zu hoch und zu undefiniert ist.
Kann man einfach ausrechnen:
2.2 mH und 390 pF ergeben als Resonanz 172 kHz.
Da schwingt aber nichts,
weil der 1k den Kreis aperiodisch bedämpft.
Wahrscheinlich soll nur der Frequenzgang
am unteren Ende etwas angehoben werden.
Nicht klar ist die Rückkopplung
auf den Ferritstab.
Entdämpfung kann es nicht sein,
das würde eine spitze Resonanz ergeben.
Vielleicht das Gegenteil:
Dämpfung auf einer bestimmten Frequenz.
Durchmessen ist die einzig vernünftige Antwort,
bei bekannten Werten auch eine Simulation.
eric schrieb:> Durchmessen ist die einzig vernünftige Antwort,> bei bekannten Werten auch eine Simulation.
Dann mach mal:
http://www.radiomanual.info/schemi/RX/Sony_ICF-SW7600G_serv.pdf
(Schaltbild auf S. 13 im PDF, Feritantenne Feld G3 rum)
L113 ist lt. Partlist
Ferrit Rod (LW/MW) Part-No.: 1-402-479-21
------------------------------------------
Q_code Sony_AU_EL_0076
Original Part #140247921
Equipment Used In Sony ICFSW7600G Portable Radio Receiver
rolf schrieb:> Dann mach mal:
Wie groß sind Induktivität und Eigenkapazität der Ferritantenne?
Der Koppelfaktor der Rückkopplung und der Ausgangstrafo sind
ebenfalls nicht bekannt. Q_Code usw. sagt mir auch nichts.
Messen ist da wohl leichter.
eric schrieb:> Messen ist da wohl leichter.
Ich habe so ein Gerät hier und könnte die beiden Induktivitäten und
deren "Phasenlage" (Wicklungssinn) zueinander ausmessen. Eventuell auch
die Wickelkapazitäten.
Kopplungsfaktor? Keine Ahnung wie messbar.
Man kann sich auch einigermaßen orientieren an käuflichen Ferritantennen
bei denen die Eckdaten angegeben sind. Z.B.
https://www.ak-modul-bus.de/stat/ferritstab_antenne_mit_mw_spule_koppelwi.html
gibt für die 3 Wicklungen (LW, MW, Koppelspule) an:
LW: 3.800 µH, 195 Wdg, R = 9 Ω, Q = 80 (@ 200kHz), Kreuzwicklung
MW: 440 µH, 67 Wdg, R = 1,7 Ω, Q = 50 (@ 1MHz)
Koppelwindung: 2,7 µH, 5 Wdg, R = 0,2 Ω
Al = 100 nH/N². Andere Ferritantennen sind vergleichbar. Kapazitäten und
Koppelfaktor kann man ausmessen.
Messung Koppelfaktor (Koppelkoeffizient) ist einfach: Induktivität der
primären Spule messen, einmal bei offener Sekundärspule (=Lo) und einmal
bei kurzgeschlossener Sekundärspule (=Lc). Der Koppelfaktor ergibt sich
dann zu
K = √ (1 - Lc/Lo).
http://www.radiomuseum.org/forum/berechnungen_in_der_radiotechnik.html#8
Also, wenn ich so eine Ferritantenne nachbauen würde, würde ich es
zuerst für "Hi-Z"-Ausgang machen, und nicht für 50Ohm. Malachit-DSP wird
mit einer Platine nachgerüstet, wo man diese Möglichkeit bekommt
(Umschaltung zwischen 50 OHm und "Hi-Z"). "Hi-Z" wurde "dazugedichtet um
besseren Empfang (mit Teleskopantenne) auf unteren Frequenzen zu haben,
das geht mit 50 Ohm schlecht.
Wenn "Hi-Z"-Eingang geschaltet wird, geht das Signal über diverse
Filter, je nach Frequenzbereich.
PS: Das Teil ist sauempflindlich mit Teleskopantenne auf LW/MW und KW.
Das Problem ist nur, dass im Haushalt alle Störungen empfangen werden.
Daher der Versuch mit Ferritstabantenne.
Also ich habe gerade die Induktivitäten an der Ferritantenne eines
Tecsun Pl660 nachgemessen (ist eh nur die Sony-Copy). Die große Wicklung
hat 1150µH, die kleine 0,7µH.
Danke Mohandes für den Beitrag!
Mohandes H. schrieb:> MW: 440 µH, 67 Wdg, R = 1,7 Ω, Q = 50 (@ 1MHz)> Koppelwindung: 2,7 µH, 5 Wdg, R = 0,2 Ω
Dann würde ich jetzt mal davon ausgehen, dass das in etwa dem verbauten
Ferritstab entspricht.
> Messung Koppelfaktor (Koppelkoeffizient) ist einfach: Induktivität der> primären Spule messen, einmal bei offener Sekundärspule (=Lo) und einmal> bei kurzgeschlossener Sekundärspule (=Lc). Der Koppelfaktor ergibt sich> dann zu>> K = √ (1 - Lc/Lo).>> http://www.radiomuseum.org/forum/berechnungen_in_der_radiotechnik.html#8
Super, Danke, sehr gut zu wissen!
Das ist wahrscheinlich der Orginalstab:
https://www.qservice.tv/N_PICS/PICS_TEK_SPARES/ALL_9I/EX_LARGE/DSC02787.JPGhttps://www.youtube.com/watch?v=K9ha3c97vdU
(1:16)
Kann man den Kopplungsfaktor abschätzen, wenn die Spule in einem fort
gewickelt ist?
(wenn ja, fehlt nur noch die Info, ob in oder gegen die
Wicklungsrichtung angeschlossen)
rolf schrieb:> Kann man den Kopplungsfaktor abschätzen, wenn die Spule in einem fort> gewickelt ist?
Ja, das hat er hier mit verschiedenen Spulen gemessen, auch
in-einem-gewickelt-mit-Abgriff, auch auf Ferritstab:
https://www.wolfgang-wippermann.de/koppelfa.htm
Das gibt einen groben Überblick wie die Koppelfaktoren bei verschiedenen
Spulen so sind.
rolf schrieb:> fehlt nur noch die Info, ob in oder gegen die Wicklungsrichtung> angeschlossen ...
Wozu brauchst du diese Info? Geht es um die Phasenlage der beiden
Wicklungen? Im Zweifel ausprobieren und die Litzen tauschen.
Hallo,
habe nachgebaut so eine Ferritantenne, ähnlich wie bei SW55 oder PL660.
8mm Ferritstab, die große Spule hat 1mH, kleine nur ein paar µH.
Habe den Drainstrom auf 7mA eingestellt, mit 1K Vorwiderstand auf 9V
Block
Der Empfang ist gut auf LW/MW, endlich kann man da was mit Malachit mit
Ferritstab-Antenne empfangen. Werde das Ganze noch auf 3V-Betrieb
(Knopfzelle) umbauen und ins Gehäuse einbauen.
Gästchen schrieb:> Hallo,>> habe nachgebaut so eine Ferritantenne, ähnlich wie bei SW55 oder PL660.> 8mm Ferritstab, die große Spule hat 1mH, kleine nur ein paar µH.> Habe den Drainstrom auf 7mA eingestellt, mit 1K Vorwiderstand auf 9V> Block
Das klingt gut :)
Hat der 1k noch eine Spule mit 2,2mH und einen C mit 390pF parallel?
Und kannst du mit dem Aufbau auf 77,5kHz den DCF77 empfangen?
https://de.wikipedia.org/wiki/DCF77> Werde das Ganze noch auf 3V-Betrieb> (Knopfzelle) umbauen und ins Gehäuse einbauen.
3V könnte zu wenig sein für den FET. 6V aus zwei Knopfzellen könnte
gehen. Bei dem Strom sind die aber ratzfatz alle (eventuell kann man
intern den Malachit anzapfen).
rolf schrieb:> Das klingt gut :)> Hat der 1k noch eine Spule mit 2,2mH und einen C mit 390pF parallel?
Ja, klassische Beschaltung. 1K, 1mH und 470pF (390pF hatte ich nicht zur
Hand).
rolf schrieb:> Und kannst du mit dem Aufbau auf 77,5kHz den DCF77 empfangen?
Diese Art von Antenne ist nicht wirklich für VLF gedacht, eher für
Weltempfänger. Ich habe zwei Frequenzgänge angehängt. Das eine ist für
sehr schwaches Signal, das Andere für starkes Signal. Man sieht so ein
Einbruch bei unteren LW, ist aber normal für diese Art von Antenne. Ob
ich DCF77 empfange, muss ich noch testen.
rolf schrieb:> 3V könnte zu wenig sein für den FET.
Bei dem FET 2SK544 geht das angeblich. Das muss ich testen. Aber ich
könnte auch 9V lassen, mal sehen. Ich teste noch wie sich die
Abschirmung auswirkt.
PS: Funktioniert aber insgesamt ganz gut. Leider geht die andere
Antenne, breitbandige Beschaltung mit LT1055 nicht wirklich, sehr
schwacher Empfang, verhält sich komisch, empfängt besser ohne
Stromversorgung. Mein Verdacht ist dass brauchbare Ergebnisse erst durch
grössere Schleife rausgeholt werden.
Der Frequenzgang der Schaltung aus dem Anhang ist für LW-MW optimiert.
Die Güte der Hauptinduktivität spielt keine Rolle da die
Eingangsimpedanz des Verstärkers, aufgrund der Gegenkopplungswicklung,
recht gering ist.
Über den Koppelfaktor und die Induktivität der Hilfswicklung kann der
Frequenzgang linearisiert bzw. optimiert werden. Problematisch ist eine
eventuelle Eigenkapazität der Hauptinduktivität, was sich in einer
Notchstelle äußert.
Die Verstärkung wird über das Produkt aus Gesamtlastwiderstand (ca. 320
Ohm) und JFET-Steiheit (ca. 10mS) bestimmt und beträgt in diesem Fall
ca. 3,2 (10dB).
Werden selektive Bauteile am Ausgang vermieden, lässt sich, abhängig von
Haupt-, Hilfsinduktivität und Kopplefaktor, die Bandbreite problemlos
bis 30m erweitern.
Gästchen schrieb:> Diese Art von Antenne ist nicht wirklich für VLF gedacht, eher für> Weltempfänger.
Coole Sache, dass die Antenne funktioniert!
Benutzt du einen NWT1 oder etwas ähnliches in der Richtung (mit der
Software WinNWT4)?
Wenn ja, ich glaube, die Teile können Frequenzen unter ca. 200kHz nicht
mehr realistisch abbilden, weil die Koppelkondensatoren dafür zu klein
sind.
Wie ist das ohne Messobjekt (also Messfühler verbunden), bleibt die
Amplitude fast bis 0Hz in der Nähe der 0-dB-Linie?
Noch ein paar Fragen zum Aufbau:
Wie hast du das Signal für die Messung in den Ferritstab eingespeist?
Was für ein FET-Typ wird verwendet?
Sind die beiden Wicklungen auf dem Kern im gleichen Windungssinn
geschaltet?
Immer wieder die Frage nach dem Wicklungssinn:
rolf schrieb:> fehlt nur noch die Info, ob in oder gegen die> Wicklungsrichtung angeschlossenrolf schrieb:> Sind die beiden Wicklungen auf dem Kern im gleichen Windungssinn> geschaltet?
Auf welche Schaltung bezieht sich deine Frage? Es gibt ja nur 2
Möglichkeiten:
1. Entweder Mitkopplung (phasengleich). Der Kreis wird entdämpft, die
Güte steigt, der Kreis schmalbandiger. Oder
2. Gegenkopplung (180 Grad). Der Kreis wird gedämpft, die Güte sinkt,
die Bandbreite steigt.
Beide Möglichkeiten machen Sinn, je nachdem was man erreichen möchte. 1.
z.B. bei einem Audion, 2. z.B. bei einer breitbandigen Ferrit-Antenne.
Im Zweifel beide Möglichkeiten ausprobieren.
Oder(?):
eric schrieb:> Nicht klar ist die Rückkopplung> auf den Ferritstab.> Entdämpfung kann es nicht sein,> das würde eine spitze Resonanz ergeben.> Vielleicht das Gegenteil:> Dämpfung auf einer bestimmten Frequenz.
Gästchen schrieb:> Leider geht die andere> Antenne, breitbandige Beschaltung mit LT1055 nicht wirklich, sehr> schwacher Empfang, verhält sich komisch, empfängt besser ohne> Stromversorgung. Mein Verdacht ist dass brauchbare Ergebnisse erst durch> grössere Schleife rausgeholt werden.
Wirklich sehr merkwürdig. Die Ursache würde mich auch interessieren.
Schon mal ins Datenblatt geguckt?
https://www.mouser.de/datasheet/2/609/10556fd-1269960.pdfMohandes H. schrieb:> 2. Gegenkopplung (180 Grad). Der Kreis wird gedämpft, die Güte sinkt,> die Bandbreite steigt.
So gesehen klingt die Gegenkopplung logisch.
argos schrieb:> Über den Koppelfaktor und die Induktivität der Hilfswicklung kann der> Frequenzgang linearisiert bzw. optimiert werden.
Bedeutet das Mitkopplung oder Gegenkopplung (im Schaltplan ist der
Phasenbezug leider nicht erkennbar)?
>Problematisch ist eine> eventuelle Eigenkapazität der Hauptinduktivität, was sich in einer> Notchstelle äußert.
Warum eine Notchkerbe? Die Hauptinduktivität bildet doch mit ihrer
parasitären Kapazität einen Schwingkreis, da würde ich eher einen Peak
bei f(res) erwarten.
> Werden selektive Bauteile am Ausgang vermieden, lässt sich, abhängig von> Haupt-, Hilfsinduktivität und Kopplefaktor, die Bandbreite problemlos> bis 30m erweitern.
Meine abstimmbare Ferritantenne empfängt auch noch im 20m-Band,
allerdings bei relativ breiter Resonanz. Der Empfang bei 20m mit einem
Zimmerlangdraht ist von der Amplitude her überlegen, aber auch sehr viel
verrauschter und verknisterter und man kann Störer nicht durch Drehen
ausblenden.
rolf schrieb:> Benutzt du einen NWT1 oder etwas ähnliches in der Richtung (mit der> Software WinNWT4)?> Wenn ja, ich glaube, die Teile können Frequenzen unter ca. 200kHz nicht> mehr realistisch abbilden, weil die Koppelkondensatoren dafür zu klein> sind.> Wie ist das ohne Messobjekt (also Messfühler verbunden), bleibt die> Amplitude fast bis 0Hz in der Nähe der 0-dB-Linie?>> Noch ein paar Fragen zum Aufbau:> Wie hast du das Signal für die Messung in den Ferritstab eingespeist?> Was für ein FET-Typ wird verwendet?> Sind die beiden Wicklungen auf dem Kern im gleichen Windungssinn> geschaltet?
@rolf: ich schreibe einfach zusammen was du gefragt hast
1. Ja, für die Messung habe ich NWT70 genommen. Ich habe noch NTW500,
für den Fall aber nicht notwendig. Ja, du hast recht, unter 200kHz ist
es vielleicht nicht realistisch, jedoch lässt sich das Teil kalibrieren,
und zeigt stramm 0dB.
2. Das Ausgangssignal von NWT70 geht auf ein paar Windungen von Draht
und ein 100 Ohm als Last. Das ist quasi die "Sendespule".
3. Diese "Sendespule" wird in die Nähe von der Ferritstab-Antenne
gelegt, das ist alles. Dadurch kann man sich zwar nicht genau auf den
Pegel festlegen, da der Aufbau nicht fest ist, aber man kann sehr leicht
die Signalstärke variieren.
4. Als FET-Typ habe ich 2SK544 genommen (wie bereits geschrieben). Die
gibt es recht teuer auf EBay, angeblich von Sanyo, könnte aber auch ein
China-Klon sein. Um sicher zu gehen müsste man den Transistor genau
durchmessen (die Steilheit etc.).
5. Ja, die Wicklungen sind genau so wie im ICF-SW55-Schaltplan
geschaltet, in die gleiche Richtung. Drehe ich die kleine Spule um,
bekomme ich einen Oszillator (ich sehe die Peaks im Spektrum von
Malachit DSP).
Gästchen schrieb:> . Ja, die Wicklungen sind genau so wie im ICF-SW55-Schaltplan> geschaltet, in die gleiche Richtung. Drehe ich die kleine Spule um,> bekomme ich einen Oszillator
Dann ist die Phasenlage klar! Du hast eine Gegenkopplung um damit die
Antenne breitbandiger zu machen.
Bei umgedrehter Spule = Mitkopplung machst du die Güte höher, damit
steigt die Trennschärfe, die Kurve wird sehr schmal und spitz, bis hin
zum Oszillator der dann auf der Resonanzfrequenz schwingt, wenn die
Gesamtverstärkung hoch genug ist.
Ob die 2. Spule auf den Ferrit gewickelt ist oder in der Nähe des
Ferritstabes liegt, ist unwichtig (abgesehen von der mechanischen
Konstanz), auf jeden Fall findet eine Kopplung statt.
Ich hatte mir schon mal überlegt aus einer periodischen Vorstufe eine
aperiodische zu machen und dabei die Güte zu verringern, so daß ein
relativ breiter Bereich (ohne Nachjustierung) überstrichen wird. Ich
vermute so funktioniert eure Ferritantenne?
Sauber! :)
Kurze Zwischenbemerkung noch zum LT1055:
https://www.mouser.de/ProductDetail/Analog-Devices/LT1055S8TRPBF?qs=ytflclh7QUVEZc69jGBxzA%3D%3D
Lt. Datenblatt hat der ein
Verstärkungs-Bandbreiteprodukt (GBP) von 4,5MHz.
Das ist möglicherweise schon etwas knapp für die Anwendung.
Gästchen schrieb:> 2. Das Ausgangssignal von NWT70 geht auf ein paar Windungen von Draht> und ein 100 Ohm als Last. Das ist quasi die "Sendespule".
Welche Größe hat die Spule, damit man sie sich mal vorstellen kann?
(vielleicht fällt sie von der Sendeleistung nach unten hin ab)
Mohandes H. schrieb:> Dann ist die Phasenlage klar! Du hast eine Gegenkopplung um damit die> Antenne breitbandiger zu machen.
Das hast du sehr gut schon von Anfang an erkannt!
> Ich hatte mir schon mal überlegt aus einer periodischen Vorstufe eine> aperiodische zu machen und dabei die Güte zu verringern, so daß ein> relativ breiter Bereich (ohne Nachjustierung) überstrichen wird. Ich> vermute so funktioniert eure Ferritantenne?
Was ist eine periodische Vorstufe?
rolf schrieb:> Was ist eine periodische Vorstufe?
Das Wort fiel mir gerade so ein, in Anlehnung an eine aperiodische
Vorstufe. Wie nennt man das denn? Also eine Vorstufe bei der die
Frequenz abgestimmt wird. D.h. man braucht 2 unterschiedliche
Frequenzeinstellungen oder 2 gekoppelte, die natürlich im Gleichlauf
sein müssen (also z.B. ein Doppeldrehkondensator der dann ggf. mit
Trimmern auf Gleichlauf gebracht wird).
Das sind bei mir Überlegungen für einen KW-Empfänger, im Eingang sitzt
ein niederohmiger Vorverstärker mit Ringkern. Daher auch der Gedanke den
Eingangskreis breitbandig aperiodisch zu machen, ähnlich wie bei eurer
Ferritantenne.
rolf schrieb:> Bedeutet das Mitkopplung oder Gegenkopplung (im Schaltplan ist der> Phasenbezug leider nicht erkennbar)?
Gegenkopplung. Beide Wicklungen haben gleiche Polarität.
rolf schrieb:> Warum eine Notchkerbe? Die Hauptinduktivität bildet doch mit ihrer> parasitären Kapazität einen Schwingkreis, da würde ich eher einen Peak> bei f(res) erwarten.
Die dargestellte Eigenkapazität der Spule ist falsch eingezeichnet, sie
muss nach Masse wirken. Der JFET hat ja selbst eine gewisse
Eingangskapazität, die stört auch nicht.
rolf schrieb:> Welche Größe hat die Spule, damit man sie sich mal vorstellen kann?> (vielleicht fällt sie von der Sendeleistung nach unten hin ab)
Ca. 8cm im Durchmesser mit 20 Windungen. Dieses "Abfallen" in unteren
LW-Frequenzen ist typisch für diese Beschaltung, aber wie gesagt, VLF
muss die Schaltung auch nicht können.
von Mohandes H. schrieb:
>Wie nennt man das denn? Also eine Vorstufe bei der die>Frequenz abgestimmt wird.
Das nennt man Vorkreis oder Preselektor. Man kann
auch mehrere Vorkreise hintereinander schalten, die
dann alle im Gleichlauf sein müssen. Die kann man
fest eingestellt machen wenn nur ein kleiner
Frequenzbereich empfangen werden soll, oder man macht
sie durchstimmbar. Ich bin kein Freund davon den
Eingang breitbandig zu machen, schmalbandig ist immer
besser. Der Aufwand ist dann natürlich etwas höher.
Man braucht dann Drehkos und wenn die Magnetic Loop
oder Ferritantenne weiter weg vom Empfänger ist,
muß man den Drehko mit einen Motor fernsteuern.
https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/qsp/1988/07/page06/index.htmlhttps://de.wikipedia.org/wiki/Trennsch%C3%A4rfe
Man kann das auch mit Kapazitätsdioden machen, wie
zum Beispiel beim AFE12, der hat drei Vorkreise.
Das ist da auch Pflicht, wegen der niedrigen ZF
von nur 200kHz. Den AFE12 habe ich auch selbst
aufgebaut.
https://www.radiomuseum.org/r/mess_berl_afe12_afe_12.html
Günter Lenz schrieb:>> Wie nennt man das denn? Also eine Vorstufe bei der die >Frequenz>> abgestimmt wird.>> Das nennt man Vorkreis oder Preselektor.
Ja ok, das Wort 'periodische Vorstufe' habe ich tatsächlich nirgendwo
gefunden. Und in meinen Schaltplänen habe ich überall 'Preselector'
geschrieben. Hatte ich eben in Anlehnung an die 'periodische Vorstufe'
geschrieben, kam mir direkt komisch vor.
Günter Lenz schrieb:> Ich bin kein Freund davon den Eingang breitbandig> zu machen, schmalbandig ist immer besser.
Bei mir sind es Vorüberlegungen zu einem KW-Empfänger. Entweder eine
breitbandige Vorstufe oder eine mit Preselector. Weil beides Vor- und
Nachteile hat, werde ich wohl beide ausprobieren.
rolf schrieb:> 3V könnte zu wenig sein für den FET. 6V aus zwei Knopfzellen könnte> gehen. Bei dem Strom sind die aber ratzfatz alle (eventuell kann man> intern den Malachit anzapfen).
Hi, genau zu dieser Spannung taucht bei mir eine Frage auf. Ich habe die
Schaltung nachgebaut, wie sie bei Tecsun PL660 aussieht, und sie
funktioniert, es gibt Empfang etc. Als Transistor habe ich 2SK544
verwendet. Bei 9V-Versorgung und 1K-Vorwiderstand ergeben sich
8mA-Betriebsstrom. Allerdings sehe ich auf Drain bloß 2,3V. Aber die
Schaltung funktioniert trotzdem. Bei 6V-Versorung genau das Gleiche, und
auf Drain sehe ich dann 1,2V. Ich dache, Drain müsste viel höhere
Spannung sehen um zu funktionieren?
rolf schrieb:> Schau mal hier:> Beitrag "Einfache aktive Loop-Antenne - Fragen"> Da wird mit einem ähnlichen Konzept gearbeitet bei 3V an einem BF245.> Dort sind auch einige Erklärungen zum FET.
Das Problem ist, ich habe nicht mal 3V am Drain in meiner Schaltung. Bei
8mA Betriebstrom und 9V, fallen auf dem 1K-Vorwiderstand gute 8V ab.
Wenn ich jedoch 3V am Drain erreichen will, werde ich vermutlich schon
20mA an Drainstrom haben. Irgendwie seltsam, jedoch gleiches Verhalten
in der Simulation und in der nachgebauten Schaltung. Es kann nicht sein
dass der Stromverbrauch von einem Transistor so hoch ist in einem
Weltempfänger. In der Ecke habe ich was über 5mA gehört, manchmal wird
es auf 8mA erhöht.
von Gästchen schrie:
>Wenn ich jedoch 3V am Drain erreichen will, werde ich vermutlich schon>20mA an Drainstrom haben.
Gegen Masse gemessen? Der Strom wird doch dann kleiner.
Du hast da irgendwo einen Denkfehler.
Gästchen schrieb:> Bei 9V-Versorgung und 1K-Vorwiderstand ergeben sich> 8mA-Betriebsstrom.
1k als Vorwiderstand ist zu viel, 100 Ohm täten es auch. Es fehlt noch
ein Abblockkondensator nach dem Vorwiderstand (R2).
Sind die Spulen auf dem Ferritstab richtig gepolt? In der Schaltung
(Sony SW-55) fehlen Angaben dazu.
Gästchen schrieb:> Das Problem ist, ich habe nicht mal 3V am Drain in meiner Schaltung. Bei> 8mA Betriebstrom und 9V, fallen auf dem 1K-Vorwiderstand gute 8V ab.> Wenn ich jedoch 3V am Drain erreichen will, werde ich vermutlich schon> 20mA an Drainstrom haben.Beitrag "Re: Einfache aktive Loop-Antenne - Fragen"B e r n d W. schrieb:> Ein Source-Widerstand wird nur benötigt, wenn man den Ruhestrom> redzieren will. Bei 3 Volt Betriebsspannung gibt es aber keine> zusätzliche Spannung (am R_source) zu verschenken.
Daraus folgere ich, dass du geschätzt einen R von 47 bis 100 Ohm
zwischen Masse und Source vom FET schleifen solltest, um den Ruhestrom
zu begrenzen, wenn der Drain-Widerstand kleiner gewählt wird.
Zu dem neuen R in der Source-Leitung dann am besten einen C parallel
schalten, damit auch niedrigere Frequenzen gut übertragen werden (ich
schätze, dass 2,2uF dicke reichen sollten - im Zweifelsfal simulieren
oder testen).
Oder als Betriebsspannung 3V und dann einfach den 1k raus, dann
benötigst du wahrscheinlich auch keinen zusätzlichen Source-Widerstand.
Für 3,3V gibt es wahrscheinlich auf einer alten Schrott-Graka oder so
einen Spannungsregler.
Gästchen schrieb:> Bei> 8mA Betriebstrom und 9V, fallen auf dem 1K-Vorwiderstand gute 8V ab.> Wenn ich jedoch 3V am Drain erreichen will, werde ich vermutlich schon> 20mA an Drainstrom haben.
Moin,
die 20 mA I-D werden wohl Traum bleiben; dazu müsstest du mit viel Glück
schon ein supersteilen FET erwischen.
Ich würde erst einmal messen, welchen I-Dss der FET bringt. Der 2SK soll
da angeblich um die 5-6 mA haben. Jedoch ist er nicht besonders steil,
typ. 11 mS.
Wie Rolf sagte: Stell deinen gewünschten/benötigten D-Strom (z.B. 5 mA)
ggf. mit einem S-Widerstand ein und passe die DS-Spannung mit R2 an (so
min. >= 3-4 V), so dass du sicher im geraden Kennlinienbereich landest.
Simulieren kannst du dir wohl sparen, weil die Exemplarstreuungen bei
FETs viel zu groß sind. Da kann die Simu um 100% danebenliegen. :-(
Wenn mehr Steilheit/Verstärkung gewünscht ist, dann den 2SK durch BF246
oder BF247 ersetzen; die sind ca. doppelt so steil.
Michael
EDIT:
Der I-Dss ist ja schon einigermaßen genau vorhanden; du hast ja 8 mA am
R2 gemessen. Da dürften die Induktivitäten keinen großen Einfluss haben.
Das fiel mir auf, als ich den Beitrag abgeschickt hatte... ;-)
argos schrieb:> 1k als Vorwiderstand ist zu viel, 100 Ohm täten es auch. Es fehlt noch> ein Abblockkondensator nach dem Vorwiderstand (R2).
Ich habe einen Abblockkondensator drin nach dem Vorwiderstand (4,7µF),
habe ihn leider nicht eingezeichnet gehabt.
argos schrieb:> Sind die Spulen auf dem Ferritstab richtig gepolt? In der Schaltung> (Sony SW-55) fehlen Angaben dazu.
Ja, sie sind richtig gepolt. Ich erkenne es daran, wenn ich "kleine"
Spule umpole, habe ich einen Oszillator.
Hallo,
habe die Schaltung auf 6V umgestellt (aus Platzgründen, 2
3V-Knopfzellen).
Jetzt sehen die Messwerte plausibel aus, evtl. war das vorhin ein
anderes Problem mit Schaltung. Der Vorwiderstand zu 6V ist 370 Ohm, Uds
ist jetzt 4V, Strom 3,1mA. Es funktioniert ganz gut. Mit der
Ferritstab-Antenne tauchen auf LW Signale auf, die mit Teleskopantenne
vorhin im Störungsrauschen absolut nicht zu sehen waren.
Vielen Dank für die Tipps.
Gästchen schrieb:> evtl. war das vorhin ein> anderes Problem mit Schaltung.
Könnte sein, dass der FET-Arbeitspunkt bereits im Knick lag, anders kann
ich das nicht deuten (oder unbeabsichtigter Kurzschluss irgendwo?).
Die Steilheit (= Verstärkung) ist laut DB jedoch noch nicht wirklich
berauschend: ca. 10 mS. Wenn mehr gewünscht ist, muss man mehr Strom
bzw. einen anderen FET spendieren. Alles hat eben seine zwei Seiten...
:-)
Wie sieht denn die folgende Stufe aus (ich habe nicht alles akribisch
gelesen)? Ist das Design schon fix und fertig oder noch variabel?
Michael
Michael M. schrieb:> Wie sieht denn die folgende Stufe aus (ich habe nicht alles akribisch> gelesen)? Ist das Design schon fix und fertig oder noch variabel?
Das Ganze war wie eine Zusatzantenne für Malachit DSP Empfänger gedacht,
um Störungen aus dem Haushalt zu minimieren. Der hat 50 Ohm Eingang, mit
der Möglichkeit auf Hi-Z-Eingang umzuschalten (Zusatzplatine verbaut),
mit entsprechender Befilterung. Die Teleskopantenne empfängt bei LW/MW
einfach zu viele Störungen im Haushalt, daher diese Ferritstabantenne.
Es ist schon bereits in ein "T-förmiges"-Gehäuse verbaut, denkt LW/MW ab
und funktioiert soweit.
Michael M. schrieb:> Die Steilheit (= Verstärkung) ist laut DB jedoch noch nicht wirklich> berauschend: ca. 10 mS.
Klar gibt es auch die mit besserer Steilheit. Ich glaube der Vorteil
war, dass 2SK544 noch bei 3V zuverlässig arbeitet. Aus dem Grund wurde
der gleiche Transistor auf der Zusatzplatine für Malachit DSP eingesetzt
(um hochohmigen Eingang für Teleskop-Verwendung zu ermöglichen anstatt
immer 50 Ohm zu haben). Ich hänge hier den Schaltplan von dieser
Zusatzplatine an, vielleicht kann es einer brauchen.
Gästchen schrieb:> Ich glaube der Vorteil> war, dass 2SK544 noch bei 3V zuverlässig arbeitet.
Das sieht man auch an seinen recht ungewöhnlichen Daten.
Alles klar, danke für die "Aufklärung".
Michael
Hallo.
Der vorherige Schaltplan von mir war nicht ganz korrekt, da er
grundsätzlich für anderen Transistor konzipiert wurde. Zwar funktioniert
es so, aber für 2SK544 gibt es einen besseren Arbeitspunkt. Ich habe in
einer russischen Radio-Zeitung gesehen, wo genau dieser Ferritstab-Trakt
beim Tecsun S2000 nachgearbeitet/verbessert wird, und dort dieser
Transistor verwendet wird. Der Punkt ist dass Gate in den positiven
Bereich gebracht wird (hier wäre 0,3...0,5V optimal), dadurch ist man
auf der Spitze der yfs-Kennlinie, die Verstärkung wird höher,
Signal/Rausch-Verhältnis ist am besten so wie auch Linearität. Man hat
dann natürlich auch mehr Stromverbrauch, bei 0,3V am Gate hat man dann
ca. 7mA Stromverbrauch. Den unteren 20K-Widerstand habe ich als Poti
ausgeführt, damit der Stromverbrauch variiert werden kann.
Diese Ferritstabantenne liefert wirklich starkes Signal, so dass ich bei
starken Stationen den Preamp von Malachit DSP abschalten muss.
Nachtrag: wenn man die Schaltung unter Temperaturschwankungen verwendet,
kann man den unteren Widerstand gegen eine Diode tauschen, und mit deren
Vorwiderstand den Diodenstrom einstellen. Dann gibt es auch keine
Schwankungen in Drainstrom.
Gästchen schrieb:> Der Punkt ist dass Gate in den positiven> Bereich gebracht wird (hier wäre 0,3...0,5V optimal), dadurch ist man> auf der Spitze der yfs-Kennlinie, die Verstärkung wird höher,> Signal/Rausch-Verhältnis ist am besten so wie auch Linearität.
Ja, das hatte ich erstmal nicht erwähnt, ohne zu wissen, wie weit du
bereit bist, die Schaltung zu modifizieren. ;-) Man kann ihn durchaus
mit positiver GS-Spannung betreiben, um ein wenig mehr "Schub" zu
erhalten.
Dieser FET ist so ein "einsamer" Kerl seiner Art, weil er irgendwie ein
Zwitterdasein (zwischen Anreicherung und Verarmung) führt. Landläufig
findet man nur den oder den....
Michael
Michael M. schrieb:> Ja, das hatte ich erstmal nicht erwähnt, ohne zu wissen, wie weit du> bereit bist, die Schaltung zu modifizieren. ;-) Man kann ihn durchaus> mit positiver GS-Spannung betreiben, um ein wenig mehr "Schub" zu> erhalten.
Ich war nicht sicher wie ich das machen wollte, habe erstmal das Ganze
nur getestet. Leider gibt es kein Simulationsmodell von dem, das wäre
sicher lustig so ein Ding zu simulieren.
> Leider gibt es kein Simulationsmodell von dem ... 2SK544
Das Teil kommt mir vor wie ein DG-Mosfet BF1005 bzw. BF1009, bei dem
sich der G2 Arbeitspunkt automatisch einstellt. Jedoch ist beim 2SK544
das G2 nicht nach außen, sondern über eine kleine Kapazität zum Source
geführt.
Beim BF999 scheint es sich um einen ähnlichen Fet wie der 2SK544 zu
handeln, bei Ug=0V fließt etwas mehr Drainstrom Id ~= 10mA. Vorteil
dieser Anordnung ist eine sehr kleine "Reverse tranfer capacitance". Sie
beträgt beim 2SK544: 0,035pF und beim BF999: 0,025pF.
Während BF1005 und BF1009 als "MOSFET-Tetroden" bezeichnet werden, steht
auf dem Datenblatt des BF999 "MOSFET-Triode". Von Infineon gabs
garantiert mal ein Modell.
rolf schrieb:> Vielleicht kann man die fehlenden Parameter aus dem Datenblatt holen?!
So etwas habe ich schon öfters gemacht, diese Parameter bekommt man in
der Regel vom Hersteller, im Datenblatt stehen zu wenige Angaben.
rolf schrieb:> Welche Parameter fehlen noch? Vielleicht kann man sie schätzen oder> messen?
Vielleicht, aber, wie gesagt, es ist mir im Moment nicht wert sich damit
länger zu beschäftigen. Die wichtigsten Angaben kommen eh vom
Hersteller, ansonsten wird die Simulation zu ungenau. Bei dem
Transistor-Typen sollte man besser genau simulieren. Aber vielleicht
findet jemand Zeit ein Modell auszudenken.
Kenne mich mit LTspice-Modellen nicht sonderlich gut aus.
Habe das vom J310 optisch zerpflückt:
1
.model J310 NJF -> SK544
2
(
3
Beta=3.384m *
4
Betatce=-0.5 *
5
Vto=-3.409 *
6
Vtotc=-2.5m *
7
Lambda=17m *
8
Is=193.9f *
9
Xti=3 *
10
Isr=1881f *
11
Nr=2 *
12
Alpha=7.533u *
13
N=1 *
14
Rd=1 *
15
Rs=1 *
16
Cgd=6.2p *
17
Cgs=6.2p *
18
Fc=0.5 *
19
Vk=74.1 *
20
M=465m *
21
Pb=1 *
22
Kf=46340f *
23
Af=1 *
24
Mfg=Linear_Systems *
25
)
26
27
* Parameter mit Sternchen müssen für den 2SK544 noch abgeändert bzw. übernommen werde
Die Parameter mit den Sternchen müssen für den 2SK544 noch abgeändert
werden. Wer einen Parameter für den 2SK544 angepasst hat, möge das
Sternchen entfernen, damit alle eine Übersicht haben.
rolf schrieb:> Kenne mich mit LTspice-Modellen nicht sonderlich gut aus.> Habe das vom J310 optisch zerpflückt:> .model J310 NJF -> SK544
J310 ist ein JFET, 2SK544 ist ein MOSFET. Die haben nicht nur
unterschiedliche Parameter, die werden auch noch unterschiedlich
verrechnet. Passt also nicht.
rolf schrieb:> "Reverse Transfer Capacitance = 0.035pF " - ist das Cgd?
Jain. Normalerweise sind die Kapazitäten ohne Biasspannungen anzugeben
und werden dann nach bestimmten Kurven verrechnet. Der 2SK544 ist da
aber sehr untypisch, das wird wohl mit den normalen Modellen nicht gut
gehen.
Elliot schrieb:> J310 ist ein JFET, 2SK544 ist ein MOSFET. Die haben nicht nur> unterschiedliche Parameter, die werden auch noch unterschiedlich> verrechnet. Passt also nicht.
Das ist das worauf ich hinaus wollte. Genau genommen ist 2SK544 eine
Tetrode, deren zweites Gate auf dem Drain liegt. Deswegen hat er so
wenig IM2 Abhängigkeit von der Versorgungsspannung.
Hallo, hab mal versucht, ein SK544-Modell aus dem BF998 zu erzeugen. Es
muss das Schaltsymbol aus dem ZIP-Archiv verwendet werden, da sich die
Pinreihenfolge im Vergleich zum Standard-MOSFET unterscheidet.
Die DG-Mosfet-Modelle sind von hier:
http://ltwiki.org/files/LTspiceIV/lib/sym/SBORKA/DUALGATE/
Ich versuche derzeit die breitbandige Ferritantenne mit LTspice zu
simulieren (siehe Anhang). Es scheint auch zu klappen. Das seltsame ist
nur, dass man den gleichen Effekt wie durch die induktive Gegenkopplung
auch durch einen einfachen Parallelwiderstand zu Ferritstabspule
erzielen kann. Demnach hat bei mir die Schaltung keinen wirklich
sinnvollen Effekt. In meiner Simulation ist links die Variante mit
Gegenkopplung, rechts die mit Widerstand. Was mache ich falsch?
Hallo Gästchen
> Gate-Spannung durch den Spannungsteiler nicht positiv
Schau dir mal den C2 genauer an, speziell den Rp! Dieser verbindet die
Gate-Spannung mit GND. Die Betriebsspannung könnte etwas höher sein, so
8-12V
Die Resonanz kommt hauptsächlich von L4/C1. Habs mal mit nem JFET als
Stromquelle probiert. Für einen Strom von ca. 10mA wären BF245B, BF256B
oder ein 2N3819 geeignet.
L3 könnte mit 4...10µH etwas größer ausfallen. Mit der stärkeren
Gegenkopplung wird der Frequenzgang flacher. Trotzdem dürfte die
Ferritantenne auch in der Realität bei niedrigeren Frequenzen weniger
Signal bringen.
B e r n d W. schrieb:> Schau dir mal den C2 genauer an, speziell den Rp! Dieser verbindet die> Gate-Spannung mit GND. Die Betriebsspannung könnte etwas höher sein, so> 8-12V
Hallo BerndW., ich meine den DC-Punkt am Gate von 2SK544, in der
Schaltung die ich oben gepostet habe. In der realen aufgebauten
Schaltung mit diesem Transistor kann ich die Gate-Spannung mit dem
Teiler problemlos einstellen (bei 6V Versorgung), und dadurch den
Drain-Strom verändern. Daher die Frage zum Modell, das sich
diesbezüglich anders verhält.
>> Schau dir mal den C2 genauer an, speziell den Rp!> In der realen aufgebauten Schaltung mit diesem Transistor kann> ich die Gate-Spannung mit dem Teiler problemlos einstellen
C2 schließt das Gate nach GND kurz (Siehe Anhang).
B e r n d W. schrieb:> C2 schließt das Gate nach GND kurz (Siehe Anhang).
AC-technisch, ja, aber nicht im DC-Bias. Ich meine nur DC, ich meine den
Arbeitspunkt.
> AC-technisch, ja, aber nicht im DC-Bias
Doch, ein Parallelwiderstand von 30mOhm schließt DC kurz. Falls es
wirklich sein muss, dann trage die 30mOhm bei "Series Resistance" ein.
B e r n d W. schrieb:> Doch, ein Parallelwiderstand von 30mOhm schließt DC kurz.
Ups, das war bei C2 als serieller Widerstand gemeint, parallel macht
natürlich keinen Sinn. War ein Missverständnis und ein Fehler in der
Simulation von mir. Habe erstmal nicht verstanden worauf du
hinauswillst, Sorry.
ossi schrieb:> Ich versuche derzeit die breitbandige Ferritantenne mit LTspice zu> simulieren (siehe Anhang). Es scheint auch zu klappen. Das seltsame ist> nur, dass man den gleichen Effekt wie durch die induktive Gegenkopplung> auch durch einen einfachen Parallelwiderstand zu Ferritstabspule> erzielen kann. Demnach hat bei mir die Schaltung keinen wirklich> sinnvollen Effekt. In meiner Simulation ist links die Variante mit> Gegenkopplung, rechts die mit Widerstand. Was mache ich falsch?
Du machst nichts falsch. In der Version mit Parallelwiderstand ist das
Rauschmaß höher, nicht das es in diesem Frequenzbereich eine große Rolle
spielen würde.
Bei der Variante mit transformatorischer Gegenkopplung lässt sich der
Frequenzgang über den Induktivitäten bzw. deren Koppelfaktor
linearisieren, was mit einem Parallelwiderstand nicht möglich wäre.
Man kann auch ohne transformatorische Rückkopplung eine breitbandige
Antenne bekommen. Im angehängten Bild sind 2 Schaltungen zu sehen, die
sich nur durch einen Gegenkopplungswiderstand unterscheiden.
Wie man sieht, bewirkt die ohmsche Gegenkopplung eine Verbreiterung des
Empfangsbereiches unter Beibehaltung der Filtersteilheit eines praktisch
unbedämften Eingangskreises an den Bandgrenzen (grüne Kurve, linke
Schaltung).
Eine Schaltung ohne Gegenkopplung erreicht diesen Filterverlauf nicht,
egal wie man die Bedämpfung auslegt (rote/blaue Kuve, rechte Schaltung).
Auch auf die Gefahr hin, euch zu langweilen, zeige ich noch, daß durch
Änderung des Gegekopplungswiderstandes ganz einfach die Bandbreite
eingestellt werden kann. Dabei ändert sich die Verstärkung gegenläufig.
Elliot schrieb:> Auch auf die Gefahr hin, euch zu langweilen ...
Nein, ist natürlich nicht langweilig. Allerdings frage ich mich nach dem
Sinn des Ganzen. Deine Ferritantenne wird natürlich immer breitbandiger,
das geht aber auf Kosten der Verstärkung. Verstärkung kostet ja (fast)
nichts, aber das Rauschen wird ja auch mitverstärkt, was ist mit dem
Signal-Noise?
Das S/N entscheidend ja letztlich welches Nutzsignal ich bei meiner f0
aus dem 'Wellensalat' herausbekomme!
Mohandes H. schrieb:> Allerdings frage ich mich nach dem Sinn des Ganzen.
Den ganzen langen Thread über wird versucht, eine Ferritantenne
breitbandig zu bekommen. Dann stellt man sowas vor und dafür wird man
dann nach dem Sinn des Ganzen gefragt. Sehr seltsam. Wenn dir meine
Lösung nicht gefällt, ist´s mir auch egal.
Elliot schrieb:> Sehr seltsam. Wenn dir meine Lösung nicht gefällt, ist´s mir auch egal.
Vielleicht verstehst Du mich falsch - das war nicht negativ gemeint!
Geht ja auch nicht darum ob 'mir die Lösung gefällt'. Das war eine Frage
aus purem Interesse!
> Den ganzen langen Thread über wird versucht, eine Ferritantenne> breitbandig zu bekommen.
Ich verfolge den Thread schon von Anfang an. Ich baue selber Empfänger
(im KW-Bereich), deswegen interessiert mich das.
Die Frage nach dem Sinn dahinter finde ich jetzt nicht seltsam.
Breitbandigkeit kann ja kein Selbstzweck sein? Wenn ich den Verlauf
flacher mache (= breitbandiger) dann stellt sich für mich die Frage, wie
es sich da mit dem S/N bei der gewünschten Frequenz verhält, speziell
bei Einsatz eines JFETs.
Mohandes H. schrieb:> Die Frage nach dem Sinn dahinter finde ich jetzt nicht seltsam.> Breitbandigkeit kann ja kein Selbstzweck sein?
Ich war es nicht, der eine breitbandige Ferritantenne haben wollte, ich
habe mir nur eine Möglichkeit überlegt. Natürlich kommt man bezüglich
Selektion und Rauschen mit schmalbandigen, abgestimmten Eingangskreisen
besser weg, aber man kann eben nicht alles auf einmal haben.
> dann stellt sich für mich die Frage, wie> es sich da mit dem S/N bei der gewünschten Frequenz verhält, speziell> bei Einsatz eines JFETs.
Wenn sich die Frage für dich stellt, warum beantwortest DU die dann
nicht? Ich bin hier in keiner Bringeschuld und hab eh kaum Zeit für
Dinge die mich nur ganz am Rande interessieren.
Elliot schrieb:> Wenn sich die Frage für dich stellt, warum beantwortest DU die dann> nicht? Ich bin hier in keiner Bringeschuld und hab eh kaum Zeit für> Dinge die mich nur ganz am Rande interessieren.
Die Frage werde ich klären. Und wenn ich eine Antwort finde, diese dann
auch hier einbringen. Es interessiert mich! (Und sollte auch jeden
interessieren der sich mit breitbandigen Antennen beschäftigt, wozu das
Ganze?). Du bist in keiner Bringeschuld, ich habe NICHT DICH speziell
angesprochen, sondern in die Runde gefragt (Stichwort: HF-Forum).
Soviel ist klar: eine breitbandige (Ferrit-) Antenne macht natürlich
Sinn! Sonst gäbe es eine solche sicher nicht.
Wie man an dem Diagramm oben sehr schön sehen kann, erkauft man sich die
Breitbandigkeit durch einen erheblichen Verlust an Gain. Diesen muß man
natürlich durch nachfolgende Verstärkung ausgleichen, dabei verstärkt
man auch das Rauschen. Deswegen die Frage nach dem S/N.
Ich bastele an einem KW-Empfänger und mache Versuche mit einer
breitbandigen Vorstufe im Vergleich zu einer aperiodischen Vorstufe.
Sinn:
Ich habe eine abstimmbare Loopantenne für KW und bin damit sehr
zufrieden. Bis auf eine Kleinigkeit. Man muss sie dauern über den Drehko
nachstellen, wenn man die Empfangsfrequenz wechselt.
Dieses Problem entfällt bei einer breitbandigen Antenne.
Warum eine Ferritantenne?
1. Es ist eine magnetische Antenne, die unempfindlich gegenüber
Störungen aus dem Nahfeld ist.
2. Sie ist für niedrige Frequenzen gut geeignet und dabei schön klein.
Mit einer Teleskopantenne empfängt man im Haushalt einen Brei aus
Rauschen, besonders im LW/MW-Bereich. Das geht mit einer Ferritantenne
wesentlich besser, auch S/N wird besser. Wenn man diese abchirmt (ohne
eine Kurzschlußwicklung zu bauen), wird es S/N noch besser, manche
Störungen verschwinden.
rolf schrieb:> Warum eine Ferritantenne? 1. Es ist eine magnetische Antenne, die> unempfindlich gegenüber Störungen aus dem Nahfeld ist.> 2. Sie ist für niedrige Frequenzen gut geeignet und dabei schön klein.
Unabhängig von der Breitbandigkeit: ich werde auch die Ferritantenne
untersuchen inwieweit sie im KW-Bereich geeignet ist bzw. bis zu welcher
Wellenlänge.
Hier:
http://www.spezialantennen.eu/ferritantennen/ferritantennen-n/index.php
gibt es spezielle Ferritantennen, bis hin zu 15 MHz.
Ich habe hier noch ein paar Ferritantennen aus ausgeschlachteten Radios.
Sind wohl eher für LW/MW geeignet. Aber probieren geht über studieren.
Gästchen schrieb:> Ferritstäbe für KW haben oft eine leicht rötliche Farbe.
War mir noch gar nicht bekannt. Glaube, einen rötlichen Ferritstab hatte
ich noch nie in Händen. Aus was für einem Material bestehen die?
https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Ferritantenne.jpg
Dieser Stab macht einen leicht roten Eindruck. (oder liegt es an meinem
Monitor?)
Kenne nur die sehr dunklen (fast schwarzen) Ferritstäbe für LW und MW
und die helleren Stäbe, die auch für die untere Kurzwelle funktionieren.
Mein Favorit hier ist ein recht heller, eher graphitfarbener Stab mit
18cm Länge aus einem Röhrenradio, das über den Stab noch das 41m-Band
empfangen hatte.
Man kann damit noch ganz gut Afu im 20m-Band reinholen. Allerdings als
abstimmbare Antenne mit Drehko.
Mohandes H. schrieb:> Unabhängig von der Breitbandigkeit: ich werde auch die Ferritantenne> untersuchen inwieweit sie im KW-Bereich geeignet ist bzw. bis zu welcher> Wellenlänge.
Wie sieht der Aufbau aus, um das zu testen?
Hast du einen Signalgenerator + Antenne mit bekannter
Abstrahlcharakteristik? Oder gugst du welche Statsion wie stark bei dir
reinkommt?
rolf schrieb:> War mir noch gar nicht bekannt. Glaube, einen rötlichen Ferritstab hatte> ich noch nie in Händen. Aus was für einem Material bestehen die?
Kann ich dir leider nicht sagen. Ich weiß bloß dass diese für LW/MW
nicht gut sind, sondern mehr für KW. Ich hatte schon so etwas gesehen,
stammte aus einem alten Radio. Was da auf den Fotos ist, kann ich leider
nicht sagen. Kann schon sein dass da so etwas "rötliches" ist, ist
schwer zu beurteilen.
Mat. 77 Grau 2000 0,001 bis 2 MHz 0,5 bis 30 MHz 10 bis 50 MHz
(mal gespannt, ob das mit dem Übertragen der Tabelle einigermaßen
geklappt hat)
Rot ist demnach Material 61. Daraus werden wohl auch FT-Ringkerne
hergestellt, z.B. FT50-61 (AL-Wert = 68mH/1000N^2)
rolf schrieb:> Mein Favorit hier ist ein recht heller, eher graphitfarbener Stab mit> 18cm Länge aus einem Röhrenradio, das über den Stab noch das 41m-Band> empfangen hatte.
Die Farbe ist unwichtig.
Beim Stern-4 und meinem Dorena ist auf dem Feriitstab eine Silberspule,
um mindestens das 49 und 41 Meterband empfangen zu können.
Unterstützt durch die Teleskopantennen.
Dann bis 25m.
"Die üblichen weichmagnetischen Ferritmaterialen sind:
2
3
-Mangan-Zink-Ferrite (MnZn) in der Zusammensetzung MnaZn(1-a)Fe2O4
4
-Nickel-Zink-Ferrite (NiZn) in der Zusammensetzung NiaZn(1-a)Fe2O4
5
6
MnZn hat gegenüber NiZn eine höhere Permeabilität und höhere Sättigungsmagnetisierung. Die elektrische Leitfähigkeit von NiZn ist geringer als MnZn, weshalb NiZn für höhere Frequenzen geeignet ist."
Nach meinem Kenntnisstand sind Mangan-Zink-Ferrite deutlich dunkler
(fast schwarz) als Nickel-Zink-Ferrite. Konnte aber bisher keine Quelle
dazu finden. Man müsste es mal ausmessen.
michael_ schrieb:> Beim Stern-4 und meinem Dorena ist auf dem Feriitstab eine Silberspule,> um mindestens das 49 und 41 Meterband empfangen zu können.
Das gibt es wohl auch bei 40MHz-Handsendern (Reichweite etwa 10m, aber
immerhin).
Bei der Frequenz und dem Abstand ist dein Handsender aber rein induktiv
gekoppelt, also kein Fernfeld und damit auch kein Funk im herkömmlichen
Sinne. 30m schaffen die aber, ich habe einen ähnlichen fürs Garagentor.
Kurz gesagt: Die Ferritantenne bringt nur bei beengten
Platzverhältnissen einen Vorteil.
Ihre Nachteile sind die IMD durch das nichtlineare Material und die
niedrige Aussteuergrenze im Sendebetrieb. Neben den Kosten für den
Ferritstab.
