Hallo,
zur Zeit baue ich einen RX mit einer 1. ZF von 45 MHz und einer 2. ZF
mit 9 MHz. In der ersten ZF wird als PreAmp die gleiche bekannte
Schaltung hinter dem Mischer ADE-1 verwendet wie in der 2. ZF.
Das 1. ZF-Quarzfilter ist 8polig und besteht aus zwei Vectron M45B3 mit
B=15 KHz und Z=800 Ohm und insertion loss ca. 6dB (gemessen)). Das
Filter ist am Ausgang mit einem L-Tiefpass (700nH, ca. 16pF) auf 50 Ohm
abgeschlossen. Laut VNWA beträgt die Verstärkung des 1.ZF PreAmp ca.
6dB. Also sind hinter dem Quarzfilter ohne dem Mischer ca. 0dB. Der VNWA
war während der Messung direkt hinter dem L-Tiefpass angeschlossen.
Soweit, so gut....
Die 2. ZF verwendet die gleiche Schaltung hinter dem Mischer (siehe
Schaltplan). Im Gegensatz zur 1. ZF wird hier eine 6polige Quarzladder
mit Z=450 Ohm, insertion loss 1.5dB und B=2.45 KHz verwendet. Die
Quarzladder wurde einmal mit dem Matching-Tool des VNWA vermessen und
einmal "normal" mit 2 L-Tiefpässen auf 50 Ohm. Alle Messungen zeigten
keine Auffälligkeiten.
Simuliert man die Schaltung im Anhang, so hat man direkt am L-Tiefpass
eine Dämpfung von ca. 10 dB. An der Durchlasskurve des Quarzladders
ändert sich dabei fast nichts. Da der Fehler nicht am Ladderfilter
liegt, habe ich es in der Schaltung durch einen Draht ersetzt. ;)
1. ZF PreAmp 2x BF246B, Paar, Id=20mA
2. ZF PreAmp 2x J310, Paar, Id=20mA
Nun ist die Frage warum diese Dämpfung auftritt und weshalb nur in der
2. ZF?
Hallo Bernd,
den aktiven Teil (FETs usw.) kann ich hier nicht nachbilden. Ich habe
den passiven Teil idealem Trafo 50:450 Ohm nachgebildet - keine
Auffälligkeiten.
Irgendwie liegt der Wurm wohl im Verstärker, wenn sowohl die Simulation
als auch die Messung das gleiche Ergebnis zeigen. Vielleicht einfach nur
den Amp separat testen?
Übrigens: für 50:450 Ohm berechne ich L=2,5µH und C=111pF - deine Werte
wären exakt für 400 Ohm (nur akademisch, hat kaum Einfluss auf
Dämpfung/Frequenzgang).
Viel Erfolg, Horst
Hallo Bernd
Das liegt an der Signalquelle. Vor dem Innenwiderstand muss das doppelte
Signal anliegen, damit nach dem Innenwiderstand 0 dB anliegen. Deshalb
schreibe ich bei AC-Amplitude immer eine 2 rein.
Anstatt Filter kann ein Dämpfungsglied eingefügt werden, um Pegel und
Impedanz korrekt zu simulieren.
Auch Bernd
>> insertion loss 1.5dB> Hast du dich bei dem Dämpfungsglied vertan?
Danke, das hatte ich übersehen und deshalb pauschal -6dB angenommen.
Also dann eben 5,2k -- 78 Ohm -- 5,2k verwenden.
Das Problem lässt mich nicht locker. ;)
Ich habe den VNWA mal als Wobbelgenerator benutzt und mit dem Oszi die
Pegel mit Teiler 10 gemessen und in das Bild von LTSpice eingetragen.
Desweiteren zeigt ein weiters Bild die Durchlasskurve der Ladder mit
LC-Match am Ausgang. Bemerkenswert ist, wenn man das Oszi direkt an den
Ausgang der Ladder anschließt, denn dann steigt der Pegel um 6dB. Alle
Pegel zeigen ein ordentliches, rauschfreies sinusförmiges Signal.
Habe das Problem gelöst. Ist eigentlich ein Anfängerfehler von mir. Auch
hatte ich vergessen, dass es auch Resonanztrafos gibt.
@HST: Deine Simu ist in Ordnung, nur wird hier mein Denkfehler von mir
kaschiert, da du die Impedanz zuerst hochtransformierst und wieder
heruntertransformierst. Daher nur die -0.5 dB....
Nun zur Lösung: Im 1. ZF-Verstärker mit 800-Ohm-Quarzfilter ist das
Impedanzverhältnis von 800:50 ziemlich groß, daher wirkt das Tiefpass-L
mehr als Schwingkreis, wodurch die Verluste geringer werden.
Im 2. ZF-Verstärker ist das Verhältnis mit 450:50 viel kleiner und die
Verluste im Tiefpass-L damit viel größer.
Lösung des Pegelproblems währe ein Impedanzwandler am Ausgang der
Quarzladder oder ein Resonanztrafo, bifilar 1:2 und 1,8KOhm parallel als
Arbeitswiderstand des ZF-Verstärkers. Ich werde die Lösung mal
simulieren und real aufbauen. ;)
Hallo,
Bernd, irgendwie verrennst du dich ein bisschen.
Ich war zu sehr auf ein eventuelles Verstärkerproblem fixiert und hatte
daher leider vergessen, zu erwähnen, dass die 10db "Verlust" laut deiner
Schaltung schlicht und ergreifend durch die Transformation von 450 Ohm
am Verstärkerausgang auf 50 Ohm hinter dem LC-Anpassglied entstehen. Die
Spannung wird dadurch um den Faktor 3, d.h. um ca. 9,5db reduziert. Dazu
kommt noch die reale Filterdämpfung von ca. 1,5db.
Der (ideale) Trafo in meiner Simulation diente nur der Anpassung an den
Arbeitswiderstand deines Verstärkers. Nur wenn auf beiden Seiten eines
DUTs die gleiche Impedanz (hier eben 50 Ohm) existiert, wird der
Leistungsverlust korrekt ermittelt (in der Simulation durch eine Güte
von 50 für das L im LC-Glied bedingt).
Wenn du dem Filter z.B. eine relativ hochohmige Stufe folgen lässt
(Emitter-/Source-Schaltung), kannst du einfach einen Widerstand 450 Ohm
parallel zum Filterausgang (FET-Eingang) legen. Da dann auf beiden
Seiten die gleiche Impedanz herrscht, bekommst du auch die echte
Dämpfung des Filters angezeigt. Das LC-Glied ist hier kontraproduktiv.
In diese Falle mit unterschiedlichen Abschlussimpedanzen wird immer
wieder getappt.
Man kann sogar mit passiven Bausteinen eine "Verstärkung" von z.B. 20db
erreichen. Beispiel Bandfilter mit realer Dämpfung von 5db, aber mit
einem Spannungsgewinn von 15db, einfach durch niederohmigen Eingang und
hochohmigem Abschluss. Hier läge ein Impedanzverhältnis von 1:100 vor.
MfG Horst
HST schrieb:> Der (ideale) Trafo in meiner Simulation diente nur der Anpassung an den> Arbeitswiderstand deines Verstärkers. Nur wenn auf beiden Seiten eines> DUTs die gleiche Impedanz (hier eben 50 Ohm) existiert, wird der> Leistungsverlust korrekt ermittelt (in der Simulation durch eine Güte> von 50 für das L im LC-Glied bedingt).
Ah, OK, das hatte ich übersehen. Also ist die Verstärkung zu klein, wenn
man einen ADE-1 davor setzen will.
>> Wenn du dem Filter z.B. eine relativ hochohmige Stufe folgen lässt> (Emitter-/Source-Schaltung), kannst du einfach einen Widerstand 450 Ohm> parallel zum Filterausgang (FET-Eingang) legen. Da dann auf beiden> Seiten die gleiche Impedanz herrscht, bekommst du auch die echte> Dämpfung des Filters angezeigt. Das LC-Glied ist hier kontraproduktiv.
Ich habe jetzt einen Resonanztrafo eingebaut. Desweiteren habe ich die
Pegel gemessen und die Verluste des 1. und 2. Mischers im Kopf
abgezogen.
BtW: Igendwie hat C4 in der Simulation einen Einfluss auf die
Verstärkung der 1. Stufe nach dem 45Mhz-Quarzfilters.
@BerndF
Dein Schaltungsansatz als auch deine Simulationstricks weisen noch jede
Menge Optimierungspotential auf. (Man könnte es auch anders ausdrücken)
:-)
Einen doppelt symmetrischen Dioden Ringmischer in der Simulation als
Widerstandsdämpfungsglied zu simulieren ist nicht sonderlich
realitätsnah. Warum baust du dir nicht in LT-Spice einen
Diodenringmischer? Wie das geht steht ausführlich hier in Abschnitt 4
beschrieben:
http://www.gunthard-kraus.de/LTSwitcherCAD/CD_LTSwitcherCAD/pdf-file/Rf_German_01.pdf
Die Wahl der parallelen FETs als 50Ohm Abschluss des Mischers ist ganz
OK. Allerdings ist die Verstärkung FET Steilheit x Lastwiderstand. Der
Ausgang ist also hochohmig gegen 50 Ohm, wenn eine Spannungsverstärkung
gewünscht ist.
Als Treiber für einen Ringmischer ist diese Doppel-FET Schaltung jedoch
ziemlich ungeeignet. Ein Mischer verlangt für optimale Funktion an allen
Ports einen möglichst idealen 50Ohm Abschluss. Diese Doppel-FET
Schaltung hat zwar je nach Strom und Steilheit eine ziemlich gute 50Ohm
Anpassung am Verstärkereingang. Die Ausgangsanpassung des Verstärkers,
die auf den Dioden Mischer geht, ist jedoch miserabel und zum Treiben
eines 50Ohm Ringmischers vollkommen ungeeignet.
Ich empfehle dir einfach mal das Basteltagebuch zum Selbstbau TRX von
Jörn Bartels intensiv durchzulesen. Insbesondere Abschnitt 3 mit den
Untersuchungen zu Verstärkern. Dort ist genau die Lernkurve durchfahren,
die du noch vor dir hast.
http://www.bartelsos.de/index.php?dl_file=CKULUVNTA0
Wenn du dir das dort Zusammengetragene mal zu Gemüte führst, wirst du
dir viel Zeit und Frust sparen und besser wissen, auf was zu achten ist.
Grüße
Vielen Dank Heinz
Heinz Wäscher schrieb:> Dort ist genau die Lernkurve durchfahren,> die du noch vor dir hast.>> http://www.bartelsos.de/index.php?dl_file=CKULUVNTA0>> Wenn du dir das dort Zusammengetragene mal zu Gemüte führst, wirst du> dir viel Zeit und Frust sparen und besser wissen, auf was zu achten ist.
Danke Heinz. Ich habe mir das PDF ausgedruckt. Dort stehen viele
interessante Sachen drin. Nicht nur was die PreMixer-Amps betrifft.
P.S.: Frust? Achwo, das ist doch ein interessantes Hobby. ;)
Bernd F. schrieb:> Frust? Achwo, das ist doch ein interessantes Hobby. ;)
Gute Einstellung!
Wie heißt es so schön: "die Summe aller Reinfälle nennt man Erfahrung!"
halt uns auf dem Laufenden
