Ich habe ein Projekt und zwar:
Gekoppelte Schwingkreise: Das Zweikreisbandfilter
Allerdings finde ich darunter im Internet recht wenig. Ich möchte
natürlich keine Lösung sondern Hilfe zur selbsthilfe.
Also in "Real" sind diese Magnetisch gekoppelt?
Und man kann ein Ersatzschaltbild herleiten (was ich in Pspice
simulieren kann) und da ist es so das es ein Reihen und parallel
Schwingkreis hintereinander geschaltet werden?
Ist das soweit richtig? Weil dann könnte ich mir den Rest selbst
herleiten usw. Habe halt nur noch nie davon etwas gehört
Aber wofür kann man soetwas verwenden?
Gruß
Miau schrieb:> Aber wofür kann man soetwas verwenden?
Unter anderen zur optimalen Anpassung an die folgende Stufe. Ausserdem
sind diese Filter gut kontrollierbar in Bezug auf die gewünschte
Bandbreite. Anbei ein praktisches Beispiel aus der ZF eines uralten
Seefunkempfängers, dem Sailor 66T aus Dänemark.
>Gekoppelte Schwingkreise: Das Zweikreisbandfilter>Allerdings finde ich darunter im Internet recht wenig. Ich möchte>natürlich keine Lösung sondern Hilfe zur selbsthilfe.> Also in "Real" sind diese Magnetisch gekoppelt?
Oder kapazitiv.
>Und man kann ein Ersatzschaltbild herleiten (was ich in Pspice>simulieren kann) und da ist es so das es ein Reihen und parallel>Schwingkreis hintereinander geschaltet werden?>Ist das soweit richtig? Weil dann könnte ich mir den Rest selbst>herleiten usw. Habe halt nur noch nie davon etwas gehört
Üblicherweise zwei Parallelschwingkreise, die kapazitiv oder magnetisch
verkoppelt sind.
>Aber wofür kann man soetwas verwenden?
Ja, zum filtern mit steileren Filterflanken, bzw. schmalerer Bandbreite.
Miau schrieb:> Aber wofür kann man soetwas verwenden?
Klassische Verwendung ist als ZF-Filter in einem Superhet-Empfänger.
Siehe z.B. hier:
https://de.m.wikipedia.org/wiki/%C3%9Cberlagerungsempf%C3%A4nger> Also in "Real" sind diese Magnetisch gekoppelt?
Es gibt verschiedene Kopplungsarten!
Das ist nur eine von vielen Möglichkeiten. Neben der magnetischen
Kopplung der beiden Kreise gibt es auch kapazitive Kopplung,
Fußpunktkopplung, Kopplung über Anzapfungen der Wicklungen ...
Miau schrieb:> Und man kann ein Ersatzschaltbild herleiten (was ich in Pspice> simulieren kann) und da ist es so das es ein Reihen und parallel> Schwingkreis hintereinander geschaltet werden?
Das Ersatzschaltbild hängt u.a. von der Kopplungsweise ab.
Grundsätzlich besteht ein Zweikreisbandfilter aus zwei
Parallelschwingkreisen, die irgendwie gekoppelt werden.
Das kann man in LTspice z.B. über einen Kopplungsparameter zwischen den
beiden Induktivitäten realisieren, aber genausogut auch mit einer
kleinen Koppelkapazität zwischen den heißen Enden beider Schwingkreise.
Der Kopplungsgrad bestimmt mit den Resonanzfrequenzen und der Güte der
beiden Kreise die Durchlaßkurve des Bandfilters, man unterscheidet
unterkritische, kritische und überkritische Kopplung.
Mit diesen Stichworten findet man auch das ein oder andere im Netz.
Miau schrieb:> Gekoppelte Schwingkreise: Das Zweikreisbandfilter>> Allerdings finde ich darunter im Internet recht wenig.http://c-quam.blogspot.com/2015/09/mc13020-im-saba-freudenstadt125.html
Unter
"Update 18.November 2018:
ZF-Bandbreitenumschaltung mit Relais"
mit LTspice Simulation.
Vor allen Dingen, die Erkenntnis ist interessant und wichtig.
LG
old.
Hallo,
Christian S. schrieb:> Erkläre bitte, was ein Tefifon ist, und warum es das> gibt.
Nö. Mach ich nicht, kann jeder selbst suchen. ;)
PS ich habe eins.
https://www.roehres-home.de/radio/tefi_holiday/info.php?liste=S&sort=&ordner=tefi_holiday
Ich hatte auch Glück, daß der Tonabnehmer noch lebte. Verblüfft hat mich
die Stabilität der Wiedergabe in Bewegung, das Ding ist weniger aus der
Ruhe zu bringen als ein alter Kassenrecorder.
Zu den Bandfiltern wurde ja schon alles gesagt, ich habe da den Vorteil
der frühen Geburt.
Bei den üblichen Kopplungsarten könnte man aufzählen:
Induktiv durch den Aufbau.
Induktiv mit Kopplelwicklung, gern bei Spulen mit Ferritring oder
Schalenkernen.
Kapazitiv über eine kleine Kapazität am heißen Ende.
Kapazitiv über eine gemeinsame Fußpunktkapazität, entweder die beiden
kompletten Schwingkirese oder durch aufteilen der Kreiskapazitätn und
einen gemeinsamen Anteil.
Da kann er viel simulieren. :)
Gruß aus Berlin
Michael
Miau schrieb:> Und man kann ein Ersatzschaltbild herleiten (was ich in Pspice> simulieren kann)
Das Zweikreifilter als Transformator mit Eingangs- und Ausgangskapzität
auffassen.
Christian S. schrieb:> Erkläre bitte, was ein Tefifon ist, und warum es das> gibt.
Na, da dürften selbst hier im Forum ziemlich viele Leute raus sein, das
Tefifon war schließlich selbst zu seinen besten Tagen eher ein Exot, der
sich in der Breite nie gegen den Plattenspieler durchsetzen konnte. Das
Programmangebot konnte nicht ansatzweise mit dem auf Schallplatte
konkurrieren.
Spätestens die erschwinglich werdende Tonbandtechnik hat ihm mit dem
Vorteil der Aufnahmemöglichkeit endgültig den Garaus gemacht...
Außer an alten Radios Interessierten und Sammlern dürfte das Tefifon
heute kaum noch jemand kennen. Vielleicht noch aufmerksame
Museumsbesucher...
Heutige Jugendliche haben ja schon Fragezeichen in den Augen, wenn sie
eine Tonband-Kassette sehen...
Miau schrieb:> Gekoppelte Schwingkreise: Das Zweikreisbandfilter
Schön.
> Also in "Real" sind diese Magnetisch gekoppelt?
Nein, nicht zwingend.
Magnetische Kopplung ist nur in der Hinsicht besonders
vorteilhaft, dass das Sperrverhalten oberhalb und
unterhalb vom Durchlassbereich einigermaßen symmetrisch
ist.
Bei kapazitiver Kopplung ist die obere Flanke flacher,
bei induktiver die untere.
> Und man kann ein Ersatzschaltbild herleiten (was ich> in Pspice simulieren kann)
Ja -- wobei sich die Formeln für Zweikreis-Bandfilter
notfalls noch von Hand umstellen und im Excel auswerten
lassen.
> und da ist es so das es ein Reihen und parallel> Schwingkreis hintereinander geschaltet werden?
Nein. Üblich und vorteilhaft ist die Realisierung durch
zwei gekoppelte Parallelschwingkreise. Reihenschwing-
kreise führen bei höheren Güten zu nicht realisierbaren
Bauteilwerten.
> Ist das soweit richtig? Weil dann könnte ich mir den> Rest selbst herleiten usw. Habe halt nur noch nie davon> etwas gehört
Da das aus der Vor-Internet-Zeit stammt, sollte man auf
totem Baum suchen. Für Praktiker bietet sich Literatur für
Funkamateure, Rundfunkmechaniker oder HF-Entwicklungs-
ingenieure an.
Aus dem Gedächtnis: Detlev Lechner, "Kurzwellenempfänger";
Balcke/Heisterberg, "HF- und Verstärkertechnik"
Genießer der Algebra und Funktionentheorie bevorzugen:
Trzeba/Frühauf, "Analyse und Synthese linearer Hochfrequenz-
schaltungen".
> Aber wofür kann man soetwas verwenden?
Wurde schon genannt: ZF-Verstärker.
Ergänzung dazu: Bei einzelnen Schwingkreisen gibt es einen
festen Zusammenhang zwischen Güte, Flankensteilheit und
Bandbreite.
Mehrkreisfilter (zu denen ja auch das Zweikreis-Bandfilter
gehört) haben den Vorteil, dass sich Flankensteilheit und
Bandbreite (in Grenzen) UNABHÄNGIG voneinander wählen lassen.
Die Flankensteilheit hängt nämlich von der Güte ab; die
Bandbreite lässt sich aber (in Grenzen) über den Kopplungs-
faktor verändern.
Man kann also Mehrkreisfilter bauen, die zwar steilflankig
sind, aber dennoch über eine vernünftige Bandbreite verfügen.
Das geht mit Einzelkreisen nicht; ein steilflankiger Kreis
mit höher Güte ist automatisch schmalbandig.
Miau schrieb:> Aber wofür kann man soetwas verwenden?
Für prähistorische Radio- und Röhrenempfänger. Die Spulen wurden zum
Teil noch kunstvoll gewickelt.
mfg Klaus
Egon D. schrieb:> Man kann also Mehrkreisfilter bauen, die zwar steilflankig> sind, aber dennoch über eine vernünftige Bandbreite verfügen.> Das geht mit Einzelkreisen nicht; ein steilflankiger Kreis> mit höher Güte ist automatisch schmalbandig.
Es ist vergleichbar mit Tiefpässen: Bei einem mehrpoligen Tiefpass ist
sowohl die Welligkeit (wenn vorhanden: Chebycheff) als auch das
Überschwingen (wenn vorhanden: Zwischen Bessel über Butterworth bis
Chebycheff) wählbar, aber vor allen Dingen wird das Verhältnis
Grenzfrequenz zu Steilheit durch die Anzahl der Pole (Bandfilter: Anzahl
der (Schwing-)Kreise) bestimmt. Deswegen hatten (oder haben immer noch?)
die guten Superhets viele "Kreise".
Mehrpolige Bandfilter kann man natürlich auch mit aktiven oder digitalen
Filtern realisieren.
Unabhängig davon: (LC-)Bandfilter werden hier als etwas aus Opas
Mottenkiste dargestellt. Zweifellos haben sie nicht mehr die Bedeutung
von früher, aber ich würde hoch wetten, dass es noch jede Menge Geräte
gibt, die mindestens digital realisierte Mehrkreisfilter haben, wenn
nicht sogar noch good old-school LC-Bandfilter in good old-school
Superhets. Kann aber auch sein, dass sie dann generell z. B. durch
Oberflächen-Wellen-Filter komplett ersetzt sind.
Der Zahn der Zeit schrieb:> Unabhängig davon: (LC-)Bandfilter werden hier als> etwas aus Opas Mottenkiste dargestellt.
Das gilt für die gesamte analoge bzw. diskrete Schaltungs-
technik: Was nicht digital oder wenigstens mit einem IC
gelöst werden kann, ist unmöglich.
Aus der W. schrieb:> "Update 18.November 2018:> ZF-Bandbreitenumschaltung mit Relais"
Ich hatte mal ein Röhrenradio mit einstellbarer Bandbreite.
Ein Seilzug führte vom Drehknopf an der Frontplatte bis in die beiden
Bandfilter. Damit konnte man die obere Spule um etwa 45° verdrehen. Es
war auch gut zu hören, wie der Ton dumpfer wurde.
In einem anderen Radio waren sogar Luftkondensatoren in den Bandfiltern.
Sahen aus wie Drekos, d.h. 2 Pakete aus Aluplatten, bloß nicht drehbar,
sondern fest.
Natürlich hab ich jedes Radio irgendwann vollständig zerlegt.
Ein Bandfilter habe ich z.B. zum Experimentiernetzteil (5V, 12V)
umgebaut. Der Alubecher diente gleichzeitig als Kühlkörper.
... und das Tefi - Fon wurde kommerziell in den 40iger
Jahren im Rundfunk benutzt, etwa im Luftschutz - Rundfunk.
So als Endlos-Schallplattenersatz:
"Achtung, Achtung, Alabasta Taschenlampe, Einflug der Krähen
ins Reichsgebiet nordwestlich von Hamburg" Tick Tack, Tick Tack...
;--P
mfg
Peter D. schrieb:> Ich hatte mal ein Röhrenradio mit einstellbarer Bandbreite.> Ein Seilzug führte vom Drehknopf an der Frontplatte bis in die beiden> Bandfilter.
Das ist eine feine Sache wenn es gelungen ist, die Mittenfrequenz
bei zu behalten. Das war meist so und theoretisch ändert
die Magnetische Kopplung die Centerfrequenz nicht.
Man stimmt in Stellung schmal ab, und liegt dann in Stellung
breit mit dem Träger mittig in der Durchlasskurve.
Ich hatte auch schon überlegt, das Saba Bandfilter mit Seilzug
auszustatten. Immerhin hat das Filter ja eine Schraube mit der man
die Kopplung einstellen kann. Mir ist da aber keine schöne,
für mich machbare, Lösung eingefallen. Letztendlich wählt man doch
nur schmal oder breit und da war für mich die Relaislösung
leichter, zumal ich ja eine Möglichkeit gefunden habe, die die
Mittenfrequenz und die Durchlassdämpfung beibehält.
Alles Andere ist Huddel.
LG
old.
Aus der W. schrieb:> Ich hatte auch schon überlegt, das Saba Bandfilter mit Seilzug> auszustatten.
Die obere Spule war auf einem Drehteller mit Wendelfeder als Rückholung.
Über eine Umlenkrolle hat das Seil daran gezogen. Über Lahnlitze war die
obere Spule angeschlossen.
Ich hab das auch nicht gleich gemerkt, sondern mich nur gewundert, warum
die oberen Abgleichöffnungen länglich waren.
Die meist älteren Leute konnten mit den technischen Raffinessen eh
nichts anfangen. Auch bei dem grünen Licht (EM11, EM80) wußte keiner,
was es bedeutet.
Den Typ weiß ich leider nicht mehr, war aber aus DDR-Produktion.
Oft ist da nur ein Loch in der Trennwand zwischen den Filterkreisen.
(Zum Abgleich kann man das gelegentlich teilweise verschließen) Wenn es
am "heißen Ende" sitzt, also am Punkt maximaler Spannung gegen GND, ist
die Kopplung eher kapazitiv. Am "kalten Ende" ist dafür der Strom in der
Wicklung maximal, daher induktive Kopplung. Für schön symmetrischen
Frequenzgangverlauf mischt man beides.
Als Literatur vielleicht noch die beiden Bücher von Harry Koch
Transistorsender und -empfänger 1972/75. ISBN 9783772356032 und ISBN
9783772357428
Christoph db1uq K. schrieb:> Am "kalten Ende" ist dafür der Strom in der> Wicklung maximal, daher induktive Kopplung.
Der Strom ist überall gleich. Ein Schwingkreis aus konzentrierten
Elementen ist kein Lambda-Halbe-Strahler.
Auch mit dem Rest Deines Beitrages kann ich mich nicht anfreunden.
LG
old.
Ich verstehe nicht, warum analoge Bandfilter hier grundsätzlich in den
historischen Röhren- und Zwischenfrequenzbereich einsortiert werden.
Neben den hier bereits erwähnten Referenzen gibt es im Internet hunderte
recht moderne Abhandlungen (und Design-Programme) dafür - von üblichen
LC-Kreisen bis zu den sog. Leitungskreisen für den Bereich >200MHz.
Ich habe mal eine kleine Abhandlung als Beispiel drangehängt (allerdings
in Englisch).
Analoge Filter dieser Art sind immer noch hochmodern und decken den
Frequenzbereich von <1MHz bis >40GHz ab. Sie sind ein unentbehrlicher
Bestandteil aller modernen Funkgeräte (auch Handys). Auch die gesamte
SDR-Technik verwendet aus gutem Grund analoge Filter in Empfängereingang
und Senderausgang.
Für unsere Digitalfreunde:
Klar, man kann heute Digitalfilter mit Eigenschaften konzipieren
(Flankensteilheit, Gruppenlaufzeit, usw.), die von keinem Analogfilter
auch nur annähernd erreicht werden können. Nur - das spielt sich
überwiegend bei recht niedrigen Frequenzen ab (kHz bis <10MHz) und
erfordert sehr schnelle CPUs oder FPGAs. Wer im INet nach
"Interdigitalfilter" sucht, findet allerdings etwas Analoges.
Nur zum Spaß: man baue ein digitales Tiefpassfilter mit einer fg von
20MHz und einer Unterdrückung von >60db bei 2x fg. Analog einfach, siehe
Bild. Ein bisschen CuL und Kondensatoren für 10cts/St. Braucht auch
keinen Strom ;-)).
HST schrieb:> Ich verstehe nicht, warum analoge Bandfilter hier grundsätzlich in den> historischen Röhren- und Zwischenfrequenzbereich einsortiert werden.
Weil die, die das meinen es nicht besser wissen.
Beispiel für Zweikreisfilter mit
kapazitiver, induktiver und transformatorischer Kopplung, s. Anl.
Im Diagramm (Bildschirm-Abbild; R/L habe ich auf die schnelle nicht
zusammengeetzt bekommen) geben die durchgenden Kurven die Amplitude,
die gestrichelten die Phase an.
HST schrieb:> Ich verstehe nicht, warum analoge Bandfilter hier> grundsätzlich in den historischen Röhren- und> Zwischenfrequenzbereich einsortiert werden.
Weil nicht allgemein nach LC-Filtern, sondern ganz
ausdrücklich nach ZWEIKREIS-BANDFILTERN gefragt
wurde -- siehe Überschrift.
Davon werden also weder mitlaufende Vorkreise
erfasst noch Schwingkreise zur Antennenanpassung
oder mehrgliedrige Tiefpässe zur Unterdrückung von
Harmonischen.
Elektrofan schrieb:> Beispiel für Zweikreisfilter mit> kapazitiver, induktiver und transformatorischer Kopplung, s. Anl.
Schön, man sieht, dass bei der magnetischen Kopplung
die Mittenfrequenz zwischen beiden liegt.
Dass sich bei der magnetischen (oder transformatorischen)
Kopplung die Mittenfrequenz nicht ändert,
sieht man aber erst richtig, wenn man bei verschiedenen
Kopplungen vergleicht. Und darauf kommt es ja an
bei einem ZF-Koppelfilter.
LG
old.
Egon D. schrieb:> Davon werden also weder mitlaufende Vorkreise> erfasst
Doch, die gibt es. Stichwort Bandfiltereingang.
Schau Dir mal die Philips-Super mit 128KHz ZF an.
Auch diverse 50ger Jahre Radios hatten das.
Sind in der Regel die mit drei dicken Drehkopaketen
und ohne HF-Vorstufe.
LG
old.
Christian S. schrieb:> Sie enthalten zwei> Schwingkreise, meist abgestimmt per Ferritkern, wobei beide> Resonanzfrequenzen leicht nebeneinander liegen. Somit ergibt sich beim> Wobbeln des Filters eine Kurve, die oben einigermaßen flach ist.
Das ist nicht ganz richtig.
Obwohl das eine gängige und scheinbar einleuchtende Erklärung ist, ist
sie falsch; die beiden Schwingkreise sind wirklich auf die gleiche
Frequenz abgestimmt.
Der flache Bereich der Durchlasskurve, -evtl sogar zwei Höcker mit einer
Einsenkung dazwischen-, ergibt sich nicht aus unterschiedlichen
Resonanzfrequenzen der Kreise, sondern durch ihre geringe Kopplung.
Wenn man zwei dämpfungsarme schwingfähige Systeme (Resonatoren), -das
können sogar Fadenpendel sein-, lose miteinander koppelt, und nur eines
davon in Schwingung versetzt und danach frei schwingen lässt, beginnt
allmählich auch der andere Resonator zu schwingen.
Dabei übernimmt er Energie des Ersten, dessen Schwingung durch diesen
Energieverlust immer kleiner wird, bis nach vielen Schwingungen nur noch
der zweite Resonator schwingt, während sich der ursprünglich Angeregte
in Ruhe befindet.
An dieser Stelle beginnt das Spiel von neuem, jedoch findet der
Transport der Schwingungsenergie nun in umgekehrter Richtung statt.
Auf diese Weise vollführt jeder der beiden Schwingkreise eine Schwingung
mit seiner Eigenfrequenz, die aber amplitudenmoduliert ist.
Diese Amplitudenmodulation (genauer: Zweiseitenbandmodulation mit
unterdrücktem Träger) verursacht die beiden Seitenbänder, die für die
beiden Höcker, oder, bei etwas festerer Kopplung, für den flachen
Bereich der Durchlasskurve des Bandfilters veranwortlich sind.
Bei ganz fester Kopplung, z.B. bifilare Wicklungen, kommt wieder die
Resonanzkurve eines Einzelkreises heraus. Kein Wunder, weil z.B bei
einer Parallelschaltung der Schwingkreise sich L halbiert und C
verdoppelt, das frequenzbestimmende Produkt L*C also konstant bleibt.
https://www.youtube.com/watch?v=q8qrFS8igLc
Egon D. schrieb:>> Also in "Real" sind diese Magnetisch gekoppelt?>> Nein, nicht zwingend.>> Magnetische Kopplung ist nur in der Hinsicht besonders> vorteilhaft, dass das Sperrverhalten oberhalb und> unterhalb vom Durchlassbereich einigermaßen symmetrisch> ist.> Bei kapazitiver Kopplung ist die obere Flanke flacher,> bei induktiver die untere.
Auch wenn es sich dabei nur um Bruchteile eines pF handelt, so lässt
sich in der Praxis ein kapazitiver Anteil der Kopplung kaum
ausschliessen, da sich die beiden Spulen und ihre Zuleitungen ja im
gleichen Abschirmbecher befinden.
Die Entwickler damals haben diese Einflüsse gekannt und berücksichtigt
(z.B. durch den Windungssinn der Spulen), und das ist auch der Grund,
weshalb man an HF-Schaltungen nicht unnütz herumbiegen soll.
Egon D. schrieb:>> Ich verstehe nicht, warum analoge Bandfilter hier>> grundsätzlich in den historischen Röhren- und>> Zwischenfrequenzbereich einsortiert werden.>> Weil nicht allgemein nach LC-Filtern, sondern ganz> ausdrücklich nach ZWEIKREIS-BANDFILTERN gefragt> wurde -- siehe Überschrift.>> Davon werden also weder mitlaufende Vorkreise> erfasst noch Schwingkreise zur Antennenanpassung> oder mehrgliedrige Tiefpässe zur Unterdrückung von> Harmonischen.
Weil Zweikreis-BF eben nicht nur auf die o.g. historischen Anwendungen
beschränkt sind, sondern auch heute z.B. bei vielen Transceivern zur
HF-Vorselektion verwendet werden. Hier als ein Beispiel die Schaltung
der (Zweikreis-) Eingangsbandfilter des Elecraft K2 (siehe auch im
Top-TRX K3). Da kann man auch gleich eine der möglichen Anpassarten
(kapazitive Teiler) der hochohmigen Parallelkreise an die niederohmigen
Ein- und Ausgänge sehen.
BTW, das LP-Filter habe ich (wie oben auch ausdrücklich erwähnt) nur als
Kontrast zu einem Digitalfilter eingestellt.
Hp M. schrieb:> Das ist nicht ganz richtig.> Obwohl das eine gängige und scheinbar einleuchtende Erklärung ist, ist> sie falsch; die beiden Schwingkreise sind wirklich auf die gleiche> Frequenz abgestimmt.
Man unterscheidet zwischen zwei Arten von Bandfiltern:
Koppelfilter und
Verstimmungsfilter.
Welches wie funzt, sagt schon der Name.
Was der Gustav weiter oben gezeigt hat,
Beitrag "Re: Was ist ein Zweikreisbandfilter?"
ist in Stellung "breit" eine Kombination aus beiden.
Ich hatte noch kein Gerät auf dem Tisch, bei dem mich eine
solche Bandbreitenumschaltung zufrieden gestellt hat.
Entweder geht in Stellung "Breit" die Amplitude drastisch
zurück oder die Mittenfrequenz verschiebt sich oder beides.
Deshalb habe ich das beim Saba so gelöst:
Beitrag "Re: Was ist ein Zweikreisbandfilter?"
LG
old.
Aus der W. schrieb:> Ich hatte noch kein Gerät auf dem Tisch, bei dem mich eine> solche Bandbreitenumschaltung zufrieden gestellt hat.> Entweder geht in Stellung "Breit" die Amplitude drastisch> zurück
Ist doch normal, und bei Runfunk ist die Qualität dann besser.
Christian S. schrieb:> Und wieso ist der Träger dabei unterdrückt?
"Schuld" daran ist der Phasensprung um 180°, der jedesmal auftritt, wenn
die Amplitude (nicht der Momentanwert!) der Schwebung zu Null wird.
Der Kreis schwingt danach mit gleicher Frequenz aber umgekehrter Phase
wieder an. Im Mittel verschwindet dadurch der Träger.
Dieser Phasensprung ist eine Konsequenz daraus, dass man die
Kinderschaukel im richtigen Moment anstossen muss, wenn die Amplitude
maximal werden soll.
Der Phasensprung tritt auch bei als Mischern verwendeten Ringmodulatoren
oder 4-Quadrant-Multiplizierern auf und führt dort zu dem bekannten
Ergebnis, dass am Ausgang die beiden Spiegelfrequenzen f1+f2 und f1-f2
herauskommen, aber weder f1 noch f2.
Je nach den verwendeten Frequenzen bedeutet dieser Zusammenhang nichts
anderes als Aufwärts und/oder Abwärtsmischung, oder eben die
Doppelseitenbandmodulation mit unterdrücktem Träger.
Bei gewöhnlicher AM hingegen fügt man der NF bekanntlich noch eine
Gleichspannung hinzu, die groß genug sein muss um einen
Vorzeichenwechsel der Modulationsspannung sicher zu vermeiden. Um diesen
Gleichwert pendelt bei AM die Modulationsspannung und die
Trägerleistung.
Bei einem Vorzeichenwechsel der Modulationsspannung nämlich würde der
Modulator die HF umpolen, was nichts anderes als einen Phasensprung um
180° darstellt.
Bei den lose gekoppelten Schwingkreisen eines Bandfilters ist das
Auftreten dieses Phasensprungs wohl nicht so offensichtlich, aber ich
will versuchen es zu erklären:
Um die Kinderschaukel oder einen Schwingkreis auf maximale Amplitude
aufzuschaukeln, muss man die Energie im richtigen Moment und mit
richtigem Vorzeichen zuführen.
Auf diese Weise gelingt es, dass bei den lose gekoppelten Kreisen der
speisende Schwingkreis immer noch Energie an den anderen Kreis
überträgt, obwohl seine Amplitude und sein Energieinhalt schon viel
geringer sind, als die des angetriebenen Resonators.
Dieser richtige Moment liegt z.B. vor, wenn die Spannung der
antreibenden Quelle der Schwingkreisspannung um 90° vorauseilt.
Im Umkehrschluß bedeutet das eine maximale Dämpfung der Schwingung, wenn
die Schwingkreisspannung dem Generator um 90° voreilt.
Zusammengenommen ergibt das den 180° Phasensprung, den man in der
Simulation (1pF-Detail) auch sehen kann.
Man kann es auch so begreifen, dass sich an dem Nulldurchgang der
Schwebung die Richtung des Energieflusses umkehrt.
Ich habe mal einige Simulationen (1pF-Übersicht) angehängt, bei denen
nur die Koppelkapazität C3 geändert wurde.
Blau ist die Spannung des Eingangskreises, Grün die des Ausgangskreises.
Die L und C haben je 0,5mH bzw. 270pF, was eine Resonanzfrequenz von
433kHz ergibt. Ähnliche Werte findet man auch in tatsächlich gebauten
465kHz Bandfiltern von Röhrenradios vor.
Auch die Ausgangs- und Eingangswiderstände von 5M entsprechen in etwa
den dortigen Verhältnissen.
Die Blindwiderstände der Schwingkreiskomponenten liegen bei dieser
Frequenz bei 1361 Ohm.
Mittels der 3 Ohm Widerstände habe ich die Drahtverluste etc.
berücksichtigt.
Die Schaltung wird durch einen einzelnen Rechteckimpuls von 100V (20µA
an 5MOhm) und 0,5µs Dauer angeregt.
Den Koppelkondensator habe ich zunächst einmal mit 1pF angenommen.
In der Detailansicht (1pF-Detail) kann man bei ca. 315µs deutlich den
Phasensprung des blauen Signals um 180° sehen. Dort hat der
Eingangskreis seine gesamte Energie an den Ausgangskreis abgegeben und
nimmt nun Energie von dort auf.
In der Detailansicht der FFT sieht man hier ansatzweise ein flaches Dach
im Frequenzgang. Mit 1pF sind wir also zufällig schon nahe am optimalen
Fall der "kritischen Kopplung".
Je stärker man die Kopplung nun macht, umso schneller geschieht der
Energieaustausch zwischen den beiden Schwingkreisen, und umso
hochfrequenter ist folglich die Schwebung, und entsprechend sind auch
die beiden Seitenbänder weiter voneinander entfernt.
Mit der versuchsweise stärkeren Kopplung von 5pF ergeben sich folglich
auch die entsprechenden Bilder (5pF-Detail), auf denen man in der FFT
die Einsattelung des Frequenzgangs sieht, weil dann schon die
Resonanzschärfe jedes einzelnen Schwingkreises ausreicht um die beiden
Seitenbänder voneinander zu trennen.
In der Detaildarstellung der Spannung sieht man, dass eine Periode der
Schwebung nur noch ca. 320-65= 255µs dauert, also eine Frequenz von
3,9kHz hat.
Dementsprechend findet man in der FFT die beiden Höcker im Abstand von
etwa 8 kHz.
Man spricht hier von "überkritischer Kopplung".
Wenn man umgekehrt die Kopplung von 1pF ausgehend um den Faktor 5
erniedrigt, erfolgt der Energieaustausch zwischen den beiden Kreisen so
langsam, dass keine richtige Schwebung mehr zustande kommt. Der
Energieverlust der Schwingkreise durch die Dämpfung während einer
Periode der Schwebung ist zu groß.
Zwar übernimmt der Ausgangskreis bei dieser "unterkritischen Kopplung"
noch etwas Energie vom Eingangskreis, und seine Amplitude wächst auch
etwas über die des Eingangskreises, aber dann stirbt die Schwingung in
beiden Kreisen allmählich ab. Die Phasenverschiebung zwischen den beiden
Kreisen beträgt dabei auch keine 90° mehr.
Im Frequenzgang sieht man hier nur ein Maximum, das aber schärfer als
bei einem Einzelkreis ist. (0,2pF-Detail)
Christian S. schrieb:> Und wieso ist der Träger dabei unterdrückt?
Weil er das Einschwingverhalten eines Filters betrachtet
und den Phasensprung von der Doppelseitenbandmodulation
mit unterdrücktem Träger kennt. Folgerung für ihn:
Phasensprung bedeutet da muss ein unterdrückter Träger sein.
Und nein das Pfeifen im AM-Bereich kommt nicht vom Bandfilter,
also nochmal Glück gehabt. ;-)
Lass Dir mal die asc geben, dann merkst Du wo der Frosch die Locken hat.
Ich dachte auch erstmal Hä? Watt maakt der da?
michael_ schrieb:> Ist doch normal
Normal ist das bei dieser Art Bandbreitenumschaltung.
Schrott ab Werk.
Wer es elektrisch nicht kann, soll bei der Seilzugmethode bleiben.
LG
old.
Hier mal ein Zweikreisf-ZF- Filter, welches eine einstellbare Kopplung
besitzt.
Ist ein Autoradio- ZF- Filter, Polen, 70er/ 80er Jahre.
Oben ist ein Mittelloch, unter dem eine Polyäthylen- Scheibe sitzt, in
die 3 Ferritstäbchen eingelassen sind.
Die Scheibe sitzt genau zwischen den Spulenkörper- Oberseiten, und
gestattet durch Drehung den Kopplungsgrad zu bestimmen.
Die Bilder des Wobbelsichtgerätes zeigen, daß bei Querstellung der Stä
be = feste Kopplung die Amplitude steigt, die Kurve ober aber breiter
wird.
Bei Querstellung Amplitude niedriger- lose Kopplung. hohe Trennschärfe.
Da die Koppelscheibe mittig sitzt, beeinflußt sie beide Kreise gleich,
so gibt es keine Frequenzverwerfung.
Die Kopplung ist ausreichend für "breit", für eine eine Höckerkurve
reicht es nicht.
Aus der W. schrieb:> Karl B. schrieb:>> Hi,>> Induktiv.>> Wären die mal besser bei dem Spulenfahrstuhl geblieben …
Hi,
muss nochmal den Wobbler dranhängen.
Jedenfalls kracht es schön, wenn man umschaltet.
So richtig schööön kkkkracks.
ciao
gustav
Ergänzung:
Im letzten Bild ist der Frequenzbereich zu sehen. Die obere Linie bildet
das momentan genutzte Spektrum des Generators, die EMK des Oszillators,
ab.
Der Zacken nach unten ist die Nullstelle des Wobbler-
Schwebungsgenerators, also Null Hertz.
Die beiden Marken sind 1 MHz- Vielfache vom Markengenerator, also 1 MHz
und 2 MHz. Eine ganz flache Marke ist ungefähr auf Höhe der Filterkurve
unten, die wäre also bei 500 KHz.
Jede Verstimmung wird beim Wobbler sofort sichtbar.
Karl B. schrieb:> Jedenfalls kracht es schön, wenn man umschaltet.> So richtig schööön kkkkracks.
Das ist das nächste Problem dabei, Kontaktprobleme
machen das Ding unbrauchbar.
Kommt bei der Fußpunktkopplung besonders gut. ;-)
OK, ich weiß nicht, wie meine Relaislösung in 30 Jahren
arbeitet. Aber weil keine Fußpunktkopplung, kann sich da
der Kontaktwiderstand nicht so stark auswirken.
LG
old.
Hier mal ein mechanisch Bandbreiten- stellbares Zwekreis- Filter für die
ZF im AM- und FM- Bereich.
Stammt aus einem Gerät von Stern- Radio Staßfurt, DDR, 50er Jahre.
Das Filter besitzt eine Schwenkvorrichtung für Koppelkerne.
Andere Filter benutzen "Spulenschwenker", der die gesamte Spule bewegt ,
einen, der nur eine Teilwicklung bewegt, einen "Spulenkipper" (EAW, DDR)
oder einen "Spulenfahrstuhl" (z. B. NORA, Telefunken).
Und natürlich kann man auch den Kopplungsgrad durch Koppelkondensatoren
und Umschaltung derselben bewerkstelligen.
Die mechanischen Filter waren lange Zeit Standard für bessere Radios,
Ausfälle waren sehr selten, man kann sie als bewährte und langlebige
Technik bezeichnen.
Man kann beim "Stassi- Filter" auf der AM- Seite sehr schön den Einfluß
der verstellbaren Kopplung auf die Bandbreite erkennen.
2 Koppelkerne werden gleichmäßig von Spulenmitte zu Spulenober- und
-Unterseite geschwenkt.
Die Schwenkbewegung bei stehendem Filter erinnert an die Duracell-
Klatschhasen. Nur werden die Kerne eher selten, und auch sehr langsam
bewegt...
Kerne an Ober- und Unterseite = feste Kopplung = hohe Bandbreite, gute
NF- Qualität, Aausgangsspannung hoch.
Kerne an Spulenmitten = loseste Kopplung = Bandbreite schmal, NF in den
Höhen begrenzt, Ausgangsspannung geringer.
Die Kerne werden genau gleich an/ vom Kopplungspunkt bewegt, dadurch
keine Frequenzverwerfung.
Bei guter Regelung gibt es trotz anderer Ausgangsspannungen bei anderer
Bandbreite keinen wesentlichen Unterschied in der Lautstärke.
Die Kurve bei "breit" habe ich mit Bildbearbeitung besser sichtbar
gemacht, der Wobbler schalten 25mal/sec. twischen den Kurvenzügen um,
und die Kamera ist schneller als das Auge, hier ist also das
"Nachleuchten" des Schirms zu sehen, es wird gerade die EMK- Kurve des
eigenen Generators abgebildet.
Ich habe darauf verzichtet, die Kurve breiter aufzulösen, das Bild ist
nicht sehr stabil.
FM hat keine Bandbreitenstellung.
(wer weiß, warum ?)
Bei AM ist die Marke 1 MHz neben der Kurve, schwach an der Kurve die
halbe Frequenz davon.
Bei FM habe ich 1 MHz- Marken eingeblendet.
Hmmm... wat'n dat für 'ne Frequenz ???
Wenn hier liest, könnte man meinen, Zweikreisbandfilter seien was von
Gestern. In Blechbüchsen verpackte Dingerm, die man nur in alten
Röhrenkisten findet und die mit vorsintflutlichen Röhrenwobblern
abgeglichen werden.
Viele moderne Kurzwellenemepfänger (auch SDR) haben Zweikreis-Bandfilter
zur Vorselektion.
Nur mal als Eines von vielen möglichen Beispielen:
https://www.sv1afn.com/ham_band_presel.html
