Hallo miteinander Ich habe ein kleines Problem, bei dem ich leider keine Ahnung habe, wie ich es lösen kann und wo ich die entsprechenden Informationen herbekomme: Ich möchte einen Ringmischer bauen, welcher mir aus 60MHz und 59.9MHz die Differenz heraus gibt. Das ich diese mit einem (wahrscheinlich aktiven höherer Ortnung) Tiefpass-Filter heraus bekomme ist mir klar. Ebenso, wie ich das Filter dimensionieren muss. Nur der Mischer ist für mich absolutes Neuland. Welche Ferrite kann ich da nehmen und wo kaufen? Auf was muss ich schauen? Muss ich eine Dämpfung mit Verstärker kompensieren... Bis jetzt bekannte Daten: - Eingangssignal ist 60 resp. 59,9MHz, Uss 5V, Offset von 2.5V - Das Differenzsignal geht einmal über einen Phasenschieber (by the way, wie kann man den variabl entwerfen?) und dann auf ein Oszi, das andere Signal geht direkt auf das Oszi (Es soll die Phasenlage dargestellt werden). Besten Dank für die Hilfe MFG Patrick
Hallo Patrick, Ringmischer kauft man heutzutage üblicherweise als fertiges Bauteil z.B. von MiniCircuits; es gibt diverse Typen für fast alle denkbaren Frequenzbereiche und Anwendungsfälle. Wenn man überhaupt nichts passendes im Angebot findet oder aus einem anderen Grund auf Selbstbau festgenagelt ist, kann man für die Übertrager Ferritringkerne oder Doppellochkerne von Amidon verwenden - die gibt es sogar bei Reichelt. Für 60 MHz käme das Material -61 in Frage. Als Dioden kann man im einfachsten Fall 1N4148 verwenden, eleganter sind Schottkydioden. Die Mischdämpfung beträgt normalerweise rund 6dB. Am Ausgang des Mischers erscheinen bei idealisierter Betrachtung Summen- und Differenzfrequenz der beiden Eingangssignale, in Deinem Fall also 119,9MHz und 100kHz. Ein simpler passiver Tiefpaß reicht bei derart großem Frequenzabstand aus, um die unerwünschte Summe zu unterdrücken und die Differenz durchzulassen. Der Gleichspannungsanteil trägt nichts zum Mischprozess bei und wird am besten mittels Koppelkondensator von den Übertragerwicklungen ferngehalten. Ach ja: Phasenschieber gibt es glaube ich auch bei MiniCircuits...
Hallo Patrick Falls Du die Mischer wirklich selber bauen willst, machs wie Mikrowilli schon schrieb. Nimm einen BN61-2402 Doppellochkern, gibts bei R. für 51 Cent., bei einem AL-Wert von 150 benötigt es nur 3 Windungen durch beide Löcher. Jede Wicklung hat dann 1.35µH. Erst nimmst Du 3 Kupferlack-Drähte ca. 20 cm lang und drillst sie zusammen. Dann wickelst Du damit die 3 Windungen durch beide Löcher des Kerns. Als Diode würde ich die 1N4148 nehmen, denn diese kommt später in die Sättigung als Schottkys und kann deshalb höhere Spannungen mischen bevor Sättigung eintritt. Die Oszillatorspannung sollte ca. 1-1.2 Volt Spitze betragen und die Signalspannung max. 400-500 mV Spitze. Es gibt nichts Unsauberes/Unstabiles, mit einem simplen Tiefpass schrumpfen alle unerwünschten Signale auf wenige mV und sind damit auf dem Oszi nicht mehr zu sehen. Die Mischer haben eine Dämpfung von 6 db, da kommt bei 100kHz immer noch die Hälfte des Eingangssignals raus. Im angehängten Beispiel gibt es ein Koaxkabel mit 5.25 Meter Länge, welches das 2. Signal um genau eine Schwingung verzögert. Deshalb sind beide Signale praktisch phasengleich. Gruß, Bernd
Hallo Erstmals danke für die Antwort. Mikrowilli schrieb: > Ringmischer kauft man heutzutage üblicherweise als fertiges Bauteil z.B. Ähm, wo könnte ich ausser bei MiniCircuits solche fertigen Elemente kaufen? Und welche Angaben sind hier wichtig? MuniCom hat ebenfalls Mischer im Sortiment, nur werden dort LO, RF und IF von mir aus gesehen im zu hohen Bereich angeboten. LO müsste bei mir ja "nur" 59,9MHz, RF bei 60MHz und IF bei 100kHz sein. oder gehen da auch höhere Angaben? Besten Dank für die Antwort. MFG Patrick
Patrick B. schrieb: > Ähm, wo könnte ich ausser bei MiniCircuits solche fertigen Elemente > kaufen? Und welche Angaben sind hier wichtig? z.B. hier: Funkamateur: im online-shop Es sollten SBL-1, SRA-1 , Tuf-1 (alle so um 10€) für Deine Fragestellung gehen Datenblätter musst Du schon mal selbst flöhen. Bei mini-circuits gibt es eine App-Note wie man Mischer richtig aussucht. GIDF EMU
das Schlagwort für unbekümmerten Kurzwellenmischer ist der IE-500 und deren Derivate, u.A. zu bekommen bei Helpert oder Amidon oder Funkamateur. Ringmischer dieser Art haben aber einen Mischverlust/ Einführdämpfung von ca. 6db, dh. hinten raus nur die hälfte an Spannung. Als Zweites ist zu beachten, dass nur der HF-Eingang linear am Ausgang gemischt entsteht. Der Oszillator-Eingang des Mischers ist begrenzt und wird üblicherweise übersteuert , macht aber in diesen Fall nichts aus. Angepasst müssen Ihre Signale (mit Widerständen) auf 50 Ohm sein. Sie werden dann auch merken, daß das Mischprodukt in Phase 90° gedreht ist. Macht aber auch nichts. Wenn Sie gar nicht weiter kommen könnre ich Ihnen vieleicht mit einem Mischer aushelfen.
So, besten Dank für die tolle Beratung. Jetzt habe ich das Ganze etwas auf Papier gebracht mit dem SBL-1. Zum Projekt noch folgendes: Es soll ein Physik-Versuchsaufbau werden, damit die Lichtgeschwindigkeit anhand der Phasenverschiebung in diversen Materialien bestimmt wird. Dazu eine Laserdiode, welche über AC (Vss 4V, V offset 2.5V) mit 60MHz angesteuert wird. Das Lichtsignal wird dann von der Photodiode ausgewertet (sollte ebenfalls wieder ein Sinus sein), und so verstärkt, damit der Mischer gut läuft. Die LO-Frequenz kommt direkt vom Frequenzgenerator mit 2.5V Offset, 59.9MHz und Vss 1-1.2V. Hier im Anhang noch beide Schemas, damit ihr noch eure Kommentare abgeben könnt. Die Verstärker V1 und V4 sollten die Pegelanpassungen machen. Die Tiefpässe R6/C4 und R12/C9 haben eine Grenzfrequenz von ~106kHz, womit ich die Differenzfrequenz auch hätte. Jetzt ist bei mir eigentlich nur noch die Impedanz-Anpassung für den Mischer und eventuel nötige kapazitive entkopplung unklahr. Wie und wo müsste ich diese hinzufügen? Besten Dank Ich wünsche euch noch einen schönen Abend Patrick
Hallo Patrik Du must noch dafür sorgen das die Ringmischer an jeden Port 50 Ohm sehen, sonst enstehen ganz unangenehme Intermodulationsprodukte. Die ZF Ports reicht es wohl mit 50 Ohm gegen Masse abzuschliesen. Leider kenne ich die Ausgangswiderstände der Quellen an den linken Buchsen nicht. Aber du must auf jeden Fall dafür sorgen , das die obere 50 Ohm Impedanz hat, und die untere 25 Ohm Impedanz hat, da die beiden Ringmischer dort parallel geschaltet ist , was für sich schon eine unglückliche Lösung ist. Besser wäre es gewesen wenn jedem Ringmischer ein 10dB Dämpfungsglied zur gegenseitige Entkopplung und zur Terminierung vorgeschaltet gewesen wäre. Der untere Ringmischer müsste am rechten Port ein 50 Ohm in Reihe geschaltet werden, da der treibende OPV fast 0 Ohm Innenwiderstand hat. Ralph Berres
Hallo Die BNC-Buchsen haben ja eigentlich schon 50 Ohm Impedanz, reicht das nicht? Ralph Berres schrieb: > Die ZF Ports reicht es wohl mit 50 Ohm gegen Masse abzuschliesen. Dass heisst, bei U1 und U2 an Pin 6 einen Widerstand gegen Masse? Die linken Quellen sind Funktionsgeneratoren (50 oder 600 Ohm umschaltbar, glaube ich). Ralph Berres schrieb: > ...da die beiden > Ringmischer dort parallel geschaltet ist , was für sich schon eine > unglückliche Lösung ist. Also, ich habe noch an jedem Ein- und Ausgang ein 1nf Koppelkondensator in Reihe hinzugefügt, damit der DC-Anteil keinen Einfluss bekommt. Oder müsste ich es so lösen? Buchse->C1(1nF)->R1(50Ohm)->Mischer1->GND Buchse->C2(1nF)->R2(50Ohm)->Mischer2->GND Wie sieht es dann mit den Leiterbahnen aus? Haben die bei 25mil keinen oder einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Impedanz? Besten Dank Patrick
Die 1nF Kondensatoren zur Gleichspannungstrennung sind schon mal nicht schlecht. Du must einfach mal vom Mischer aus gesehen dir die umgebene Schaltung betrachten. Der Mischer will an jedem Port 50 Ohm reell sehen, und zwaran alle Ports für alle Frequenzen die am Mischer vorkommen können. Ein beliebtes Mittel um eine Zwangsanpassung zu erzielen sind entweder Diplexer ( nicht ganz einfach zu berechnen ) Zirkulatoren oder ganz einfach Dämpfungsglieder von bis zu 10db. Der Funktionsgenerator hat normalerweise 50 Ohm Impedanz, das würde passen. Aber du kannst keine 2 Mischer an die 50 Ohm anschliesen. 1. Würde jeder Mischer die 50Ohm parallel zu den 50 Ohm des 2ten Mischers sehen und umgekehrt, und zweitens würde der Generator keine 50 Ohm mehr sehen. Du müsstest also an der Stelle einen Kombiner einsetzen bestehend aus 3 in Stern geschaltete 16 2/3 Ohm Widerstände. Es werden an der Stelle auch 18 Ohm gehen. Damit wird erreicht, das jeder Ringmischer als auch der Generator 50 Ohm sieht. Ich kann in deiner Zeichnung die Pins nicht lesen. Ralph Berres
Ok, ich habe nun einmal versucht alles anzupassen. Obwohl ich mir nicht ganz sicher bin, ob ich das mit dem Stern-System richtig verstanden habe. Generell bin ich mir noch nicht ganz sicher, wie die Reihenfolge für die Koppelkondensatoren und die Impedanz-Anpassungswiderstände sein soll, desshalb ist R16 noch nebenan platziert. Ralph Berres schrieb: > Ich kann in deiner Zeichnung die Pins nicht lesen. Du musst das PDF normal öffnen, nicht Vorschau benützen (einfach auf .pdf klicken). Besten Dank für die Beratung. MFG Patrick
Pin 6 der Ringmischer geht direkt an Masse. Pin 3 und 4 ein 50 Ohm gegen Masse. Den R 4 läst du weg. Den unteren Zweig kann ich nicht nachvollziehen. Was bewirken die beiden OPV? Ist das richig das der Ausgang des OPV V5 an den Ringmischer Pin1 geht? Dann müste da ein 50 Ohm in Reihe, da der OPV gegen 0 Ohm Ausgangswiderstand hat. Aber was bewirkt dieser OPV? Ich kann da nur Gleichspannung entdecken. Wo kommt dort eine Wchselspannung her? Ralph
Hallo, falls der Generator an X1 50 Ohm hat, so sieht der RF-Eingang von U1 100 Ohm. Dann müsste der Widerstand R4 entfallen (0 Ohm), dann sieht der RF-Eingang seine 50 Ohm. Viel Erfolg
Hallo, Ok, die entsperchenden Änderungen habe ich vorgenommen: -Pin 6 der Ringmischer geht direkt an Masse -Pin 3 und 4 zusammen haben 50 Ohm parallel gegen Masse -R4 entfernt -An U2 RF_in einen 50 Ohm Widerstand in serie zu einem Kondensator und dem Ausgang des OpAmp V5 Ralph Berres schrieb: > Den unteren Zweig kann ich nicht nachvollziehen. Was bewirken die beiden > OPV? Das ist das Signal der Laserdiode: 60MHz gehen im im oberen Teil auf einen analogen Diodentreiber. Das Laser-Signal kommt dann über die Photodiode wieder phasenverschoben (aufgrund der Laufzeit des Lichts) zurück, geht über den Transimpedanzwandler und wird für den Mischer angepasst. Sollte ich hier noch ein Bandpass einbauen, damit das 635nm-Dioden-Signal nicht gestört wird? MFG Patrick
Da du offensichtlich nicht eine Gleichspannung auswerten willst, sondern eine HF Spannung mit welcher die Laserdiode moduliert ist, würde ich drüber nachdenken, bei welchen Operationsverstärker eine reine Wechselspannungsverstärkung ausreichen würde und diese dann nur wechselspannungsmäsig koppeln. Du könntest dir eventuell eine Menge Gleichspannungsdriftprobleme ersparen und womöglich einige Abgleichpunkte. Ralph Berres
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