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Forum: HF, Funk und Felder Phasendetektor


Autor: Transi (Gast)
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Hallo HF-Profis,

experimentiere im Moment mit folgendem Schaltungsaufbau für eine 
Entefernungsmessung:
Laser wird mit 30MHz gepulst und dieses Ansteuersignal wird zusätzlich 
auf ein Ex-OR gegeben. Auf den zweiten Eingang des Ex-OR wird das 
reflektierte Laserlicht gegeben. Am Ausgang erhalte ich nun einSignal 
dessen arithmetischer Mittelwert der Phasenverschiebung der beiden 
Signale und somit der Laufzeit entspricht. Funktioniert soweit ganz gut 
(fliegender Aufbau und mit Osci gemessen). Problematisch bzw. aufwendig 
scheint aber die Aufbereitung des empfangenen Signals zu werden. Es 
sieht so aus, als bräuchte ich da eine Schaltung mit automatischer 
Vestärkungsregelung oder so etwas. Habe deshalb ein käufliches Laser 
Entfernungsmessgerät (Baumarkt) aufgeschraubt und festgestellt, dass 
dort der Laser wohl nicht mir Rechteck sondern mit einem HF Signal 
moduliert wird. Auf der Emfpangsseite scheint ein relativ einfacher 
Schaltungsteil zu sitzen, der eine Analogspannung liefert, die der 
Phasenverschiebung der beiden Signale proportional ist. Die Schaltung 
hat ein HF Transformator (ohne Mittelabgriffe) und einige wenige SMD 
Bauteile. Als Eingangssignal fungiert das Signal der Laserdiode und das 
Empfangssignal von einer Photodiode. Mit großer Signalaufbereitung 
scheint da nichts zu sein. Kann mir jemand einen Tipp geben, wie solch 
ein Phasendetektor aussehen könnte, dem die größe der Eingangsspannung 
relativ unwichtig ist?

Gruß

Transi

Autor: Wolfgang Horn (Gast)
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Transi schrieb:
> Auf den zweiten Eingang des Ex-OR wird das
> reflektierte Laserlicht gegeben. Am Ausgang erhalte ich nun einSignal
> dessen arithmetischer Mittelwert der Phasenverschiebung der beiden
> Signale und somit der Laufzeit entspricht.

Hi, Transi,

die Aussage "am Ausgang..." kann nur dann wahr sein, wenn Du die beiden 
Signale bis in die Begrenzung verstärkt hast. Wie im FM-ZF-Demodulator 
üblich.
Und dann ist es nur für einen Teilstück der Kennlinie wahr.
In Deiner Digitalschaltung macht das wohl das Exor-Gatter. Aber als ich 
das mal versuchte mit HCMOS. da variierte der Strom durch den GND-Pin 
den Hysteresepunkt. Deshalb habe ich kurzerhand einen FM-ZF-Verstärker 
aus der Bastelkiste als Begrenzerverstärker benutzt.

Einen "einfachen" FM-Detektor mit Übertrager - schau mal unter 
Ratiodetektor.
Dunkel erinnere ich mich auch einer Phasendetektorschaltung mit 
Übertrager im Telefunken-Laborbuch V, welche die Phase des Burstsignals 
im FBAS-Signal gegen den eigenen Quarzoszillator verglich.


Ciao
Wolfgang Horn

Autor: Transi (Gast)
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Hallo Wolfgang,

>die Aussage "am Ausgang..." kann nur dann wahr sein, wenn Du die beiden
>Signale bis in die Begrenzung verstärkt hast. Wie im FM-ZF-Demodulator
>üblich.

Genau so ist es. Aber das macht mir den großen Schaltungsaufwand. In dem 
Baumarkt Laserentfernungsmesser ist da aber kaum Material auf der 
Empfangsseite verbaut. Das ist was mich stutzig macht. Wollte das Teil 
noch nicht soweit zerlegen, dass ich die Schaltung analysieren kann.

Gruß

Transi

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Transi schrieb:
> Habe deshalb ein käufliches Laser Entfernungsmessgerät (Baumarkt)
> aufgeschraubt und festgestellt, dass dort der Laser wohl nicht mir
> Rechteck sondern mit einem HF Signal moduliert wird.

Wie meinst du das? Dein 30MHz-Rechteck ist doch auch HF.

> Die Schaltung hat ein HF Transformator (ohne Mittelabgriffe) und
> einige wenige SMD Bauteile.

> In dem Baumarkt Laserentfernungsmesser ist da aber kaum Material auf
> der Empfangsseite verbaut.

Heißt das, dass im Empfangsteil keinerlei ICs verwendet wurden? Wenn
doch, kannst du mal ihre Bezeichnungen posten?

Autor: Transi (Gast)
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Ja es sieht so aus, als seien im Empfangsteil nur wenige Bauteile 
notwendig. Ein IC kann ich nicht ausmachen, wohl aber ein kleiner Ferrit 
auf einem Keramikträger, der den genannten Transformator bildet. Der 
Tipp von Wolfgang nach Ratiodetektor zu schauen dürfte die richtige 
Richtung sein. Habe in der Literatur nachgeschaut und vieles über 
analoge Phasendetektoren gefunden. So etwas könnte es sein. Allerdings 
sind die Transformatoren etwas komplizierter und haben meist einen 
Mittelabgriff, was in diesem Gerät aber definitiv fehlt. Auf der 
Sendeseite sitzt ein IC, dessen Datenblatt ich gefunden habe. Es ist ein 
Baustein, mit dem man über eine PLL verschiedenste Frequenzen einstellen 
kann. Denke, dass dies zur Messbereichswahl dient. Das Gerät wird gerade 
von einem Kollegen auseinander genommen. Vielleicht kommen wir ja noch 
hinter die Schaltung.

Gruß

Transi

Autor: Wolfgang Horn (Gast)
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Transi schrieb:
> Auf der
> Sendeseite sitzt ein IC, dessen Datenblatt ich gefunden habe. Es ist ein
> Baustein, mit dem man über eine PLL verschiedenste Frequenzen einstellen
> kann.

Hi, Transi,

zum Schaltungsaufwand - ein TBA120 funktioniert auch noch bei 30 MHz. 
Seine Nachfolger sind auch schon recht billig.
Zum Frequenzgenerator - hast Du mal gemessen, wann der die Frequenz 
wechselt?

In der Radartechnik sind die Puls-Doppler-Radargeräte sehr erfolgreich. 
Diese wechseln die Pulsfolgefrequenz (PRF) im Betrieb. Vorteile:
1. Höhere Sicherheit vor Fehldetektionen infolge Überreichweiten.
2. Selbstkalibrierung der Kennlinie des Phasendetektors. Mit dem Wechsel 
der PRF verändert sich die Spannung am Ausgang des Detektors, die bei 
einem fehlerfreien Detektor voraussagbar ist - und damit Fehler erkennt.

Ciao
Wolfgang Horn

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