Hallo zusammen,
habe ein kleines Problem mit meiner Filterschaltung und wollte euch
einmal um Rat bitten.
Vorab ein paar Worte zu meinem Schaltungsaufbau:
Es soll ein Reihenschwingkreis aus einer Spule und einem variablen
Kondensator, die Induktiv über die Spule mit meinem Schaltkreis
gekoppelt sind,mit einer möglichst sauberen Sinusspannung versorgt
werden.
Dazu verwende ich einen 50Mhz Oszillator von AEL CRYSTALS. Um aus dem
Rechteck einen Sinus zu generieren habe ich einen Buttenworth-Filter
aufgebau. Soweit sieht das ganze auch schon mal ganz gut aus(siehe
Simulation Frequenzgang).
Simuliere ich das ganze nun im Zeitbereich sollte sich eigentlich meine
var. Kapazität, die mit 100Khz schwingt, im positiven sowie im negativen
auf meine Trägerfrequenz aufmodulieren(es handelt sich dabei um eine
AM-Modulation). Allerdings sieht man das aufmodulierte Signal nur im
negativen Bereich. Ich gehe mal davon aus, dass das am Filter liegt, bin
in der Filtertechnik leider ein absoluter Neuling...
Meine Frage:
-Lässt sich das irgendwie umgehen?
-Gibt es unter Umständen eine besser geeignete Schaltung für meine
Bedürfnisse?
Mfg
Timo
Zeitbereich: Ausgang Butterworth +-12V(Grün)
Die Spannung am Widerstand hat +-3,2V(Blau)
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Hallo Tmo, > negativen Bereich. Ich gehe mal davon aus, dass das am Filter liegt, bin > in der Filtertechnik leider ein absoluter Neuling... Das liegt an der Diode. Was ist denn Dein Problem? Gruss Michael
Hallo Timo, du hasr vergessen, das Putztuch für die Glaskugel mitzuliefern. Was soll das denn nun werden? Ein Tiefpassfilter hinter einem Quarzoszillator, der Rechtecke raushaut? Möchtest du dieses Teil wohlmöglich modulieren? Ein bisschen mehr Info wäre doch sehr hilfreich. 73 Wilhelm
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Hallo, danke erstmal für die Antworten, sry hab mich vllt nicht ganz verständlich ausgedrückt! Die Spule und die Diode(inclusive Spannungsquelle) Stellt das Modell eines kapazitiven Sensors da! Die Spannung an der Diode wird varriiert und damit die Kapazität der Diode(Entspricht in der Realität einem sich mit der Beschleunigung veränderenden Kondensator). Das ganze ist dann Indukltiv über die Spule mit einer weiteren Spule gekoppelt. Gibt man auf das Sysetm nun einen Sinus mit 50Mhz (unterhalb der Resonazfrequenz des Schwingkreises(Sensors) kann man eine AM-Modulation der Spannung am Wiederstand R1 beobachten. Kann auf dem zweiten Bild erahnt werden, welligkeit im negativen Bereich. Meine Frage war nun, warum ist diese Aufmodulierung nur im negativen Bereich des Signals zu erkennen und nicht im positiven?! Hoffe das ganze ist nun eine wenig verständlicher?! Hab noch mal ein Bild der Simulation mit einer idealen Spannungsquelle von Pspice und angehängt, vllt mach das den ganzen Sachverhalt ein wenig klarer!
Hallo Timo, ich verstehe deinen Ansatz nicht. Der kap. Sensor soll doch irgendeinen Oszillator (wie auch immer) modulieren; was soll dann der Tiefpass, an dem du irgendetwas über ein variables C (Sensor) ändern möchtest? Was möchtest du ändern und dann auswerten? 73 Wilhelm
Ich vermute, Du möchtest einen Flankenmodulator bauen, also das Gegenstück zum Flankendemodulator: http://www.elektroniktutor.de/signale/fm_demod.html Dazu muß die Resonanz eines Schwingkreises etwas neben den 50MHz abgestimmt werden. Dann bewirkt die Kapazitätsänderung eine Amplitudenmodulation. Zu V1, C1, L4 V1 speist unrealistisch ohne Innenwiderstand den Schwingkreis C1/L4. Der Schwingkreis ist so ohne Effekt. Noch dazu ist 1nH ein völlig unrealistischer Wert, das entspricht 2mm Leiterbahn. D1 Eine vorgespannte 1N4148 hat eine Sperrkapazität von ca. 1pF, moduliert ändert sich die Kapazität zwischen 0.9 und 1.1 pF. Beträgt die zu messende Kapazität wirklich nur 1pF? Natürlich kann man Kapazitäten transformieren, aber so geht der Messeffekt Schritt für Schritt verloren. Es wird nur der hinterste Schwingkreis beeinflusst, die anderen zwei bleiben unbeeindruckt. L1, L2 Ist das ein sich drehendes Gebilde? Dann haben vermutlich mechanische Einflüsse einen größeren Effekt als die Kapazität. Die Induktivitäten sind alle als ideal angenommen inklusive dem Koppelfaktor des Übertragers. Für ein brauchbares Simulationsergebnis sollten zumindest die Spulenparameter besser der Realität entsprechen. Aus einem realen Aufbau Deiner aktuellen Schaltung würde überhaupt kein Signal rauskommen.
@Bernd Hatte das mit den Bauteilen schon auf dem Schirm und die verwendeten gibt es alle relativ günstig zu kaufen. Aber ganz zufrieden bin ich damit zugegeben noch nicht! Die Resonanzfrequenz meines Sensors liegt in etwa zwischen 51-54Mhz! Mit meinen 50Mhz bin ich ein wenig darunter! Verändert sich die Kapazität verändert sich auch die Amplitude des Signals. Soweit so gut! Bzw. bei schwingendem Sensor moduliert sich die schwingung auf die Amplitude! (Hoffe es ist jetzt deutlicher was ich mir dabei gedacht habe;)) Habe das auch schon mit vielen Koppelfaktoren getestet und mir ist klar das, dass bei geringen kopplungen nicht optimal funktioniert. Habe es aber mit festem Koppelfaktor(relativ hoch) auch schon aufgebaut und es hat super funktioniert. Die 1N4148 Diode sollte eigentlich eine 1N4002 sein, diese liegt im bereich von 19,3pF bis ca. 18pF bei -13V bis -17V! Bin da wohl beim ganz hin und her zwischen Pspice und LtSpice ordentlich durcheinander gekommen! Das erklärt natürlich vieles duck Trotzdem, zur Anregung brauch ich ja eine saubere Sinusspannung, was für eine Filterschaltung würdet ihr mir denn empfehlen? Wie könnte ich meine Simulation in Bezug auf die Quelle optimieren?! Danke für die Antworten!
Angehängte Dateien:
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Kapazitiver_Sensor.gif
17 KB
> Die Resonanzfrequenz meines Sensors liegt in etwa zwischen > 51-54Mhz! Mit meinen 50Mhz bin ich ein wenig darunter! Hat der Sensor selber eine Eigenresonanz oder bildet er zusammen mit den 500nH den Schwingkreis? Idealerweise würde man damit einen Oszillator bauen und dann per Frequenzzähler auswerten. Trotzdem hab ich mal einen Gegenvorschlag angehängt.
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