Butterworth 50Mhz variable Last

Timo Gast #2760358
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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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Wilhelm; DK4TJ Gast #2760541
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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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Timo Gast #2760641
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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!
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Wilhelm; DK4TJ Gast #2760690
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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
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B e r n d W. #2760764
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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.
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Timo Gast #2760815
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@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!
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B e r n d W. #2760852
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> 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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