Forum: HF, Funk und Felder Ladderfilter 9,216 Mhz Berechnet und Real!


von Peter S. (peter1964)



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Hallo Leute

Ich habe einen Ladderfilter mit 9.216 Mhz Quarze aufgebaut.

Überall liest man das man die Quarze vermessen soll um sie dann zu
selektieren.
Leider habe ich keine möglichkeit die Quarze einzeln durchzumessen
um ihre Daten zu bestimmen.
Ich bin immer auf irgendwelche Quarz-Daten angewiesen die ich im 
Internet finde.

Und dewegen kann ich einen Ladderfilter immer nur mit diesen aus dem 
Internet gefundenen Werte berechnen.
Umso mehr interessiert es mich deshalb wie die Filterkurve von meinen
berechneten Ladderfilter in wirklichkeit ausschaut.

Deshalb habe ich einen 3 mal 3 stufigen Ladderfilter berechnet( Daten 
nur für 9 MHz Quarze gefunden ) mit 9.216 Mhz Quarze aufgebaut.
die einzelnen 3 Stufigen Ladderfilter habe ich jeweils mit einer 
Transistorpufferstufe getrennt.

immer nur 3 Quarze für einen Ladderfilter deshalb weil ich dachte je 
weniger
Quarze um so gutmütiger der Filter.

Aber ich habe auch gehört das man einen Ladderfilter nicht aufteilen 
sollte
weil sich die einzelnen Filterkurven im Gesamtfilterbild sich nicht 
decken.

Nun brauchte ich noch eine einfache möglichkeit meine 
Ladderfilter-Filterkurve real darzustellen.

Da ist mir die Software " Dream " eingefallen.
Sie kann ein 0 bis 20 Khz Specktrum darstellen.

Da mein BFO eh in die NF-Mischt konnte ich " Dream " benutzen
Ich habe den BFO nur ein wenig in die höhe gezogen damit
die Filterkurve gut ins Frequenzspecktrum passt.

Da ich zu faul war einen Rauschgenerator zu bauen
habe ich nur das atmosphärische Rauschen ( empfangen von meiner Antenne 
)
benutzt.

hier die Bilder dazu.

Leider komme ich nur auf knapp 40 dB Dynamik bei Dream

Gibt es ein besseres Programm als Dream ( möglichst Freeware) dafür ?

Was haltet ihr von der realen Filterkurve gegebüber der berechneten ?

Meint ihr das ist ein brauchbarer SSB-Filter ?

tschüss
Peter

: Bearbeitet durch User
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Erst mal muss der Generator für die Messung quarzstabil sein, sonst 
misst man nur dessen Gezappel auf den Filterflanken. Die beste 
Messdynamik hat ein Spektrumanalystor mit Trackinggenerator.
Dann muss die Anpassung an das Quarzfilter stimmen, mit 50 Ohm Generator 
draufgehen und an einem 50 Ohm Messeingang ist die Durchlasskurve völlig 
verbogen.
Mit der Soundkarte kann man schön Spektren messen, müsste das Signal 
natürlich hoch- und runtermischen, aber das wäre ein günstiger Ersatz 
für Spek. mit TG.
Zum Wobbeln mit Soundkarte gibts z.B VisualAnalyzer aus Italien
http://www.sillanumsoft.org/prod01.htm

von Peter S. (peter1964)


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Hallo Christoph

Christoph Kessler
> Mit der Soundkarte kann man schön Spektren messen, müsste das Signal
> natürlich hoch- und runtermischen, aber das wäre ein günstiger Ersatz
> für Spek. mit TG.

Dream benutzt doch die Soundkarte
Und ich habe doch in die NF runtergemischt.

Oder die Soundkarte als Wobbler benutzen ?

Oder was meinst Du ?


tschüss

Peter

: Bearbeitet durch User
von Uwe S. (de0508)


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Hallo Peter,

ohne die notwendigen Messmittel wird Du nicht zum Ziel kommen, denn 
allg. gültige Quarzparameter gibt es nicht !

Lies Dir bitte mal alle Papiere von Horst, DJ6EV durch

-- http://www.bartelsos.de/dk7jb.php/quarzfilter-horst-dj6ev

Dann siehst Du auch welche Messmittel benötigt werden.

Auszug:
- Funkamateur Netzwerktester FA-NWT
- XTAL Testset
- Dämpfungsglieder
- (Beitband-)Verstärker +30dB
- L/C Meter

Der richtige  Ladder-Filteraufbau ist auch entscheidend, um -80dB 
Weitabdämpfung zu erreichen.

Nicht jeder Quarz, ist für jede Ladder-Filter Bandbreite geeignet.

...

von B e r n d W. (smiley46)


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Hallo Peter

Der Auswertung des Filters per NF sind Grenzen gesetzt. Die dem Filter 
nachfolgende Baugruppen rauschen und täuschen dadurch ein Signal vor. 
Der Durchlassbereich scheint jedoch flach zu sein.

Bisher hatte ich ein einziges mal das Glück, dass eine Lieferung von 
Quarzen (2048 kHz) nur um 20Hz streute. In Deinem Fall solltest Du aber 
eher mit 500 Hz rechnen. Abweichungen wirken sich auf die Welligkeit im 
Durchlassbereich und den Filterflanken aus, jedoch nicht auf die 
Weitabdämpfung.

Eventuell kommt man schon mit der Messung der Serienresonanz zurecht und 
kann die Quarze einigermaßen einordnen. Die Ziehfreudigkeit der Quarze 
ist dann aber nicht bekannt. Jetzt kann man einen Versuch (wie Deinen) 
starten, für mich sieht das Filter etwas zu breit aus. Mit 82pF 
Kondensatoren wird es vermutlich zu schmal, also sollte aus der E24 
Reihe ein 75pF probiert werden. Schmalere Filter werden automatisch auch 
etwas steiler.

Die Weitabdämpfung hängt stark von der Anzahl der Quarze ab, man kann 
pro Quarz grob mit 20dB rechnen. 100dB zu erreichen ist jedoch recht 
schwierig, da das geringste Übersprechen zwischen Ein- und Ausgang die 
Weitabdämpfung zunichte macht. Das Signal findet einfach einen Weg am 
Quarzfilter vorbei.

In der Hinsicht bietet aber ein Aufteilen auf zwei oder drei Filter 
deutliche Vorteile. Falls eine Stufe weitab nur um 40dB dämpft, sind es 
zusammen auch mehr als 100dB, die drei Stufen sollten dazu jedoch in 
einzelnen Kammern abgeschirmt werden.

Weitere unerwünschte Signalwege können über Vcc oder Masseschleifen 
führen. Ein mechanischer Umschalter der Bandbreite stellt eine weitere 
Quelle fürs Übersprechen dar, da Ein- und Ausgänge umgeschaltet werden 
müssen und die Schaltkontakte zueinander eine Kapazität (~0,01pF) 
aufweisen.

von Peter S. (peter1964)


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Hallo Uwe

Uwe S. schrieb
> Lies Dir bitte mal alle Papiere von Horst, DJ6EV durch
> Nicht jeder Quarz, ist für jede Ladder-Filter Bandbreite geeignet.

die kenne ich.

Hatte auch nicht vor mit 2Mhz Quarze einen 10kHz breiten Ladderfilter zu 
bauen. :-)




B e r n d W. schrieb:
> Eventuell kommt man schon mit der Messung der Serienresonanz zurecht und
> kann die Quarze einigermaßen einordnen. Die Ziehfreudigkeit der Quarze
> ist dann aber nicht bekannt. Jetzt kann man einen Versuch (wie Deinen)
> starten, für mich sieht das Filter etwas zu breit aus. Mit 82pF
> Kondensatoren wird es vermutlich zu schmal, also sollte aus der E24
> Reihe ein 75pF probiert werden. Schmalere Filter werden automatisch auch
> etwas steiler.


Hallo Bernd

Ja leider fehlt mir das Equipment um die Serienresonanz zu messen.

Soweit ich weiss, führt eine Verdopplung der Kondensatoren bei 
gleichzeitiger Halbierung der Impedanz zu einer Halbierung der 
Bandbreite.
Also müßte 82p noch o.K. sein wenn nicht sogar 100p.
Aber dann wird der Filter wieder niederohmiger und ich weiss nicht ob 
ich
meine Transistor-Pufferstufen dann ohne LC-Impedanzanpassung noch 
hinbekomme.
Habe extra schon 2 Volt gewählt um den Strom nicht so groß werden zu 
lassen.

Das das " NF-Messen "nur eine Notlösung ist, glaube ich auch
aber zumindest zeigt sie schonmal so was ähnliches wie meine Filterkurve
an. :-)

Was mich am meißten wundert das mein Filter viel breiter ist als 
angenommen.
Ist das in erster Linie Cp was kleiner ist als von mir eingeschätzt ?

Oder eine höhere Güte der Quarze als angenommen ?

tschüss
Peter

von TAFKASOH (Gast)


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Peter Spiegel schrieb:
> Ja leider fehlt mir das Equipment um die Serienresonanz zu messen.

Hallo,

macht nix. In den Papers von DJ6EV ist beschrieben wie Du alle 
erforderlichen Parameter ermitteln kannst. Du brauchst eben einen 
Freuquenzmesser aber den hast Du sicher bei dem was DU gebastelt hast.

73

von Peter S. (peter1964)


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TAFKASOH schrieb:
> Du brauchst eben einen
> Freuquenzmesser aber den hast Du sicher bei dem was DU gebastelt hast.

Hallo TAFKASOH

nein, habe leider nur ein Multimeter ein Weltempfänger mit 
Frequenzanzeige
und ein ganz einfachen Oskar.

tschüss
Peter

von Uwe S. (de0508)


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Hallo Peter,

könntest Du uns berichten, warum du ein Ladder-Filter bauen möchtest und 
warum das, ohne dazu HF-Messtechnik zu verwenden ?

Ich habe vor vielen Jahren gelernt, wenn ich mit HF etwas machen will, 
dann muss ich sie auch erfassen, messen, generieren und sehen können.

Somit musste ich mir erst mal einige Messgeräte kaufen, aufbauen und 
entwickeln.

von TAFKASOH (Gast)


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Hallo,

nunja Uwe, soweit wuerde ich nun nicht gehen, Eamon Skelton zeigt genau 
das in seinem Homebrew Cookbook, inkl. Filtermessung wie von Peter 
durchgefuehrt. Er bestimmt die Quarzdaten mittels Oszi und HF-Generator 
- aus dem Weltempfanger laesst sich da vielleicht was machen ;-)

Vielleicht baut Peter ja einen Bausatz auf, da ginge das schon in 
Ordnung, mit dem richtigen Geschick.

@Peter Vielleicht sagst Du ein bisschen mehr ueber Dein Projekt?

73

von Uwe S. (de0508)



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Hallo,

hier sind die Ergebniss der Entwicklung eines 10mHz Ladder-Filters nach 
der Dishal-Methode und den Programmen von DJ6EV.

Anbei der Designweg über die Quarzmessung und Zusammenstellung, der 
Schaltplan, der reale Aufbau und noch eine Durchgangsmessung (S21).

Da muss nichts mehr nachgearbeitet werden.
Wenn die Quarzmessungen Quarzparameter liefert, deren Fehlern bei 1% 
liegt, dann stimmt auch das reale Ladder-Filter mit der Simulation 
(DJ6EV Software) überein !

: Bearbeitet durch User
von B e r n d W. (smiley46)


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> einen Ladderfilter nicht aufteilen sollte weil sich die einzelnen
> Filterkurven im Gesamtfilterbild sich nicht decken.

Zwei um 100 Hz versetzte Filter ergeben abgerundete Ecken. Eine 
Abweichung um 500 Hz ist nicht sehr wahrscheinlich, aber da sich die dBs 
der Durchlasskurven addieren, ergibt das auf beiten Filterflanken eine 
Art Treppenstufe und der flache Durchlassbereich wird um die 500 Hz 
schmaler. Aber Letzteres lässt sich ja mit der bisherigen Methode schon 
vermessen.

Die Weitabdämpfung läßt sich auch subjektiv beurteilen. Wie schnell 
fällt ein starkes Empfangssignal beim Verstimmen ab und wird es nach ein 
paar kHz unhörbar.

Zur Minimalausstattung empfehle ich einen Frequenzzähler.

von Peter S. (peter1964)


Angehängte Dateien:

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Hallo

Uwe S.
> Ich habe vor vielen Jahren gelernt, wenn ich mit HF etwas machen will,
> dann muss ich sie auch erfassen, messen, generieren und sehen können.
>
> Somit musste ich mir erst mal einige Messgeräte kaufen, aufbauen und
> entwickeln.


bei Deinen 8-Poligen Ladderfilter gebe ich Dir vollkommend Recht.

Deshal habe ich meinen 9-Poligen Ladderfilter gedrittelt.
Denn bei den jeweils 3-Poligen Ladderfilter sind alle Kondensatoren
gleich groß.
Ich dachte, so kann man viel leichter die Metohde " Try and Error " 
anwenden.
So hoffe ich zumindest.
Wie du siehst ist mein Filter " Steckboard " nicht ganz so HF gerecht 
aufgebaut wie Deiner :-).
Aber man kann halt immer alles schnell ändern.

TAFKASOH
> @Peter Vielleicht sagst Du ein bisschen mehr ueber Dein Projekt?

Hallo Tafkasoh

naja es soll halt ein Ladderfilter für SSB werden für einen 
Selbstbauempfänger.
Mein Testempfänger ist extrem simpel zwei Ne612 für Mischer und BFO
ein 386 für die NF.
Aber er sollte ja nur dafür dienen, um den Ladderfilter zu bewerten.
( möglichst Messtechnisch )

B e r n d W.
> Die Weitabdämpfung läßt sich auch subjektiv beurteilen. Wie schnell
> fällt ein starkes Empfangssignal beim Verstimmen ab und wird es nach ein
> paar kHz unhörbar.

Hallo Bernd

Ich habe mal einen kleinen Scan gemacht " Video "
Da heute wohl Kontextime ist, ist der kleine Empfänger ziemlich an seine 
Grenze angelangt.
Waren richtig viele laute Stationen dabei ( Feldstärke ) aber so kann 
man vieleicht am besten einen subjektiven Eindruck erhalten über den 
Ladderfilter.

tschüss
Peter

von B e r n d W. (smiley46)


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> bei den jeweils 3-Poligen Ladderfilter sind alle Kondensatoren
> gleich groß.

Bei vierpoligen Ladderfiltern nehm ich lediglich den mittleren 
Kondensator eine Nummer größer aus der E12 Reihe. Erst ab 5 Quarzen 
braucht man Ziehkondensatoren in der Mitte des Filters.

Wie gesagt, Dein Filter scheint ca. 3kHz breit zu sein. Eine um 20% 
kleinere Bandbreite hätte dann 2,4 kHz. Dies ist schon recht schmal, das 
typische SSB-Filter ist 2,7 kHz breit.

> ist mein Filter " Steckboard " nicht ganz so HF gerecht aufgebaut

Die Weitab-Dämpfung scheint jetzt nicht extrem schlecht zu sein. Eine 
messtechnische Bewertung macht aber erst beim richtigen Aufbau Sinn. 
Dazu immer auf eine durchgehende Kupferfläche bauen, nicht auf 
Lochraster. Auch die Quarzgehäuse mit GND verbinden, aber möglichst 
vorsichtig und schnell löten. Manche Quarze haben innen einen 
Kunststoffhalter, welcher sonst wegschmilzt. Bei Pollin gibts 1kg 
Platinen für 3,50€. Die reichen bei mir ca 1 Jahr.

> Da heute wohl Kontextime ist

Haben die Italiener heute Contest (Wettkampf)? Bei gedrängt vollem Band 
halten die sich oft nicht an das 3 kHz Raster. Wenn sich die Signale 
überlappen, hilft das beste Filter nichts.

von dj6ev (Gast)


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Hallo,

bin erst jetzt darüber gestolpert und wundere mich immer wieder, wie oft 
das Rad bezüglich Ladderfilter an verschiedenen Stellen neu erfunden 
werden muss. Deswegen hatte ich ja den ganzen Kram schon vor Jahren in 
meinem Quarzfilter-Papier (QFP) und zusätzlichen Erfahrungsberichten 
zusammengefasst, die jedem zur Verfügung stehen. Ist natürlich viel zu 
lesen. Das Folgende ist eigentlich nur ein Wiederkäuen.

Peter, wenn du dich nicht nur mit Quarzfiltern sondern generell mit 
HF-Projekten erfolgreich beschäftigen willst, kommst du um ein Minimum 
an Messgeräten einfach nicht herum. Glücklicherweise kosten die heute 
wirklich sehr wenig. Neben einem Frequenzzähler ist ein L/C-Meter à la 
AADE das wichtigste Instrument. Entsprechende Klone bekommst du als 
Bausatz oder Fertiggerät schon um 50 Euro. So ein Ding ist für HF 
einfach unentbehrlich (ich wünschte, dass ich das schon vor 40 Jahren 
gehabt hätte).

Zu den Quarzen/Filtern:
Mich erstaunt immer wieder, dass man bei Quarzen meint, neben der 
aufgedruckten Frequenz keine weiteren Parameter kennen zu müssen (siehe 
QFP, S.39). Man nimmt ja auch keine unbekannten Induktivitäten aus der 
Kiste und baut damit ein mehrkreisiges Filter. Ein Quarz ist auch ein 
Schwingkreis mit L/C-Werten, die alle anderen Bauteile in einem Filter 
bestimmen. Wenn man die nicht kennt, spielt man eben Roulette, egal ob 
Berechnung, Simulation oder Aufbau. Man kann Glück haben, weiß aber 
nicht warum. Oder man ist frustriert, weil's nicht passt und weiß auch 
nicht warum.

Immerhin reden wir hier über extrem schmale Bandbreiten von 0,003% bis 
max. 0,1%. Da muss man schon einige genauere Messungen durchführen 
(zumindest bei der Serien-Frequenz fs). Auch Eamon Skelton, EI9GQ, 
(dessen wunderbar dokumentierte Projekte in der RadCom einfach Klasse 
sind) setzt eine genaue Frequenzmessung voraus.
Es geht zur Not auch ohne solche komfortable Ausrüstung wie von Uwe 
beschrieben (obwohl auch nicht soo teuer):
- Zähler mit 1Hz Auflösung
- L/C-Meter
- Oszillatorschaltung nach G3UUR (siehe S.36 im QFP)
- Einfacher Diodentastkopf
- komfortabler mit 70-80db Dynamik: HF-Kopf mit AD8307

Den G3UUR-Oszi kann man man auch einfach modifizieren, um ihn als VXO 
für die (punktweise) Messung der Filterkurve zu benutzen (siehe QFP , 
S.35, zweiter Absatz).

Mit dem L/C-Meter kannst du z.B. nicht nur Cp der Quarze bestimmen, 
sondern auch die Koppelkapazitäten für das Filter und auch die 
Spannungsteiler-Cs und die Ziehkapazität im G3UUR-Oszillator genau 
messen.

Die Erfassung der notwendigen Quarzparameter (fs, Lm/Cm, Cp) ist damit 
möglich. Nur die Güte lässt sich beim Oszi-Verfahren nur abschätzen. 
Hier sollte man die Zeit investieren, die man sonst u.U. mit blinden 
Versuchen verplempert. Muss ja nur einmal durchgeführt werden um dann 
z.B. in einem Excel-Bladl zur Verfügung zu stehen.

Die Messung über Rauschen und Soundkarte wird immer sehr unbefriedigend 
bleiben, weil die Dynamik meistens nicht etwa von der Soundkarte, 
sondern vom NF-Teil eingeschränkt wird.

Leider gibt es den NWT mit seinem relativ niedrigen Preis nicht mehr. Du 
könntest dir aber überlegen, einen der schönen Digital-VFO-Bausätze (mit 
DDS oder dem si570) anzuschaffen. Die wobbeln zwar nicht, können aber 
für alle HF-Projekte (inklusive RX-LO) universell als 
Signalgenerator/Messplatz (z.B. zusammen mit dem AD8307) verwendet 
werden. Alle Gerätchen zusammen kosten weniger als ein Smartphone.

Ich weiß nicht, warum die Serienkapazitäten in Filtern ab 5 Polen ein 
Problem darstellen. Deren Funktion ist ja einfach und wird im QFP auf 
S.47 beschrieben. Alle Resonatoren in einem Filter müssen eben für eine 
korrekte Filterfunktion immer die gleiche Resonanzfrequenz aufweisen. 
Wer nun identische Koppel- und keine Serienkapazitäten haben will, kann 
für kleine Welligkeiten die sog. "QER"-Topologie einsetzen. Steht in der 
"Dishal"-Hilfe und im QFP, S.63. Ausgeführte 10-polige SSB-Filter sind 
im Papier "Praxisstudie 5MHz...Filter" dokumentiert. Übrigens sind alle 
vier in diesem Bericht beschriebenen Filter nach der Berechnung + 
Simulation ohne jeden Abgleich oder Korrektur aufgebaut und gemessen 
worden.
Mehrfach gestaffelte Filter mit nur 3 oder 4 Polen sind auf jeden Fall 
komplizierter als ein einziges 8- oder 10-Polfilter.

Zum Schluss möchte ich noch bemerken, dass für gute Ladderfilter 
keinerlei Berechnungen durchgeführt werden müssen. Das ist alles in 
meinem "Dishal"-Programm und seinen Hilfsprogrammen enthalten. Ich (und 
nicht nur ich, sondern z.B. auch W7ZOI) habe alle notwendigen Tools für 
die Quarzauswertung und Filterberechnung zur Verfügung gestellt. Man 
kann sie nutzen oder auch nicht.

Nur zum Spaß: auch mit 2MHz-Quarzen kann man Filter mit 10 oder sogar 
15kHz Bandbreite bauen. Ist eben dann keine Ladder-Struktur (->Teil 1 
des QFP). Auch dafür gibt's ein Programm von mir auf DK7JB's Seite.

Sorry für die Länge
Gruß, Horst 6ev

von Uwe S. (de0508)


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Horst,

danke dass Du dir wieder einmal die Zeit zum erklären genommen hast.
Leider kann man viel reden, der TE wird sicherlich seine Erfahrungen 
machen und irgendwann den "richtigen" Weg finden.

Wir waren ja alle man auf den Trip und haben das erste ladder-filter 
aufgebaut.

von Peter S. (peter1964)


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Hallo,

dj6ev schrieb
> wundere mich immer wieder, wie oft
> das Rad bezüglich Ladderfilter an verschiedenen Stellen neu erfunden
> werden muss.

Hallo Horst

Also als erstes, Dein Programm ist Spitze .

Ansonsten, ich wollte den Ladderfilter nicht neu erfinden, sondern mit 
möglichst einfachsten Mitteteln, seine Filterkurve begutachten.

Wenn man alle Daten der Quarze messen kann, und sie dann dementsprechent
selektiert, kann man bestimmt mit Hilfe Deines Programmes sehr sehr gute
bis 14 Polige Ladderfilter aufbauen.
Wenn man die Quarze nicht messen kann, ist man mit der Metode " 
Ausprobieren " ( auch wenn ich ich die Filterkurve professionell messen 
könnte ) bestimmt bei einem 5-Poligen zumindest 6-Poligen Filter 
überfordert.
Bei einem 3 Poligen Filter sehe ich aber sofort, ob die Filterkurve
überkritisch, kritisch, oder unterkritisch ist, so das ich entweder die 
Impedanzen oder die Kondensatoren änder solange bis es halt passt.

dj6ev schrieb
> Nur zum Spaß: auch mit 2MHz-Quarzen kann man Filter mit 10 oder sogar
> 15kHz Bandbreite bauen. Ist eben dann keine Ladder-Struktur (->Teil 1
> des QFP).

naja, ich meinte halt einen Ladderfilter

Einen klassischen Quarzfilter würde ich mir eh nicht zutrauen 
aufzubauen.
Das ist ja das schöne an einem Ladderfilter, er ist sehr robust wie ich 
finde.

tschüss
Peter

von dj6ev (Gast)



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Hallo Peter,

ich hatte keinesfalls vor, deine sehr schönen und kreativen Versuche mit 
dem RX kleinzureden. Aber du hattest ja die Fragen gestellt. Das mit dem 
"Rad neu erfinden" war eher darauf gemünzt, dass bei vielen Diskussionen 
um Ladderfilter immer wieder die gleichen Probleme und Fragen 
auftauchen, nur weil die notwendige (und gar nicht so schwere) Erfassung 
der Quarzparameter seltsamerweise ein Tabu zu sein scheint.

Das tollste Programm und der umfangreichste Simulator sind dann nutzlos, 
wenn die Eingaben falsch sind oder einfach nur geraten werden: 
Garbage-in -->garbage-out.

Meine Vorschläge zu den Messmitteln bezogen sich auch ganz generell auf 
die Experimente in der HF-Technik. Ohne solche minimalen Messmittel für 
L,C und Frequenz wirst du immer ziemlich im Dunkeln tappen, auch wenn 
ein Projekt so "irgendwie" zum Laufen gebracht wird. Ohne Messungen an L 
und C wirst du selten vernünftige L/C-Filter mit ausreichender 
Selektivität und kleiner Durchgangsdämpfung wie z.B. für einen 
Preselektor hinbekommen. (Festinduktivitäten haben neben der üblichen 
Toleranz von +/-10% eine miserable Güte und eignen sich daher nur für 
sehr breitbandige Filter).

Dagegen sind die Ladderfilter noch das kleinste Hindernis. Deren große 
Gutmütigkeit gegenüber Falschdimensionierung sind ein Segen, aber auch 
ein Fluch, weil man bei nie sicher sein kann, auch nur annähernd das 
Optimum zu erwischen.

Ich möchte deine Simulation und deine Filtermessung dafür einfach mal 
als Anschauung nehmen und habe mir deshalb die Mühe gemacht, einige 
Bilder anzuhängen. Ich hoffe, dass die dir bei deinen Experimenten etwas 
helfen.

Beispiel 1:    wie man sich ohne brauchbare Daten ganz schön verlaufen 
kann, zeigt die große Diskrepanz der Bandbreiten zwischen Simulation und 
aufgebautem Filter:

Aus deiner Simulation (der schwarze Hintergrund ist grausam, weil die 
Kurven schlecht zu erkennen sind) habe ich eine 6db-Bandbreite von knapp 
1,2kHz ermittelt (Bild1). Da die Quarzdaten (nur Cm --> Lm) 
unvollständig sind, habe ich ein Cp=2,7pF und verlustlose Quarze für 
meine Simulation angenommen. Aufgrund der hohen Induktivität für 9MHz 
von rund 36mH handelt es sich in deinem Modell offensichtlich um sog. 
"Low-Profile" Quarze. Deine aktuellen 9,2MHz besitzen aber die normale 
Bauform HC18. Deren Induktivität Lm ist bei (annähernd) gleicher 
Frequenz aber rund dreimal kleiner (QFP, S.39). Daher kommt bei gleichen 
Koppel-C's und Abschlüssen eine rund dreifache Bandbreite heraus. Nimm 
in der Simulation mal folgende, von mir grob geschätzte Xtal-Parameter: 
Cm=24,85812fF, Lm=12mH, Cp=5,5pF (fs=9215kHz). Dann kommst du so auf 
3,5-4kHz Bandbreite.

Beispiel2:
Du schreibst:
> Bei einem 3 Poligen Filter sehe ich aber sofort, ob die Filterkurve
> überkritisch, kritisch, oder unterkritisch ist, so das ich entweder die
> Impedanzen oder die Kondensatoren änder solange bis es halt passt.

Wie willst du das mit deinen Mitteln feststellen?
Schon deine Simulation zeigt eine Kurve mit zwei Höckern, die für ein 
3-Polfilter nicht passt. Der Grund ist einfach, dass deine Filter 1&2 an 
einem Ende jeweils undefiniert durch den Transistoreingang abgeschlossen 
sind. Hier habe ich einfach mal ca. 1,6kOhm angenommen. In meiner 
Simulation für eine 3-Pol-Sektion (Bild 2) siehst du die Resultate für 2 
x 330 Ohm und 330 & 1600 Ohm. Letzteres erzeugt in etwa die Kurve wie in 
deiner Simulation. Sie zeigt auch, dass sogar bei verlustlosen Quarzen 
durch diese Fehlanpassung eine Durchlassdämpfung entsteht. Außerdem wird 
die Bandbreite kleiner und die Flankensteilheit schlechter. Ist 
natürlich in deiner Schaltung nicht unbedingt von Bedeutung, zeigt aber, 
welche Auswirkungen so etwas hat. Wenn du übrigens den Abschluss 
beidseitig auf 220-250 Ohm verringerst, kannst du (in der Simul) sehr 
schön die 3 Höcker erkennen (Bild 3). Beim aktuellen Filter mit den 
verlustbehafteten Quarzen wirst du das allerdings durch die stärkere 
Verrundung wohl nicht sehen können.

In deiner Dream-Messung am kompletten Filter sind natürlich solche Dinge 
ohnehin kaum zu erkennen und schon gar nicht gezielt zu korrigieren. Das 
liegt außerdem auch noch daran, dass ohne stabiles Rauschsignal die 
vielen Spitzen von 3-5db und die Buckel an den Flanken nicht zuzuordnen 
sind. Hier hilft wirklich nur ein kleiner Rauschgenerator und eine lange 
Integrationszeit bei der Messung. So ein Ding kannst du doch in einer 
Stunde im "Ugly-Style" zusammenzimmern. Noch besser wäre eben eine 
Messung in der HF-Ebene.

So, das war's. Ich will dich wirklich nicht kritisieren oder 
bevormunden, sondern nur ein paar Infos geben. Was du daraus machst, ist 
deine Sache. Dein RX läuft ja im Prinzip und macht die sicher viel 
Freude. Falls du wirklich weiter an HF-Projekten arbeiten willst, macht 
das aber ohne die o.g. Minimalausstattung an Messgeräten auf die Dauer 
absolut keinen Spaß.

Viel Vergnügen, Horst

von flo (Gast)


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hallo, interessanter beitrag!

man kann quarze übrigens auch nach gehör sortieren.

quarz-testgenerator aufbauen und weltempfänger im ssb-modus so auf 
empfang stellen, dass ein "angenehmer" pfeifton zu hören ist.

jetzt alle quarze durchprobieren und nur die in betracht ziehen, die 
ungefähr den gleichen pfeifton ergeben.

dann die ganze prozedur mit einer anderen ziehkapazität am quarz 
wiederholen.

weil das menschliche ohr sehr empfindlich für tonfrequenzen ist, läßt 
sich so eine ziemlich gute relative genauigkeit erzielen.


ps: man kann den empfänger auch vorher an einem 
am-sender/zeitzeichen-sender kalibrieren. dann kann man auch eine 
brauchbare absolute frequenzgenauigkeit erzielen, wenn man die höhe des 
pfeiftons (z.b. mit einem musikinstrument) bestimmen kann. dafür muss 
der weltempfänger aber halbwegs frequenzstabil arbeiten.

von flo (Gast)


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ps: wenn du dir einen frequenzmesser selber bauen willst, würde ich in 
jedem fall auf ein fertigprojekt mit PIC zurückgreifen.

normalerweile arbeite ich lieber mit AVRs, aber in dem fall ist der PIC 
eindeutig überlegen, weil er schon einen sehr guten vorteiler integriert 
hat.

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