RF FM receiver im 169MHz Bereich

Es gibt von z.B. Fujitsu PLL Chips mit typ. 2,5mA @3,3V , wie den 
MB15E03 (1,2 GHz inkl. Prescaler). Das ist allerdings nur die PLL, da 
kommt der LO, die Ablaufsteuerung und das Frontend hinzu, plus ZF und 
NF.

Urban schrieb:
> Kann man herausfinden welchen Chip hier verwendet wird?
> 
http://www.ansem.com/appstories/9999/8/ultra-low-power-fm-receiver-for-hearing-aid

Ansem brüstet sich mit der Entwicklung von Mixed-Signal ASIC, so etwas 
werden sie da wohl verwenden. Den ASIC werden sie nicht herausrücken, da 
das eine Auftragsentwicklung war. Wenn ihr davon jedoch ein paar tausend 
Stück braucht...

Je nach angepeilter Grösse des Empfängers könnten auch 
Funkführungsanlagen klappen. Festfrequenzempfänger mit Quarzoszillator 
sind natürlich die stromsparendste Variante, Pager z.B. sind klein und 
genügsam, haben aber nicht die geforderte Breitbandigkeit. Mein alter 
Motorola Pageboy II lebt mit einer Akkuladung (Einzelzelle 1,2V) ca. 5 
Tage.

Ein wieteres Stichwort wäre 'In-Ear Monitoring'. Der VHF Frequenzbereich 
ist zwar obsolet für Musikerübertragungsanlagen, aber Empfänger dafür 
sollten aufzutreiben sein. Ich habe hier selber zwei Stück für VHF 
rumstehen, die arbeiten allerdings mit Festfrequenz und Quarzen.

Sascha schrieb:
> Bei analoger Übertragung kann ja jeder dazwischen funken, selbst eine
> andere Hörhilfe.

Dieser Bereich (173,965-174,015 Mhz) ist extra für Hörhilfen gedacht und 
sollte höchstens mit 2mW ERP besendet werden (Frequenznutzungsplan 2011, 
Eintrag 199085 und 200005)

Sowohl bei Funkmikrofonen als auch solchen Anwendungen wie Hörhilfen ist 
Breitband FM üblich, um den Aufwand für Sender und Empfänger klein zu 
halten und trotzdem eine gewisse Qualität zu erreichen.

du kannst TI CC1120 nehmen, der deckt 164–192MHz, kann auch analog FM, 
braucht 3mA (sleep 0,2uA) im "RX sniff mode" und 21mA im dauer RX.

Thomas R. schrieb:
> du kannst TI CC1120 nehmen

Mit Einschränkungen. Es ist nicht trivial, aus dem CCxx sauberere 
Breitband FM herauszuholen. Der universelle Demodulator ist zwar nicht 
schlecht, aber eigentlich für BPSK und OOK gedacht und optimiert. Und 21 
mA sind deutlich über dem, was der TE insgesamt im Empfänger verbrauchen 
wollte.

Wer damit rumspielen möchte: In der Betty Fernbedienung ist der CC1100 
Vorgänger fertig verbaut, allerdings mit Aussenbeschaltung für 433MHz.

Matthias Sch. schrieb:
> Der universelle Demodulator ist zwar nicht schlecht, aber eigentlich
> für BPSK und OOK gedacht und optimiert.

laut TI können die CC112x einiges mehr:

"Supported modulation formats: 2-FSK / 2-GFSK, 4-FSK / 4-GFSK, MSK, ASK,
 OOK, arbitrary FSK, and analog FM".


> Und 21 mA sind deutlich über dem, was der TE insgesamt im Empfänger
> verbrauchen wollte.
>

ja, 21mA peak im high power mode, da gibts noch einsparpotential dank
den RX sniff mode. Sicherlich beim dauerempfang nutzt das wenig.

Eine geeignete Kombination wäre m.E. eine PLL, wie die oben von Fujitsu 
(MB15XXX) und ein Frontend mit z.B. dem SA636. Der hat Mischer und 
Oszillator bis etwa 500MHz auf dem Chip und zieht etwa 6,5mA. Zusammen 
mit der PLL sind das etwa 11mA.
NF und Feldstärkemessung (für Rauschsperre usw.) hat der SA636 onboard. 
Fehlt nur noch ein NF Verstärker und ein MC.
Der SA616 braucht zwar nur 3,5mA bei etwa gleichen Features, ist aber 
leider nur bis 150MHz spezifiziert. Ob er 170MHz schafft?

Das Signal kann auch mit einem diskreten Frontend auf 10,7 MHz gebracht 
werden, um dann mit handelsüblichen ICs weiter zu verfahren. Die 
Vorstufe verbraucht <1mA und der passive Mischer benötigt nur 
Ansteurleistung.

Obwohl mein Vorschlag auch Nachteile hat, die Leistungsaufnahme liegt 
bei 4 mW und der VFO schwingt im UKW-Bereich. Könnte dafür nicht auf die 
Schnelle einer der 50nW Sender missbraucht werden?

Die VFO-Frequenz errechnet sich wegen dem subharmonischen Mischer:
F_vfo = (F_rx + 10,7MHz) / 2   ->   89,35 ... 90,35 MHz

SAW-Filter 165 MHz z.B.:
http://www.rfm.com/products/data/sf2170d.pdf
Ohne SAW-Filter beträgt die Spiegelfrequenzunterdrückung nur knapp 20 
dB.

Übertrager z.B. Mini-Circuits:
http://217.34.103.131/pdfs/TC1-1T+.pdf

Der Rest ist Hühnerfutter.

Gruß, Bernd

Der MC3362 ist ein alter, aber guter Baustein. Sein Vorteil ist 
natürlich der geringe Stromverbrauch, sein Haken ist, das es ein 
Doppelsuper ist, was bei Breitband FM eher kontraproduktiv ist und auch 
mehr Bauteile erfordert.
Der modernere Nachfolger ist übrigens der MC13135.
Für dich würde allerdings ein Einfach Superhet günstiger sein, da er 
etwas breitbandiger ist und auch weniger Strom verbrauchen könnte.

Urban schrieb:
> Ich finde leider nur Schaltungen die angepasst sind für das 2m-Band

Davon bist du ja nicht weit weg. Die Anpassung wirst du bis auf die 
leicht unterschiedlichen Schwingkreise direkt übernehmen können, es 
bezieht sich eh nur auf den Eingangskreis und den 1. Oszillator. Das ist 
alles recht unkritisch. Da auch dicke TV Sender im VHF Bereich so gut 
wie nicht mehr existieren, sind die Anforderungen an 
IM/Großsignalfestigkeit auch nicht so hoch.
Die beiden Herausforderungen sind die Dimensionierung des 1. Oszillators 
(Steuerspannung sollte ja innerhalb deiner Betriebsspannung liegen) und 
wie immer die Abstimmung des PLL Schleifenfilters.

Urban schrieb:
> Dann müsst ich hier eigentlich nur noch eine PLL dranzauber, richtig?
> Die Anpassung müsst ja Pi*Daumen passen!?

Ja, damit bist du ja schon fast da. Wenn du die 0,06µH abstimmbar lässt 
und Schwingkreis 'L1/27pF' auf deine LO Frequenz berechnest, bleibt dir 
wirklich nur die PLL. Pin 23 ist die Steuerspannung, aber das weisst du 
bestimmt schon :-)

Murata Katalog:
http://www.murata.com/products/catalog/pdf/p05e.pdf

Für 10,7 MHz sollte ein möglichst schmales (falls möglich, kleiner 100 
kHz) und für 455 kHz möglchst ein breites (ca. +/- 20 kHz bei -6 dB) 
verwendet werden.

Als Quarz kann auch ein handelsüblicher 10,240 MHz verwendet werden. 
Dann liegt die Mitte der 1. ZF auf 10,695 MHz. Das ist nicht weiter 
tragisch, denn die typischen 10,7 MHz Keramikfilter sind sowieso einiges 
breiter, als das 455kHz Filter.

Urban schrieb:
> Abstimmspule "Toko RMC 2A6597"

Such mal nach 455kHz FM-'Demodulatorspule' oder auch 'Quadraturspule'.

> Nach was
> für eine PLL würdest du suchen?
Da für dich der Stromverbrauch eine wichtige Rolle spielt, sind die o.a. 
Fujitsu  fast unschlagbar. Der LO ist ja im MC13135 schon drin, du 
brauchst also nur noch den PLL Chip, Schleifenfilter und einen MC, der 
die PLL programmiert.
So, jetzt kommt der Haken. Fujitsu hat seine gesamte PLL Sparte an ein 
paar Knallköppe namens 'Spansion' verkauft, die nicht mal in der Lage 
sind, die Website so zu bauen, das man nach Parametern suchen kann. Das 
einzige ist diese Seite hier:
http://www.spansion.com/Products/Analog/PLL-SSCG-ICs/Pages/PLL-Frequency-Synthesizer-IC.aspx
Du siehst, sowohl der MB15E03 als auch der MB15E05 wären richtig für 
dich.
Glücklicherweise sind die nicht die einzigen, die PLL Chips bauen, es 
sollte sich auch bei Motorola/Freescale, Matsushita oder bei Toshiba 
etwas finden.

Urban schrieb:
> Ist 180kHz noch vertretbar, oder gibt es dann zu große Abweichungen?

Für die Weitabselektion ist das schon ok, falls es zu breit wäre, 
könntest du noch ein 2tes, frequenzmässig leicht versetztes Filter 
dahinter schalten - lass dir im Prototyp diese Option offen. Das 455kHz 
Filter ist eh viel schmaler, das grenzt die Bandbreite evtl. sogar mehr 
ein, als dir lieb ist.

> dass bei der Spektralanalyse der Peak bei 10,27MHz ist

Ist das nicht der Peak des Quarzoszillators?

Urban schrieb:
> Hab ich da eine Chance, dass nach dem Anpassen meine
> Information wieder enthalten ist?

Ja, natürlich, der FM Demodulator ist ja nicht umsonst in dem Chip drin.

 Aber von welchem LC Schwingkreis redest du? Wenn der VCO nicht im 
richtigen Bereich schwingt (also genau 10,7MHz ober- oder unterhalb der 
Empfangsfrequenz) solltest du deine PLL mal überprüfen. Wenn du 
Obermischung verwendest, sollte der LO also bei 169+10,7 = 179,7 Mhz 
schwingen und die VCO Steuerspannung mittig zwischen den 
Betriebsspannungsgrenzen sein. Bei 3,3V Speisung sind also 1,5V-1,7V 
genau richtig.
Eine ausgerastete PLL ist leicht zu erkennen, weil dann die 
Steuerspannung gegen Masse (VCO schwingt zu hoch) oder +Ub (VCO schwingt 
zu niedrig) rennt.
Freischwingend wirst du übrigens den VCO kaum richtig auf das Signal 
abstimmen können, das wird sehr, sehr fummelig.

B e r n d W. schrieb:
> Ist das nicht der Peak des Quarzoszillators?

Zumindest sehr dichte bei.

Wenn du von der Basisapplikation in dem Beitrag ausgehst:
Beitrag "Re: RF FM receiver im 169MHz Bereich"

> So weit ich das verstanden habe, muss die erste Lo-Frequenz der Betrag
> aus ZF und HF sein, sprich entweder um die 159 MHz oder 179 MHz
Genau so. Entweder Signal - ZF (ca. 159MHz), das bezeichnet man als 
Untermischung, oder Signal + ZF (179Mhz), das ist die o.a. Obermischung.

Urban schrieb:
> Ich hab
> den ersten LO Schwingkreis auf 159 Mhz dimensioniert.

Du meinst hoffentlich den Kreis an Pin 22? Das ist der Oszillatorkreis. 
An Pin 23 ist die Varicap Diode, die du in deine Schwingkreisrechnung 
mit aufnehmen solltest, den sie ist das frequenzsteuernde Bauteil. Für 
erste Versuche lege an Pin 23 etwa V/2, also auf ca. 1,6V, wie im DB 
vorgeschlagen mit dem Abklatsch-C gegen Masse. Dieser C sollte so dicht 
wie möglich am Chip sein und für die Arbeitsfrequenz einen satten 
Kurzschluss darstellen. 1nF bis 10nF sind ein brauchbarer Wert.
An Pin 1 des IC hast du ein auf die echte Empfangsfrequenz abgestimmtes 
Netzwerk, entweder wie im Datenblatt oder den klassischen 
Parallelschwingkreis oder auch einen Bandpasseingang. Ist im Moment aber 
noch nicht so entscheidend.
An Pin 20 liegt das Oszillatorsignal über einen Buffer an, da kannst du 
bequem den Frequenzzähler oder Specki anschliessen, um den LO zu 
dimensionieren.