FM Demodulator Simulation

[Roman Percht (Gast)]

Sehr geehrte Community

Ich soll im schulischen Rahmen einen FM Demodulator mit LT-Spice 
simulieren. Das FM-Signal habe ich schon erfolgreich erzeugt und soll 
dieses nun mit der Filtermethode demodulieren. Nur weiß ich nicht wie 
ich das RCL Glied und den nachgeschalteten AM-Demodulator dimensionieren 
soll. Ich hoffe ihr könnt mir dabei helfen.
fT=10kHz VPP =10V

MFG
Roman

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Das heißt üblicherweise "Flankendemodulator", und wurde nur in der 
Anfangszeit des UKW-Rundfunks benutzt. Der später verwendete 
Ratiodetektor hatte keine zweite Nebenempfangsstelle und bessere 
AM-Unterdrückung.

Der Schwingkreis ist neben die Mittenfrequenz abgestimmt und wandelt so 
auf der Flanke der Durchlasskurve die FM in eine AM um. Die Diode wirkt 
wie in einem AM-Empfänger als Detektordiode.

[Radon (Gast)]

R2 dürfte einen Tick zu klein sein.

[Roman Percht (Gast)]

Die eingetragen werte haben keinerlei Bedeutung. Dafür ist ja der Thread 
ich brauche hilfe die passiven Bauteile zu bestimmen.

[?!? (Gast)]

Roman Percht schrieb:
> Ich hoffe ihr könnt mir dabei helfen.
> fT=10kHz VPP =10V

Da liegt noch viel im Argen.
Nur mal ganz grob. Du willst einen Träger von 10kHz, hast aber die 10kHz 
am Modulationseingang angelegt. Dort kommt als Modulation eine 
niedrigere Frequenz ran (z.B. 1kHz oder 300Hz).
Die Frequenz vom Träger bestimmst du durch mark und space. Da hast du 0 
und 1MHz eingetragen. Also ändert sich deine Trägerfrequenz von 0 (bei 
0V Modulation) bis 1MHz (bei 1V Modulation). Da müssen sinnvolle Werte 
rein (10kHz +/- Hub).
Wenn die Amplitude des Trägers 10V betragen soll, mußt du am AM-Eingang 
10V anlegen. Bei unbeschaltetem AM-Eingang werden 1V als 
Träger-Amplitude erzeugt.
Die Dimensionierung des Demodulatorkreises habe ich noch nicht 
angeschaut. Bring erstmal den Modulator in Ordnung, so daß er wie 
gewünscht funktioniert und dann sehen wir weiter, ok? :-)

[Radon (Gast)]

Roman Percht schrieb:
> Die eingetragen werte haben keinerlei Bedeutung. Dafür ist ja der Thread
> ich brauche hilfe die passiven Bauteile zu bestimmen.

D. h. du suchst Dumme, die dir deine Arbeit erledigen?

[Klaus (Gast)]

Naja. Es ist natürlich verständlich, dass und warum Du vorgegebene Werte 
wünschst.

Aber: Mit dem Grundlagenwissen über das Ohmsche Gesetz, den 
Parallelschwingkreis und die Funktionsweise diese Demodulators hast Du 
alle Voraussetzungen, einmal zu experimentieren. Irgendwelche Vorgaben 
bezgl. Effizienz etc. hast Du ja nicht. Also kann nicht viel falsch 
sein, sofern die Funktion dem Grunde nach gegeben ist.

Ein kleiner Tip, der das Ohmsche Gesetz und das Verhalten des 
Parallelschwingkreis betrifft: Was passiert, wenn der Schwingkreis nahe 
seiner Resonanzfrequenz betrieben wird mit dem Strom und der Spannung 
wenn Du den parallelen R2 in Verbindung mit dem R1 betrachtest?

[Helmut S. (helmuts)]

Hallo,

Man benötigt einen Schwingkreis. Dann legt man die Trägerfrequenz auf 
die steigende oder fallende Kurve der Übertragungsfunktion des 
Bandpasses.

Hier mal ein Beispiel.

Bandpass f0=1MHz, Güte Q=2, Z=1kOhm
Z = sqrt(L/C)

Berechnung von C, L und RS

C = 1/(Z*2*pi*f0)
L = C*Z*Z
RS = Q*Z


Trägerfrequenz auf 800kHz, FM-hub +/-50kHz.
Das heißt der VCO geht maximal von 750kHz bis 850kHz. Durch die FM 
entsteht aber ein deutlich breiteres Spektrum. Das kann man mit der FFT 
sehen.

Im Anhang das Beispiel mit LTspice.

Mit einer .AC Analyse kann man in der unteren Schaltung die 
Übertragungsfunktion des Bandpasses überprüfen. Da sieht man dann in 
welchem Bereich das FM-Spektrum sein darf um noch eine brauchbare 
Demodulation hinzubekommen. Das ganze Nutzspektrum muss im Bereich des 
linearen Anstiegs oder Abfalls liegen.

Natürlich gibt es auch andere/bessere Demodulationsverfahren.

Gruß
Helmut

[oldeurope O. (Gast)]

Roman Percht schrieb:
> Das FM-Signal habe ich schon erfolgreich erzeugt

Danke dafür, das Bauteil kannte ich bisher gar nicht.
Habe mal damit gespielt.

Für die 4148 bräuchte es eigentlich mehr HF.
Ich habe deshalb den Detektor mit einer Gleichspannung
beaufschlagt.

Jetzt werde ich mal nachvollziehen was der Helmut gemacht
hat. Sehr interessant!

LG
OXI

[Roman Percht (Gast)]

Vielen Dank Helmut,
Sie haben mir sehr geholfen. Ich habe die Demodulation jetzt auch 
verstanden :). Damit wäre die Semesternote gerettet.