Hallo Forum, für einen Parallelschwingkreis am Drain eines Transistors versuche ich zur Zeit die optimale Spule zu finden. Der Schwingkreis soll 460KHz selektieren und die Spule kriegt eine Anzapfung bzw eine Sekundärwicklung zum Abgriff des Ausgangssignals. Mir ist jetzt aufgefallen, dass die Schaltung umso besser funktioniert (höherer Spannungspegel der IF absolut und relativ zu den Störfrequenzen) je höher ich mit der Induktivität gehe, bis zu einem Wert von etwa 1mH. Ich habe verschiedene Bauformen für die Spule probiert: Axial mit Ferritkern ([1], 220uH, ~0.5 Ohm DC Drahtwiderstand), Axial ohne Kern ([2], 820uH, 23 Ohm DC Drahtwiderstand) und einige Werte dazwischen. Immer ergab sich für die höheren Induktivitäten ein höherer Resonanzwiderstand, trotz der überproportional steigenden Bahnwiderstände. Daraus habe ich geschlossen, dass der Drahtwiderstand nur einen kleinen Beitrag zum gesamten Verlustwiderstand leistet. Jedenfalls habe ich dann auf einen Ferrit-Ringkern (R 10/6/4 1600 nH/t^2) versucht Spulen mit ähnlichen Werten wie die Festinduktivitäten zu wickeln, um komfortabel eine Sekundärwindung anbringen zu können. Leider musste ich dann feststellen, dass trotz (fast) gleicher Induktivität und gleichem Parallelkondensator der Resonanzwiderstand des Schwingkreises mindestens um den Faktor 10 schlechter war als mit den gekauften Spulen. Und das obwohl der Drahtwiderstand etwa 5 mal niedriger ist. Liegt das am Material des Kerns? Brauche ich vielleicht Eisenpulver statt Ferrit? Aber wieso funktioniert die gekaufte Ferrit-Spule dann so gut? Für Hinweise wäre ich dankbar, Viele Grüße [1] https://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=86468; [2] https://www.conrad.de/de/induktivitaet-axial-bedrahtet-820-h-30-40-ma-lga0307-820-1-st-1405968.html
Deine Prosa gehört in die Tonne. Zeige uns bitte mal was du konkret gebastelt hast und den Schaltplan dazu.
Felix U. schrieb: > Liegt das am Material des Kerns? Vermutlich. Unbekannte Kerne zu verwenden ist fast eine Garantie für einen Reinfall (das ist zumindest meine eigene Erfahrung). > Brauche ich vielleicht Eisenpulver statt Ferrit? Du brauchst vor allem ein Datenblatt zum Kern und zum Werkstoff! > Aber wieso funktioniert die gekaufte Ferrit-Spule > dann so gut? Die wurde von Fachleuten optimiert :)
Felix U. schrieb: > Ich habe verschiedene Bauformen für die Spule probiert: Axial mit > Ferritkern ([1], 220uH, ~0.5 Ohm DC Drahtwiderstand), Axial ohne Kern > ([2], 820uH, 23 Ohm DC Drahtwiderstand) und einige Werte dazwischen. Axiale Spulen werden vor allem durch die Umgebung bedämpft, also alles Blech was dort im Magnetlinienweg liegt. Felix U. schrieb: > Jedenfalls habe ich dann auf einen Ferrit-Ringkern (R 10/6/4 1600 > nH/t^2) versucht Spulen mit ähnlichen Werten wie die Festinduktivitäten > zu wickeln, um komfortabel eine Sekundärwindung anbringen zu können. > Leider musste ich dann feststellen, dass trotz (fast) gleicher > Induktivität und gleichem Parallelkondensator der Resonanzwiderstand des > Schwingkreises mindestens um den Faktor 10 schlechter war als mit den > gekauften Spulen. Ferrit-Ringkerne sind für Transformatoren ohne Luftspalt, also nur niedrige Ströme. Die Eisenpulver sind mit Luftspalt aber dämpfen bei so hohen Frequenzen. Am günstigsten ist wohl ein Topfkern den man mit passendem Luftspalt kaufen kann. http://my.element14.com/epcos/b65517d0250j048/ferrite-core-n48-p9-5-250nh/dp/2673412 Bei Ferrit muss man gut auswählen und die Ströme im Schwingkreis anpassen, bei Eisenpulver muss man explizit für hohe Freuqenzen suchen.
Felix U. schrieb: > Der Schwingkreis soll 460KHz > selektieren Du musst Dich immer fragen, welche Bandbreite übertragen werden soll. Daraus resultiert nämlich die anzustrebende Betriebsgüte des Schwingkreises, nach der Formel Betriebsgüte = Resonanzfrequenz / Bandbreite . Die Betriebsgüte ist die die in der tatsächlichen Schaltung erzielte Güte. Vielleicht solltest Du Dich mal mit dem Begriff "Bandfilter" befassen.
Die Verluste einer realen Spule entstehen natürlich auch im Eisen-(bzw. Ferrit-)kern. Also darauf achten, ob das betreffende Material für die Arbeitsfrequenz auch geeignet ist. Ggf. muss auch die maximale Induktion beachtet werden (Sättigung.)
Felix U. schrieb: > Liegt das am Material des Kerns? Nein, am Ringkern. Für hohe Güten brauchst du einen Luftspalt, denn dort wird (nahezu) verlustfrei die Energie gespeichert.
Hp M. schrieb: > Felix U. schrieb: >> Liegt das am Material des Kerns? > > Nein, am Ringkern. > Für hohe Güten brauchst du einen Luftspalt, denn dort > wird (nahezu) verlustfrei die Energie gespeichert. Hmm. Das ist doch nur eine andere Verschlüsselung für "Der (Ring-)Kern geht in die Sättigung", oder verstehe ich das falsch?
Vielleicht beantworten untenstehende Links einiger dieser Fragen: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Hochfrequenzlitze http://www.emf.eei.uni-erlangen.de/forschung/pdf/Wicklungsverluste%20in%20Spulen%20und%20Trafos%20aus%20HF-Litze.pdf http://www.elektrisola.com/de/hf-litze/begriffe-grundlagen/technische-grundlagen-und-berechnung.html http://www.packlitzwire.com/de/faq/faq_detail.html?faq_id=7 http://www.roehrentechnik.de/html/hf-litzen.html Lies das mal bitte. Hochwertige niederfrequente HF Schwingkreise werden nach Möglichkeit (aus obengenannten Ygründen) mit HF Litze hergestellt. Wie schon erwähnt müssen auch die Ferrite stimmen. Für 455 kHz könnte man auch Miniatur ZF Bandfilter aus ausgeschlachteten Transistor Radios verwenden. Die haben auch Anzapfungen und Koppelwindungen was manchmal nützlich ist. Selbstherstellung lohnt sich nur wenn man Zugang zu korrekten Spulenbaussätzen hat mit bekannten Werten.
Danke für eure Antworten. Possetitjel schrieb: > Unbekannte Kerne zu verwenden ist fast eine Garantie > für einen Reinfall (das ist zumindest meine eigene > Erfahrung). Datenblatt habe ich, außer den Daten die ich schon geschrieben habe, steht da aber leider nicht viel: http://www.kaschke.de/fileadmin/user_upload/documents/datenblaetter/Ringe/R10-4a.pdf Ich war der Meinung abgesehen von der Permeabilität und dem daraus resultierenden A_L gebe es nicht mehr viele Variablen. DH1AKF K. schrieb: > Du musst Dich immer fragen, welche Bandbreite übertragen werden soll. Das hatte ich vergessen. Die Bandbreite ist praktisch 0, es muss nur ein ASK signal übertragen werden. Das heißt je höher die Güte desto besser. Hp M. schrieb: > Nein, am Ringkern. > Für hohe Güten brauchst du einen Luftspalt, denn dort wird (nahezu) > verlustfrei die Energie gespeichert. Also ist für meinen Zweck ein normaler "Stab"-kern vorzuziehen? Oder tatsächlich ein Ringkern mit Spalt? Gruß Edit: Gerhard O. schrieb: > Lies das mal bitte. Hochwertige niederfrequente HF Schwingkreise werden > nach Möglichkeit (aus obengenannten Ygründen) mit HF Litze hergestellt. > Wie schon erwähnt müssen auch die Ferrite stimmen. Danke für die Links, werde ich lesen. Laut Skineffekt Rechner ist der Äquivalente Widerstand bei 460KHz und 0,2mm Kupferdraht allerdings vernachlässigbar. Ist denn so eine Induktivität wie ich sie von reichelt verlinkt habe mit Litze gewickelt? Gerhard O. schrieb: > Für 455 kHz könnte man auch Miniatur ZF Bandfilter aus ausgeschlachteten > Transistor Radios verwenden. Die haben auch Anzapfungen und > Koppelwindungen was manchmal nützlich ist. Ich habe aus einem Radio einen Keramik ZF ausgeschlachtet der dann in der nächsten Stufe folgt. Leider war da aber kein Schwingkreis-Filter verbaut.
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Felix U. schrieb: > Datenblatt habe ich, [...] Danke. > Ich war der Meinung abgesehen von der Permeabilität und dem > daraus resultierenden A_L gebe es nicht mehr viele Variablen. Machst Du Witze? Das oben ist das DaBla für die Kernbauform. Fehlt noch das Datenblatt für das Material (hier: K4000). http://www.kaschke.de/fileadmin/user_upload/documents/datenblaetter/Materialien/MnZn-Ferrit/K4000.pdf Dort findest Du ein Diagramm "komplexe Permeabilität als Funktion der Frequenz", und das zeigt Dir, dass das Material K4000 bei Frequenzen über 100kHz nicht mehr zu gebrauchen ist. > Also ist für meinen Zweck ein normaler "Stab"-kern vorzuziehen? Nicht zwingen. Auf jedenfall wichtig ist ein nicht komplett geschlossener magnetischer Kreis (=Luftspalt). > Oder tatsächlich ein Ringkern mit Spalt? Zum Beispiel. Oder ein Schalenkern mit Luftspalt. Trotzdem ist es wichtig, geeignetes Material zu verwenden.
Felix U. schrieb: > Danke für die Links, werde ich lesen. Ist denn so eine Induktivität wie > ich sie von reichelt verlinkt habe mit Litze gewickelt? Nein. Das sind nur Drosseln. Die werden normalerweise nicht für Resonanzanwendungen eingesetzt. Der Zweck solcher Induktivitäten ist zur Isolierung störender Impulse. Ein gutes Beispiel für die Anwendung ist die im Datenblatt angegebene Drossel zwischen Vcc und AVcc beim AVR. FÜr (hochwertige) Schwingkreise gelten andere Regeln. Da gilt es die korrekten Ferrite und Bauformen für den jeweiligen Anwendungszweck und Frequenzbereich zu wählen. Früher gab es von den einschlägigen Firmen in D wie Vogt, Neosid, Siemens, Valvo, Ferroxcube eine Unmengen an Spulenbaussätzen unBauformen. Speziell die Firma Siemens stellte wunderbar dokumentierte Ferrite Spulen Baussätze für einen weiten Anwendungsbereich zur Verfügung. Mit Topfkreisen entsprechender Spezifikationen lassen sich extrem hochwertige Spulen und Schwinkkreise herstellen. Allerdings darf man solche Schwingkreise nicht durch undachgemäße Beschaltung unnötig dämpfen. Deshalb werden hochwertige Schwingkreise meist durch Impedanztransformation mittels Anzapfung oder kapazitive Spannungsteiler angekoppelt. Die Last an solchen Kreisen muß sorgfältig eingestellt werden um die mühevoll erreichten Gütewerte nicht wieder zunichte zu machen. Durchsuche das Internet nach zeitgemäßen(50-70er) Jahre Information und Beispielen. Du lebst nämlich mindestens 60 Jahre zu spät;-) Auf diesen Seiten findest Du noch viel Wissenswertes über die Anwendungen solcher Technik: http://www.rainers-elektronikpage.de/ Neosid stellt viele brauchbare Spulen her. Sie sind einigermaßen leicht im Handel erhältlich.
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Possetitjel schrieb: > Dort findest Du ein Diagramm "komplexe Permeabilität als Funktion > der Frequenz", und das zeigt Dir, dass das Material K4000 bei > Frequenzen über 100kHz nicht mehr zu gebrauchen ist. Danke! Das ist einleuchtend. > Trotzdem ist es wichtig, geeignetes Material zu verwenden. Dann geht wohl die Suche los. Gerhard O. schrieb: > Früher gab es von den einschlägigen Firmen in D wie Vogt, Neosid, > Siemens, Valvo, Ferroxcube eine Unmengen an Spulenbaussätzen > unBauformen. Schade, dass das nicht mehr so ist. Ich hätte mir gern mal einen Satz Kerne zum rumprobieren zugelegt. Gerhard O. schrieb: > Allerdings darf > man solche Schwingkreise nicht durch undachgemäße Beschaltung unnötig > dämpfen. Deshalb werden hochwertige Schwingkreise meist durch > Impedanztransformation mittels Anzapfung oder kapazitive Spannungsteiler > angekoppelt. Das war ja der Grund wieso ich überhaupt auf einen Ringkern "umsteigen" wollte. Es funktioniert auch ganz gut mit 20 Wicklungen 0,15mm CuL um die Reichelt-Drossel rum. Aber ich hätte mir gerne eine Eigenbaulösung gemacht. Danke für den Link, ich werde jetzt mal schauen ob ich irgendwo ein paar Schalen- oder Stabkerne für 500Khz kriege. Gerhard O. schrieb: > Du lebst nämlich mindestens 60 Jahre zu spät;-) Vor 60 Jahren wäre ich mangels Internet aber spätestens jetzt endgültig gescheitert :D
Lasse bitte alle materie aus der Spule raus. Nur Luft oder vacuum ist erlaubt. Der rest ist Schrott.
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Hohe Güten zu erreichen, ist eine Kunst für sich. Dies ergibt jedoch hohe, spitze Resonanzen, die oft die gewünschten Seitenbänder zu stark beschneiden. Gleichzeitig fällt das Filter weitab von der Resonanz nur minimal besser ab. Meist sollte ein ideales Filter einen flachen Durchlassbereich haben und dann steil abfallen. Gleichzeitig ist die Signalamplitude nicht besonders wichtig, denn eine zusätzliche Verstärkerstufe kostet nur ein paar Cent. Beim 3. Bandfilter handelt es sich um zwei kapazitiv gekoppelt Schwingkreise mit relativ niedriger Güte. Trotzdem kommt es dem idealen Filter am nächsten.
Felix U. schrieb: >> Trotzdem ist es wichtig, geeignetes Material zu >> verwenden. > > Dann geht wohl die Suche los. Kleine Orientierungshilfen: Die Material-Fritzen, die vor fast 100 Jahren die Ferrite erforscht haben, haben festgestellt, dass es eine empirische Konstante gibt: µ_r * f_max liegt unabhängig vom konkreten Material irgendwo bei ein paar GHz. Das bedeutet praktisch: Ein Material, das für hohe Frequenzen (100MHz) geeignet ist, kann nur ein relativ niedriges µ_r haben (vielleicht 10 bis 30). Materialien für niedrige Frequenzen (unter 1MHz) können leicht ein µ_r von 1000 oder mehr ereichen. Dazu kommt, wie schon verschiedentlich angemerkt: Für Schwingkreis-Anwendungen will man einen Kern mit Luftspalt verwenden. Dadurch geht der A_L-Wert nochmal in die Knie; Güte und Stabilität verbessern sich drastisch. Man sollte also immer nach Kernen mit mäßigen A_L-Werten suchen; bei 1MHz nicht größer als ein paar Hundert; bei 100MHz kommt man schnell bei A_L-Werten von 3 oder 6 heraus. Die Reichelt-Schalenkerne sehen z.B. laut DaBla für Deinen Zweck ganz passend aus.
B e r n d W. schrieb: > Hohe Güten zu erreichen, ist eine Kunst für sich. Ja. Hohe Leerlaufgüte schadet zwar nie und ist gut für geringe Durchgangsdämpfung, aber hier ist Augenmaß gefragt. Für eine Betriebsgüte von 50 muss man keine Leerlaufgüte von 1000 anstreben; das ist Übertreibung. > Dies ergibt jedoch hohe, spitze Resonanzen, die oft die > gewünschten Seitenbänder zu stark beschneiden. Gleichzeitig > fällt das Filter weitab von der Resonanz nur minimal besser > ab. Ja. Und außerdem wird die ganze Sache sehr toleranzempfindlich. Man sollte auch deshalb die Bandbreite nicht zu schmal wählen.
B e r n d W. schrieb: > Hohe Güten zu erreichen, ist eine Kunst für sich. Dies ergibt jedoch > hohe, spitze Resonanzen, die oft die gewünschten Seitenbänder zu stark > beschneiden. Für meine Anwendung sieht vor allem die zweite Version interessant aus. Das ließe sich ja auf einem Kern mit einer Anzapfung verwirklichen und hat ein schönes enges Passband. Allerdings macht die Abhängigkeit vom Koppelfaktor das Ganze wohl schwierig abzustimmen. Wie hast du die Werte von L1 und L2 berechnet? Einen Bandpass wie Version 3 werde ich wohl zusammen mit dem Keramik ZF-Filter auch noch nutzen. Possetitjel schrieb: > Kleine Orientierungshilfen: Sehr hilfreich, danke. Ich werde mich mal nach ein paar mit etwas niedrigerem A_L und Frequenzfestigkeit umsehen.
> sieht vor allem die zweite Version interessant aus Definiere erst mal die notwendige Bandbreite, jedes Signal hat Seitenbänder, willst du die mit erfassen oder abschneiden? > Einen Bandpass wie Version 3 werde ich wohl zusammen mit dem Keramik > ZF-Filter auch noch nutzen. Wenn du eh ein Keramikfilter verwendest, benötigst du nur einen Schwingkreis vor und einen nach dem Keramikfilter. Die Schwingkreise sollen nur nicht zuviel Signal verschwenden. Sie dienen mit Anzapfungen bzw. Koppelwicklung der Anpassung zwischen Mischer, Keramikfilter und der darauf folgenden Stufe. Das nennt man dann Resonanztransformator. Das Übersetzungsverhältnis hängt von den Windungszahlenverhältnissen und den Koppelfaktoren ab. Erst muss jedoch klar sein, was genau aneinander angepasst werden soll. Die Selektion geschieht hauptsächlich durch das Keramikfilter, welches auch einem idealen Filter relativ nahe kommt: Flacher Durchlassbereich und steile Flanken. Such mal z.B. nach CFWS455: http://oh3tr.ele.tut.fi/~oh4mvh/project/muRata_Filters.pdf Die Filterimpedanz des CFWS455 liegt bei 1,5k bzw bei 2k. Es kommen auch andere von Murata oder Konkurenzprodukte in Frage. Erst wenn das Filter ausgewählt ist, kann angepasst werden.
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Felix U. schrieb: > Für meine Anwendung sieht vor allem die zweite Version > interessant aus. Das ist leider genau die Variante, die Bernd Dir ausreden wollte :) Denke an die Fertigungstoleranzen (!) und die Temperatur- drift (!!). Ein wirklich steilflankiges Filter erreicht man besser durch mehr Kreise als durch übertriebene Güte.
Ich habe etliche 460kHz Bandfilterspulen aus Röhrenradion aus der Nähe gesehen. In den allermeisten Fällen waren sie mit HF-Litze gewickelt, und zwar in Kreuzwickeltechnik nur Verringerung der Proximityeffekte. Innen drin steckten Stab-Ferritkerne von geringer Pemeabilität mit Gewinde für den Abgleich. Einfacher Kupferlackdraht bringt in diesem Frequenzbereich wesentlich schlechtere Gütefaktoren.
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B e r n d W. schrieb: > Definiere erst mal die notwendige Bandbreite, jedes Signal hat > Seitenbänder, willst du die mit erfassen oder abschneiden? Die Grundschwingung zu detektieren reicht aus, die Bandbreite kann also beliebig klein werden. > Es kommen auch > andere von Murata oder Konkurenzprodukte in Frage. Erst wenn das Filter > ausgewählt ist, kann angepasst werden. Ich habe ein ausgeschlachtetes Keramikfilter aus einem alten Radio. Das ganze ist auch nur ein Lern- und Bastelprojekt, sonst würde ich auch ein Filter kaufen, zu dem ich ein Datenblatt habe. Possetitjel schrieb: > Das ist leider genau die Variante, die Bernd Dir ausreden > wollte :) Das habe ich mir gedacht, mir ging es auch mehr um die (Herleitung der) Berechnungsformel.
Felix U. schrieb: > Possetitjel schrieb: >> Das ist leider genau die Variante, die Bernd Dir ausreden >> wollte :) > > Das habe ich mir gedacht, mir ging es auch mehr um die > (Herleitung der) Berechnungsformel. Ach so... ich hatte Dich missverstanden. Deine Frage war untergegangen. Ich weiss nicht, wie Bernd es tatsächlich gemacht hat, aber am einfachsten ist es sicher, das mit Spice auszuprobieren. Vorher grob überschlagen schadet allerdings auch nicht. Felix U. schrieb: > Für meine Anwendung sieht vor allem die zweite Version > interessant aus. Das ließe sich ja auf einem Kern mit > einer Anzapfung verwirklichen und hat ein schönes enges > Passband. Ja. Das ist schlicht und ergreifend ein Schwinkreis mit Anzapfung zur Impedanzanpassung. > Allerdings macht die Abhängigkeit vom Koppelfaktor das > Ganze wohl schwierig abzustimmen. Meiner Meinung nach ist das Beispiel etwas unrealistisch. Entweder man macht eine einzelne Schwingkreisspule mit Anzapfung; dann wäre der Koppelfaktor vermutlich höher. Oder man hat zwei getrennte Wicklungen, dann ist der Koppelfaktor zwar recht niedrig, aber die Wicklungen sind dann in der Regel auch deutlich unterschiedlich (Koppel- wicklung hat deutlich weniger Windungen). > Wie hast du die Werte von L1 und L2 berechnet? Geschätzt oder ganz grob überschlagen, vermute ich :) Interessant im Vergleich zu Schaltung 1 ist, dass der Koppel- widerstand kleiner ist - und trotz der größeren Belastung ist die Betriebsgüte höher! Das liegt daran, dass die Schwingkreisspule mit ihrer Anzapfung als Spartransformator aufzufassen mit Übersetzungs- verhältnis 1:2 anzusehen ist. Widerstände werden aber mit dem Quadrat des Übersetzungs- verhältnisses transformiert; die 25k in der mittleren Schaltung entsprechen also 100k (!) in der linken.
> Anzapfung als Spartransformator aufzufassen mit Übersetzungs- > verhältnis 1:2 anzusehen ist. Das Windungsverhältnis ist 1:2, das Impdanzverhältnis ist dann das Quadrat davon, also 1:4. Die 25k Impedanz der Spannungsquelle wird auf 100k am oberen Ende des Schwingkreises transformiert. Hat der Schwingkreis selber bei Resonanz einen reellen Resonanzwiderstand von 100k, so liegen beide parallel und ergeben zusammen Rp = 50kOhm. Aus L, C und Rp kann jetzt die Betriebsgüte berechnet werden. https://de.wikipedia.org/wiki/G%C3%BCtefaktor#Parallelschaltung
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Felix U. schrieb: > Ich habe ein ausgeschlachtetes Keramikfilter aus einem alten Radio. Das > ganze ist auch nur ein Lern- und Bastelprojekt, sonst würde ich auch ein > Filter kaufen, zu dem ich ein Datenblatt habe. wenn es steilflankig und stabil werden soll, nimmt man ein vielpoliges Quarzfilter und stellt das in einen Ofen. Man kann durchaus auch mit wenig Aufwand gute Filter selber basteln. Bei den Quarzen muss man aber gleich eine Hand voll kaufen und diese nach Frequenz selektieren. SMD-Quarze sollte man vermeiden, die sind nicht so Frequenzstabil wie die THT-Modelle.
Schreiber schrieb: > wenn es steilflankig und stabil werden soll, nimmt man > ein vielpoliges Quarzfilter und stellt das in einen Ofen. Na, na. "Man" kann auch einfach einen Direktmischer bauen und ein aktives RC-Filter verwenden.
> Bei den Quarzen muss man aber gleich eine Hand voll kaufen > und diese nach Frequenz selektieren Es gibt fertige Quarzfilter zu kaufen, selberbauen bei 455 kHz kannst du vergessen. Es wäre eine maximale Bandbreite von ca. 50 Hz erreichbar. Man kann ein Ladder-Filter aus Keramikresonatoren bauen, braucht jedoch 10-12 Stück davon, jedes einzelne muss vermessen werden und die Resonatoren müssen zueinander passen. Dann gibt es mechanische Filter, z.B. von Collins, nicht ganz billig. http://www.qrpforum.de/index.php?page=Thread&postID=53105#post53105 Es gibt schmalbandige Filter von Murata, IMO kosten die ca. 30€. http://www.qsl.net/yo3dan/Pictures/CFJ455K.JPG Ab einer Bandbreite von 3-4 kHz wird es langsam bezahlbar. Sowas hier in der Bucht http://www.ebay.de/itm/SFR455J-Keramik-Filter-von-MURATA-/122162291427
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Felix, lies doch mal diesen Artikel: http://elektroniktutor.de/signalkunde/ask.html Dann wirst Du feststellen, dass Deine benötigte Bandbreite von der höchsten zu übertragenden Frequenz abhängt. Deine Behauptung ist also falsch: Felix U. schrieb: > Die Bandbreite ist praktisch 0, es muss nur ein > ASK signal übertragen werden.
Possetitjel schrieb: >> Für hohe Güten brauchst du einen Luftspalt, denn dort >> wird (nahezu) verlustfrei die Energie gespeichert. > > Hmm. Das ist doch nur eine andere Verschlüsselung für > "Der (Ring-)Kern geht in die Sättigung", oder verstehe > ich das falsch? Da verstehst du falsch, denn es gilt auch für kleine Feldstärken.
Felix U. schrieb: > Hp M. schrieb: >> Nein, am Ringkern. >> Für hohe Güten brauchst du einen Luftspalt, denn dort wird (nahezu) >> verlustfrei die Energie gespeichert. > > Also ist für meinen Zweck ein normaler "Stab"-kern vorzuziehen? Oder > tatsächlich ein Ringkern mit Spalt? Nein, bei einem Stabkern brauchst du zu viele Windungen und dadurch steigen die Kupferverluste. Am günstigsten ist ein fast geschlossener magnetischer Kreis mit einem relativ kleinen Luftspalt. Das hohe µ des Ferrits verringert den magnetischen Widerstand, ganz so als ob dadurch die magnetischen Feldlinien um diesen Faktor verkürzt würden. Da bekanntlich L ~ A/l ist, steigt durch das scheinbar kleinere l die Induktivität gewaltig an. Wenn du z.B. einen Ringkern mit einem Umfang von 20mm und einem µ von 2000 hast und dort 100 Windungen draufwickelst, bekommst du ähnliche Induktionswerte wie eine Luftspule, die nur 20mm/2000 = 0,01mm lang ist. Wenn du in diesen Ring nun einen 0,1mm breiten Schlitz hineinsägst, so sinkt zwar die Induktivität auf 1/10 ab, aber 0,11mm ist immer noch ein sehr kurzer Weg. Nun aber führen nur noch 10% des scheinbaren Weges durch das verlustbehaftete Ferrit und entsprechend steigt die Güte der Spule. In der Praxis nimmt man für Spulen hoher Güte gerne Topfkerne oder Schalenkerne, bei denen der mittlere Stift verkürzt oder sogar abgleichbar ist, weil diese nur ein sehr geringes Streufeld haben und somit keine Energie an benachbarte Bauteile abgeben und andererseits auch gut vor fremden magnetischen Feldern geschützt sind. Die Wicklung sollte man nicht direkt auf das Ferrit aufbringen und besonders auch vom Luftspalt etwas höheren Abstand bewahren, weil dort die Feldlinien nicht parallel zur Spulenachse verlaufen, was zu erhöhten Wirbelstromverlusten führt.
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Ferrit Schalenkerne, die einen Luftspalt und einen Abgleichstift haben, sind für Schwingkreise gut geeignet. Da gibt es aber auch verschiedene Materialien für verschiedene Frequenzbereiche. Es gibt auch Ferrit Schalenkerne ohne Luftspalt, die sind für Schwingkreise nicht geeignet, weil die sehr schnell in die Magnetische Sättigung kommen, die sind nur als Breitbandübertrager geeignet. Immer wenn der Hersteller dabei schreibt "für Breitbandübertragung", dann sind diese nicht für Schwingkreise geeignet. Es gibt aber auch Ringkerne, die verhalten sich so als ob sie einen Luftspalt hätten, da braucht also kein Schlitz reingesägt werden. Man sagt dazu, sie haben einen verteilten Luftspalt, dieser ist auf dem gesamten Umfang verteilt. Das liegt an der Pulvermischung die der Hersteller da verwendet. Zum Beispiel der T80-3 von Amidon. Hohe Güte im Frequenzbereich 50kHz bis 5MHz. Also bestens für 460kHz geeignet. http://www.amidon.de/contents/de/d585_16.html#p809 Ein Nachteil bei Ringkernen ist, sie haben dann eine feste Induktivität, lassen sich also nicht abgleichen. Man muß also deshalb dem Schwingkreis noch einen Trimmkondensator parallel schalten. Ein Vorteil von Ringkernspulen gegenüber Spulen mit offenen Magnetischen Kreis ist, daß sie kein Magnetfeld in die Umgebung abstrahlen. Voraussetzung ist dafür aber, daß die Wicklung auf dem gesamten Umfang gleichmäßig verteilt ist.
Günter Lenz schrieb: > Ein Nachteil bei Ringkernen ist, sie haben dann eine feste > Induktivität, lassen sich also nicht abgleichen. das habe ich aber anderst gelernt. Die Windungen muss man zum Abgleichen zusammenschieben oder auseinanderziehen. Das geht schon.
> Zum Beispiel der T80-3 von Amidon. T steht für Eisenpulver, FT für Ferrit. 80 bedeutet vermutlich 0,8 Zoll Durchmesser und 3 das Material Nr. 3 von Amidon. Der Eisenpulverkern T50-2 ist für mich ein Standard. Das Material 2 (rot) bietet ein hohes Q im Bereich 250 KHz - 10 MHz, allerdings würde man bei dieser Anwendung zu viele Windungen (~150) benötigen. Beim T50-1 sind es noch 100, beim T80-3 noch 75 und beim Ferritringkern FT50-61 ca. 40 Windungen, um auf über 100µH zu kommen. Letzterer wäre meine Empfehlung. Der Kern wird typischerweise auf 270° des Umfangs gleichmäßig bewickelt. Anschließend kann man die Induktivität durch Dehnen/Stauchen der Windungen noch um ca. +/- 10% verändern. Mit dem Ringkern-Rechner lassen sich die Windungszahlen leicht berechnen. Viele Ringkerne sind schon in der Bibliothek enthalten, es können jedoch auch unbekannte Kerne und Luftspulen berechnet werden. http://www.dl0hst.de/mini-ringkern-rechner.htm Online Rechner: http://toroids.info/T50-2.php
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Hp M. schrieb: > Possetitjel schrieb: >>> Für hohe Güten brauchst du einen Luftspalt, denn dort >>> wird (nahezu) verlustfrei die Energie gespeichert. >> >> Hmm. Das ist doch nur eine andere Verschlüsselung für >> "Der (Ring-)Kern geht in die Sättigung", oder verstehe >> ich das falsch? > > Da verstehst du falsch, denn es gilt auch für kleine > Feldstärken. Du hast Recht. Ich hatte die Hystereseverluste vergessen, die ja auch von der Feldstärke abhängen.
Felix U. schrieb: > Daraus habe ich geschlossen, dass der Drahtwiderstand >nur einen kleinen Beitrag zum gesamten Verlustwiderstand leistet. Da kann was nicht stimmen, normalerweise hat der ohmische Widerstand bei einer Spule den größten Anteil an den Verlusten, oder du hast einen total ungeeigneten Kern benutzt. Wenn du das Verhältnis von Induktiven Widerstand XL zum Ohmischen Widerstand des Drahtes ausrechnest, kannst du die Güte schon in etwa abschätzen, da sind dann aber die Verluste des Kerns noch vernachlässigt. Die Bandbreite wird um so schmaler, je höher die Betriebsgüte ist. Oder du hast irgend einen Meßfehler gemacht. Vielleicht hast du auch die Resonanzfrequenz nicht getroffen. Zeige noch mal deinen Aufbau und erkläre mal wie du gemessen hast.
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Felix U. schrieb: > Mir ist jetzt aufgefallen, dass die Schaltung umso besser funktioniert > (höherer Spannungspegel der IF absolut und relativ zu den > Störfrequenzen) je höher ich mit der Induktivität gehe, bis zu einem > Wert von etwa 1mH. Was Grundsätzliches: Bedenke bitte, daß die Spannung allein nicht das wahre Kriterium ist, sondern die Leistung. In jeder Schaltung soll ja das Ausgangssignal von einer nachfolgenden Schaltung als Input verwendet werden, sonst wäre das Ganze ne Art Autismus. Also muß aus deinem Schwingkreis etwas Leistung abgezapft werden als Inputleistung der nächsten Stufe. Das wiederum bedämpft deinen Schwingkreis und daher kommt der Unterschied zwischen Leerlaufgüte und Arbeitsgüte - und damit dann auch die Bandbreite im Leerlauf und in Arbeit. Male dir am besten mal auf einer HF-Tapete deine Arbeitsfrequenz als senkrechten Strich auf, dann suchst du dir den deiner Meinung nach optimalen Widerstand im Resonanzfall aus: für Leistungsanpassung so groß wie der Eingangswiderstand deiner Nachfolge-Stufe, für mehr Steifigkeit der Spannung etwas geringer, und dann entnimmst du den zugehörigen L und C Wert aus der Tapete. HF-Tapete = Diagramm, wo die Impedanz von L und C in doppelt logarithmischem Maßstab gezeichnet ist. Es sollte sowas als Abreißblock geben, dann könnte man nach Herzenslust drin herummalen. W.S.
DH1AKF K. schrieb: > Dann wirst Du feststellen, dass Deine benötigte Bandbreite von der > höchsten zu übertragenden Frequenz abhängt. Danke, ein guter Hinweis. Also darf meine Güte auch nicht zu hoch werden. B e r n d W. schrieb: > beim Ferritringkern FT50-61 ca. > 40 Windungen, um auf über 100µH zu kommen. Letzterer wäre meine > Empfehlung. Dann wäre ich aber wieder beim Ringkern ohne Luftspalt. W.S. schrieb: > Also muß aus deinem > Schwingkreis etwas Leistung abgezapft werden als Inputleistung der > nächsten Stufe. Das heißt im Prinzip sollte meine Ausgangsspannung immer auf 50% abfallen wenn ich die nachfolgende Stufe anschließe? Weil ich dann weiß, dass Leistungsanpassung vorliegt? W.S. schrieb: > dann entnimmst du den zugehörigen L und > C Wert aus der Tapete. Dann brauche ich nur noch eine Kernmaterial-, eine Kernform- und eine Luftspalttapete und es kann losgehen :D Aber Spaß bei Seite: leider scheint die Induktivität alleine ja noch nicht wirklich viel über die Eigenschaften zu sagen. Gestern habe ich zufällig statt einer 220uH reichelt Ferritspule zwei 180u + 40u conrad Luftspulen in Reihe geschaltet. Und plötzlich hatte ich einen 460KHz Oszillator mit einem perfekt sauberen 5V Ausgang (zuerst dachte ich: Wow das ist der absolut perfekte Mischeroutput). Hat einer eine Theorie welche Eigenschaften der Spulen dafür verantwortlich sein können? Der einzige für mich messbare Unterschied liegt darin, dass die Oszillatorspulen einen Drahtwiderstand um 6 Ohm haben und die andere etwa 1 Ohm.
> Felix U. schrieb: > Die Bandbreite ist praktisch 0, es muss nur ein > ASK signal übertragen werden. Und die ASK Modulation ist auf DC. Ok. Bandbreite gleich Null. Alles klar. Ich wuerd ein Keramikfilter empfehlen. zB ein ZTB455 https://www.schukat.com/schukat/pdf.nsf/index/A3008BD4A936C69BC1257D8700439DA2/$file/ZTB455E.pdf
Felix U. schrieb: > Das heißt im Prinzip sollte meine Ausgangsspannung immer auf 50% > abfallen Jetzt knurrt aber der Blindenhund! P=U*I gelle? also Wurzel 2! W.S. Nachhilfeunterricht: wenn ich die Spannung halbiere, was tut da der Strom durch den Wirkwiderstand? Richtig, er halbiert sich auch. Was tut dann die Leistung? Nun?....
W.S. schrieb: > Felix U. schrieb: >> Das heißt im Prinzip sollte meine Ausgangsspannung immer auf 50% >> abfallen > > Jetzt knurrt aber der Blindenhund! P=U*I gelle? also Wurzel 2! Da hast du aber den wichtigen Teil nicht mitzitiert: "wenn ich die nachfolgende Stufe anschließe". Es war also gemeint: vorher unbelastet (bzw mit 1 MegOhm vom Oszi). Also P = 0.
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>> beim Ferritringkern FT50-61 ca. >> 40 Windungen, um auf über 100µH zu kommen. Letzterer wäre meine >> Empfehlung. > Dann wäre ich aber wieder beim Ringkern ohne Luftspalt. Das Material 43 hat wenig eingebauten Luftspalt, das 61er schon deutlich mehr. Den Unterschied kann man am niedrigeren AL-Wert erkennen. Der AL-Wert gibt die Induktivität für eine Windung in nH an. Der FT50-61 ist also für Schwingkreise geeignet, bei mir hat es jedenfalls bei 7MHz noch funktioniert. Güten über 100 sind jedoch eher unwahrscheinlich. FT50-43 AL = 440nH/sqrt(T) Power Transformers 0.5 - 30 MHz http://toroids.info/FT50-43.php FT50-61, AL = 69nH High-Q Inductor 0.2 - 10 MHz http://toroids.info/FT50-61.php
Felix U. schrieb: >Und plötzlich hatte >ich einen 460KHz Oszillator mit einem perfekt sauberen 5V Ausgang >(zuerst dachte ich: Wow das ist der absolut perfekte Mischeroutput). Hat >einer eine Theorie welche Eigenschaften der Spulen dafür verantwortlich >sein können? Ich habe den Verdacht, daß du manchmal die Frequenz nicht richtig triffst. Wenn du eine Festinduktivität und einen Festkondensator aus dem Katalog nimmst, und rechnest die Frequenz aus, wirst du praktisch meistens etwas daneben liegen, weil es Herstellertoleranzen der Bauteile gibt, der Aufdruck trifft selten 100% den wahren Wert. Ist dein Signalgenerator durchstimmbar, wie mißt du?
> ... der Aufdruck trifft selten 100% den wahren Wert.
Den trifft er nie.
Felix U. schrieb: > Liegt das am Material des Kerns? Brauche ich vielleicht Eisenpulver > statt Ferrit? Aber wieso funktioniert die gekaufte Ferrit-Spule dann so > gut? Das muß man selber rauskriegen. Gruß Frank
Elektrofan schrieb: >> ... der Aufdruck trifft selten 100% den wahren Wert. > > Den trifft er nie. Jaja, i.R.d.M.
Felix U. schrieb: > Leider musste ich dann feststellen, dass trotz (fast) gleicher > Induktivität und gleichem Parallelkondensator der Resonanzwiderstand des > Schwingkreises mindestens um den Faktor 10 schlechter war als mit den > gekauften Spulen. Und das obwohl der Drahtwiderstand etwa 5 mal > niedriger ist. Ich vermute du suchst an der falschen Stelle. Ich vermute dass die schlechten Ergebnisse nicht mit dem Spulenkern zu tun haben, sondern eher mit dem Draht. Suche mal im Netz nach "HF--Litze" und nach "Skin-Effekt" und versuche zu ergründen, warum einfacher Cu Lackdraht bei HF wie Widerstandsdraht wirkt.
Angeblich haben die hier mit 680µH eine deutlich höhere Induktivität. Die 180pF Schwingkreiskapazität für 455kHz muss extern angeschlossen werden. http://www.box73.de/index.php?cPath=82_104_106 Es gibt auch ein pdf-Datenblatt mit der Pinbelegung und Windungszahlen. 157 Windungen ergeben eine Induktivität von 680µH, der AL-Wert beträgt also ca. 28nH. Litze lohnt sich da nicht, der Draht ist nur ca 1m lang. In den alten Transistorradios gab es gelbe, weiße und schwarze Filter. Die ersten beiden waren recht selektiv, das schwarze war eher ein Resonanzübertrager mit Leistungsanpassung für die Detektordiode. Dort hatte ich auch mal die 125µH ermittelt plus 1000pF Schwingkreis-kapazität.
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Günter Lenz schrieb: > Ich habe den Verdacht, daß du manchmal die Frequenz nicht richtig > triffst. Wenn du eine Festinduktivität und einen Festkondensator > aus dem Katalog nimmst, und rechnest die Frequenz aus, wirst du > praktisch meistens etwas daneben liegen, weil es Herstellertoleranzen > der Bauteile gibt, der Aufdruck trifft selten 100% den wahren Wert. > Ist dein Signalgenerator durchstimmbar, wie mißt du? Mit Sicherheit treffe ich die Frequenz oft nicht ganz genau. Ich messe Induktivität und Kondensatoren mit einem Chine L/C-Meter und meistens stecke ich dann noch Kondensatoren parallel dazu/weg bis die Resonanz am besten zu sein scheint (im Oszi FFT). Aber ob die Schaltung als Oszillator oder Filter wirkt, sollte ja eigentlich unabhängig davon sein, wie ich die Frequenz treffe. B e r n d W. schrieb: > In den alten Transistorradios gab es gelbe, weiße und schwarze Filter. Ich habe jetzt mal aus dem Radio aus dem ich den Keramik-ZF Filter genommen habe, alle diese Metallbüchsen abgelötet. Die meisten hatten kleine Werte im einstelligen uH Bereich. Aber einer hatte die folgenden Werte (innenliegender Kondensator wurde zerstoßen um Messung zu ermöglichen):
1 | ________ |
2 | ^ -----| |----- |
3 | | 286u| | |
4 | ~680u ----| | 2.2u |
5 | | 106u| | |
6 | v -----|________|----- |
Ich nehme also mal an, dass das so einer ist, wie du verlinkt hast. Nach ersten Tests scheint der Schwingkreis damit auch sehr gut zu funktionieren. Jetzt frage ich mich aber, was die Anzapfung auf der Primärseite soll? L302 in diesem Schaltplan https://www.mikrocontroller.net/attachment/335147/ITTradio.png komischerweise ist da der Kondensator, der in der Büchse eingebaut war, nicht eingezeichnet. Und der 10u Elko der parallel liegt müsste das ganze ja eigentlich sehr verstimmen.
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>Jetzt frage ich mich aber, was die Anzapfung auf der Primärseite soll? >L302 in diesem Schaltplan Das ist offensichtlich ein Fehler im Schaltplan. Die Mittelanzapfung dient dazu, den Schwingkreis nicht zu stark zu belasten. Es kommt gelegentlich vor, daß im FIlter eingebaute Kondensatoren nicht eingezeichnet werden.
Felix U. schrieb: > komischerweise ist da der Kondensator, der in der Büchse eingebaut war, > nicht eingezeichnet. Du verwechelst L302 mit L301. Felix U. schrieb: > Und der 10u Elko der parallel liegt müsste das > ganze ja eigentlich sehr verstimmen. Der liegt niemals parallel. Felix U. schrieb: > Die meisten hatten > kleine Werte im einstelligen uH Bereich. Diese sind dann sicher für 10,7MHz. Du hast ja nicht mal gar keine Ahnung von so einen Schaltplan oder der Funktion von solchen Spulen bzw. Bandfiltern.
michael_ schrieb: > Du verwechelst L302 mit L301. Ne, ist schon richtig. Beide hatten Kondensatoren drin, bei L302 war es aber nicht eingezeichnet. > Felix U. schrieb: >> Und der 10u Elko der parallel liegt müsste das >> ganze ja eigentlich sehr verstimmen. > > Der liegt niemals parallel. Im Schaltplan gibt es ja 2 mal C306, warum auch immer. Von der Mittelanzapfung zu Ground liegt er jedenfalls auch auf der Platine.
Gut, im Datenblatt von dem IC habe ich die Kondensatoren auch nicht definieren können. Vielleicht mal nach einen anderen Schaltplan suchen. Die Spulen sind aber für den IC spezifiziert. Für deine Zwecke sind sicher Bandfilter aus alten Radios mit klassischen Verstärkerstufen besser geeignet.
Felix U. schrieb:
>alle diese Metallbüchsen abgelötet.
Die Abschirmbecher würde ich aber drauf lassen und mit
Masse verbinden, das verbessert die Stabilität deiner
Schaltung. Du hast jetzt also fertige Bandfilter in deiner
Schaltung benutzt. Funktioniert es denn jetzt so wie
du es erwartest?
fangen so extremschmalbandige Filter nicht an an nachzuschwingen, zu klingeln (wie man sagt). Wie willst Du da ask übertagen? --- Ach, wurde ja schon gesagt... Mach die zwei Schwingkreise auf der Frequenz und verbinde die mitm kleinen KeramikKondensator. Auf jeder Spule noch 10 Wdg. für "rein und raus" StromTuner
Felix U. schrieb: >> Der liegt niemals parallel. > Im Schaltplan gibt es ja 2 mal C306, warum auch immer. Von der > Mittelanzapfung zu Ground liegt er jedenfalls auch auf der Platine. HF-technisch liegt der Elko zwischen Masse und Masse. Für das Signal sind in Wechselstromschaltungen Betriebsspannung und Ground identisch. Wenn nicht, dann ist das ein erster Anlass zum Schwingen, Verzerren und zu Instabilitäten.
Günter Lenz schrieb: > Du hast jetzt also fertige Bandfilter in deiner > Schaltung benutzt. Funktioniert es denn jetzt so wie > du es erwartest? Es hat auch mit der umwickelten reichelt-Drossel schon gut funktioniert. Mit der Filterspule + externem Kondensator sieht das Spektrum nochmal besser aus. Es ging mir aber auch mehr darum, zu verstehen warum manche Spulen so viel besser sind als andere. Aber eine selbstgewickelte Optimallösung wäre natürlich schöner gewesen :)
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