Eine Frage zu einem Selbstbauempfänger für DCF77.
Ich habe 2 DCF Empfängerschaltungen aus dem Internet die mit einem JFET
als erste Stufe arbeiten und die Verstärkung und Filterung mit weiteren
Transistorstufen absolvieren nachgebaut und beide funktionieren auch.
Aber nur wenn man den Ferritstab ganz genau und exakt ausrichtet wird
das DCF77 Signal verwertbar ausgegeben. Sobald man den Ferritstab nur
geringfügig dreht, ist das Ausgangssignal nicht mehr verwertbar bzw.
kein Empfang mehr vorhanden!
Dann habe ich diese Schaltung nachgebaut:
http://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/Kalender12/DCF4007.html
Hier musste ich zwar noch einen Komparator nachschalten, aber bei dieser
Schaltung konnte ich den Ferritstab schon um ca. 30 Grad bewegen und
innerhalb dieses Bereiches ein Auswertbares Signal empfangen.
Die Empfangsempfindlichkeit dieser Schaltungen ist mir aber nicht gut
genug. DENN! ich habe eine DCF77 Uhr von vor ca. 15 Jahren, die nur mit
einer rechteckigen Luftspule von 30x55mm einen hervorragenden Empfang
des DCF77 Signals hat. Siehe Bild.
Diese Uhr kann ich in Richtung Norden, Osten, Süden und Westen
ausrichten, kann diese legen oder stellen, die hat immer Empfang des
DCF77 Signals!!!
Nun meine eigentliche Frage.
Ich habe keine Schaltung eines DCF77 Empfängers mit Luftspule oder mit
einem KW Empfängerschaltkreis o.ä. der die Verstärkung und den
Bandfilter eventuell bereits beinhaltet, im Internet gefunden. Die
Schaltungen die ich gefunden und nachgebaut habe, erreichen in keiner
Weise solche Eigenschaften wie die abgebildete Uhr. Da ich mich in der
HF-Technik nicht so gut auskenne, hat jemand eventuell einen Schaltplan
mit einem "richtig guten" Empfänger für DCF77 und kann den mal hier rein
stellen? Oder hat jemand einen Guten Tipp, wie man einen solchen guten
Empfänger baut?
Buddy schrieb:> Oder hat jemand einen Guten Tipp, wie man einen solchen guten> Empfänger baut?
Na ja, es wäre schon mal ein Fortschritt, wenn man nicht bloss eine
selbstgewickelte Spule und irgendeinen Kondensator als Schwingkreis zur
Einschränkung der zu verstärkenden und damit empfangenden Frequenz
nutzt, sondern einen besonders schmalbandiges (Quartz/keramik)(Filter).
http://www.dd7yb.de/Projekte/DCF-77-Ant-RX.pdfBeitrag "Quarzfilter DCF77"http://www.diepiratenkiste.de/index.php?desc=1&cat_1=18&cat_2=2&article_id=10000559
Da 77.5kHz so niederfrequent sind, daß eine Langdrahtantenne (Lambda/4
oder so) sich verbietet, muss man das magnetische Feld aufnehmen. Das
bündelt natürlich besonders gut ein Ferritstab, aber man will bei der
Uhr ja eventuell nicht so bündeln weil man sie auch gedreht aufstellen
will. Da ist die Luftspule gar nicht so dumm.
So eine Rahmenantenne umschließt eine viel größere Fläche, als eine
Ferritantenne und ist daher empfindlicher, trotz fehlender Bündelung
durch den Ferritkern. Sie wurde daher früher sehr gerne genommen.
Eine weitere Filterung (Quarz oder Superhet) wirst Du aber immer
benötigen.
Wenn du eine Luftspule probieren möchtest:
https://www.pollin.de/p/luftspule-250324
Denkbar wäre, dass deine Schaltungen zu empfindlich sind (und sicher zu
breitbandig). Mit der genauen Ausrichtung des Ferritstabs blendest du
vielleicht eine Störquelle aus und siehst erst dann das Nutzsignal. Ohne
Störungen ist die Ausrichtung normalerweise unkritisch, so ein
Ferritstab hat nur einen schmalen Bereich mit schlechter
Empfindlichkeit.
Danke Michael für deine Antwort.
Die Aktivantenne von dd7yb ist ja ähnlich wie die JFET Schaltungen die
ich nachgebaut hatte. Der Große Unterschied ist hier der seriell
eingebaute Quarz. Deshalb werde ich mal meine vorhandenen Schaltungen
mit solch einen Quarz aufrüsten, oder die Schaltung der Aktivantenne
inklusive dem Platinen Layout so übernehmen wie es ist.
Auch den zweiten Link habe ich mir angesehen. Auch hier ist der Größte
Unterschied den ich jetzt mal so lapidar sage, der Quarz in der
Schaltung.
Aber bringt denn der Quarz wirklich soviel Verbesserung des Empfangs?
Das man zum DCF77 Empfang meistens oder eigentlich nur Ferrite nimmt,
weil die bündelnden Eigenschaften gut für den Empfang sind, leuchtet mir
schein ein. Aber würde da die Luftspule nicht viel zuviel Verluste
machen? Aber die geht hat doch auch... ???
Auch ganz toll von dir, mir gleich einen Link für einen Anbieter eines
77,5kHz Quarzes mit beizustellen. :-) Werde mir mal ein paar von dort
besorgen.
Buddy schrieb:> Diese Uhr kann ich in Richtung Norden, Osten, Süden und Westen> ausrichten, kann diese legen oder stellen, die hat immer Empfang des> DCF77 Signals!!!
Kann ich nur bestätigen. :)
https://www.mikrocontroller.net/attachment/336609/FUhr_1.jpg
(die hässlichen Dinger oben auf, sind gegen ne kleine Solarzelle
getauscht. Eben so der Goldcoup, gegen ne gleich große NiMH)
Teo D. schrieb:> Das Teil hat allerdings die beste Störunempfindlichkeit die man sich> vorstellen kann. Da muss man lange nach nem Platz suchen, wo sie nicht> nach 2min gestellt ist.
PS: Weil daran mal Zweifel aufkamen. Hat das Ding 1 o. 2DM gekostet?
Teo D. schrieb:
> PS: Weil daran mal Zweifel aufkamen. Hat das Ding 1 o. 2DM gekostet?
Ja genau, ich kenne den genauen Preis, nach mehr als 15 Jahren nicht
mehr genau, aber ich kann mich gut daran erinnern, das es diese Uhr mal
für nen Appel und ein Ei gegeben hat.
Möchte diese Uhr aber auch nicht "schlachten" um and en guten Empfänger
zu kommen, weil diese Uhr halt bereits mehr als 15 Jahre ihren Dienst
tut und das Anstandslos!
Buddy schrieb:> bereits mehr als 15 Jahre ihren Dienst> tut und das Anstandslos!
Die baugleichen Thermometer, aus der Kiste neben dran, tun's bei mir
auch noch alle. :)
Wie kontrollierst Du denn, ob die Ferritantenne ( der Schwingkreis ) in
Resonanz mit der Sollfrequenz ist?
Sowas muss bei jedem Exemplar abgeglichen werden.
Stefan M. schrieb:> Wie kontrollierst Du denn, ob die Ferritantenne ( der Schwingkreis ) in> Resonanz mit der Sollfrequenz ist?> Sowas muss bei jedem Exemplar abgeglichen werden.
Zum Abgleich der Ferritantenne nutze ich einen Frequenzgenerator mit
digitaler Frequenzanzeige, stelle dort 77,5kHz ein und gebe den Ausgang
auf eine Spule die ebenfalls um einen Ferritstab gewickelt ist, Eine
sehr sehr kleine Leistung reicht dann schon aus, um das "gesendete
Signal" auf der anderen Seite zu empfangen. An dem Empfängerschwingkreis
habe ich mein Oszilloskope dran hängen und verändere den parallelen
Kondensator solange bis die höchste Amplitude im Osci zu sehen ist.
Ich denke das sollte so in Ordnung sein. Oder nicht?
Buddy schrieb:> Dann habe ich diese Schaltung nachgebaut:> http://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/Kalender12/DCF4007.html
Falls die Schaltung nicht schon zu stark rauscht, kann man versuchen,
die erste Verstärkerstufe zu ändern. Dort bewirkt der R1 eine
Parallelgegenkopplung der Gegentakt-A-Stufe P2/N2, was zu einem
niedrigen Eingangswiderstand führt, den Schwingkreis bedämpft und die
Verstärkung verringert.
Wenn man zum R1 einen weiteren 1M-Widerstand rechts in Reihe schaltet
und vom Verbindungspunkt 100n nach Masse legt, verschwindet die
Wechselspannungsgegenkopplung und damit die genannten Nachteile. Die
DC-Arbeitspunkteinstellung bleibt erhalten.
ArnoR schrieb:> Wenn man zum R1 einen weiteren 1M-Widerstand rechts in Reihe schaltet> und vom Verbindungspunkt 100n nach Masse legt, verschwindet die> Wechselspannungsgegenkopplung und damit die genannten Nachteile. Die> DC-Arbeitspunkteinstellung bleibt erhalten.
Danke Arno für deinen Tipp.
Da ich ja bereits diese Schaltung aufgebaut hier habe, werde ich deinen
Tipp mal ausprobieren. Also wenn ich das richtig verstehe, sollte es
dann so aussehen wie im angehangen Bild?
Ein Geradeausempfänger hat seine Grenzen, wenn die
Verstärkung zu hoch ist, wird er instabil und fängt an
zu schwingen. Wenigstens einmal die Frequenz umsetzen,
vielleicht so auf 5 bis 10kHz und filtern erleichtert
die ganze Sache.
Buddy schrieb:> sollte es dann so aussehen wie im angehangen Bild?
Ja.
Ich habe mal noch etwas mit so einer Stufe im Simulator rumgespielt.
Dabei zeigt sich, dass die Eingangskapazität der ersten Stufe (die durch
den Miller-Effekt ziemlich groß werden kann) einen deutlichen Einfluss
auf den Schwingkreis und die Resonanz hat. Im angehängten Bild mal eine
Simulation mit viel größeren Mosfets und variierter Koppelkapazität
(10p...330p), immerhin über 20dB Pegeländerung am Ausgang. Beim CD4007
sind die Kapazitäten der Mosfets deutlich kleiner, aber eine Wirkung
wird schon zu sehen sein. Vielleicht lohnt es, das mal zu probieren.
Warum eigentlich laufen alle Kurven durch einen Punkt?
B e r n d W. schrieb:> Gib mal der Spule einen realistischen Serienwiderstand von 5 Ohm.
Ach, Spaßverderber. Wobei, auch da hat man eine Abhängigkeit von der
Koppelkapazität, eben eine Teilung der Koppelkapazität mit der
Eingangskapazität und eine Änderung des Pegels am Schwingkreis selbst.
Buddy schrieb:> Nun meine eigentliche Frage.> Ich habe keine Schaltung eines DCF77 Empfängers mit Luftspule oder mit> einem KW Empfängerschaltkreis o.ä. der die Verstärkung und den> Bandfilter eventuell bereits beinhaltet, im Internet gefunden. Die> Schaltungen die ich gefunden und nachgebaut habe, erreichen in keiner> Weise solche Eigenschaften wie die abgebildete Uhr.
Der Trick liegt darin erstens vernünftige Antennen und schmalbandige
Filter zu verwenden und zweitens darin den Sollwert des Komperators
dynamisch der Stärke des Empfangssignals anzupassen. Kann man mit 2 OPVs
und einem Tiefpass machen.
Man könnte das heute natürlich auch alles direkt per Software machen,
Tiefpass, Verstärker und dann direkt an den Analogeingang vom µC. Der
Rest ist Software
Günter Lenz schrieb:> Ein Geradeausempfänger hat seine Grenzen, wenn die> Verstärkung zu hoch ist, wird er instabil und fängt an> zu schwingen. Wenigstens einmal die Frequenz umsetzen,> vielleicht so auf 5 bis 10kHz und filtern erleichtert> die ganze Sache.
Wie machen das eigentlich die in heutigen Fertiguhren mit den ICs
unter einem schwarzen Teerklecks? Sind das auch Geradeausempfänger
oder eher spezielle Superhets? Einen solchen, funktionsfähigen
Empfänger habe ich sogar auf Madeira gesehen.
Schreiber schrieb:>> Man könnte das heute natürlich auch alles direkt per Software machen,> Tiefpass, Verstärker und dann direkt an den Analogeingang vom µC. Der> Rest ist Software
Das mit dem Dynamischen Komparator hatte ich mir auch schon überlegt,
weil ich halt unter anderem das verschieben des Ausgangspegels des
Empfängers bei Änderung der Stellung des Ferritstabes nachvollziehen
konnte. Aber bevor der Unterschied zur eingestellten Komparatorspannung
so groß wurde, das der Komparator aus seinem Arbeitsbereich heraus kam,
war auch meistens die Amplitude des DCF77 Signals nicht mehr
ausreichend.
Also was ich jetzt machen werde.
- Als erstes werde ich mal andere Mosfets im eigentlichen Empfänger
testen wie Arno geschrieben hat. Gehe schon davon aus, das dieses wieder
etwas mehr Empfangsqualität bringen wird.
- 77,5kHz Quarze sind gestern bei der "diePiratenKiste" bestellt wurden.
Danke für den Link an Michael. Werde dann einen Empfänger mit
Quarzfilter aufbauen und Erkenntnisse sammeln.
- Die Idee mit dem AD Wandler eines MC werde ich ausprobieren und das
ganze per Software machen. Denn letztendlich wird das Ausgangssignal ja
für einen MC Verwendung finden. Mit MC´s kenne ich mich sehr gut aus.
Auf jeden Fall viel besser als in der HF Technik:-).
Danke an alle die mich hier im HF-Bereich unterstützen. Früher gab es
Interessen am Amateurfunk und Radio basteln. Ist aber halt alles schon
lange her. Aber für Amateurfunk braucht man eine Lizenz und die Radios
die ich gebaut hatte funktionierten auch meistens nur auf LW und KW. UKW
war da schon nicht mehr durchsehbar... Gut, heute gibt es so etwas wie
TDA7000 und andere TDA70xx wo es sehr einfach ist ein UKW Radio o.a. zu
bauen. Aber bei höheren Frequenzen gibt es zu viele Dinge die man dabei
beachten mußte um etwas vernünftiges zu machen. Deshalb bin ich auch
nicht so firm in der HF Technik und froh wenn ich hier Unterstützung
bekomme. Danke an alle.
Buddy schrieb:> - Die Idee mit dem AD Wandler eines MC werde ich ausprobieren und das> ganze per Software machen. Denn letztendlich wird das Ausgangssignal ja> für einen MC Verwendung finden. Mit MC´s kenne ich mich sehr gut aus.> Auf jeden Fall viel besser als in der HF Technik:-).
Im Prinzip ein SDR-Empfänger. Definitiv kein Stromsparwunder...
Schreiber schrieb:>> Im Prinzip ein SDR-Empfänger. Definitiv kein Stromsparwunder...
Der Empfänger soll später mal dazu dienen, in einem durch ein Netzteil
betriebenen Tischgerät die Uhr präzise am Laufen zu halten. Deshalb
spielt der Stromverbrauch geringere Rolle. Aber da es ein Tischgerät
ist, welches sich in Verschiedenen Richtungen positionieren läßt, sollte
der DFC77 Empfänger auch zumindest in 50% oder mehr der möglichen
Positionen noch ordentlich funktionieren.
Chaka schrieb:>> Einen solchen, funktionsfähigen>> Empfänger habe ich sogar auf Madeira gesehen.>> Interessant. Wo hast du ihn genau gesehen?
In einer Ferienwohnung in Garajau, eingebaut in einer
sog. Wetterstation. Der Empfang funktionierte aber nur
Nachts. Meine Armbanduhr (Auf dem Nachtisch) hatte
keinen Empfang.
Peter schrieb:>> Wie machen das eigentlich die in heutigen Fertiguhren mit den ICs>> unter einem schwarzen Teerklecks?>> Ein relativ moderner Empfänger ist der UE6015
Der sieht aber schon recht aufwändig aus. Ich glaube nicht,
das sowas in Teerklecksempfängern in Billiguhren drin ist.
Buddy schrieb:> Der Empfänger soll später mal dazu dienen, in einem durch ein Netzteil> betriebenen Tischgerät die Uhr präzise am Laufen zu halten.
Das kann man auch per Wlan und NTP machen.
Peter schrieb:>> Ein relativ moderner Empfänger ist der UE6015> (http://www.hkw-shop.de/out/media/UE6015_DIT_DE.pdf). Da wird mit einer> AGC gearbeitet.
Habe mir mal die Internetseite von HKW angesehen. Schade das man diese
Seite nicht bei der normalen Internetsuche nach DCF77 findet! Ist sehr
interessant. Hatte von HKW vorher noch nie etwas gehört.
Es gibt ja auch verschiedene DCF77 Module von z.B. Pollin, Reichelt,
Conrad etc.... Aber ich habe da nicht allzu viel gutes über diese Module
gelesen. Vielleicht probiere ich mal ein Modul von HKW aus. Kosten ja
auch nicht mehr als die anderen. Eventuell sind die Dinger von HKW ja
besser als die anderen 08-15 Dinger und funktionieren eventuell auch mit
einer abgeglichenen Luftspule.
Buddy schrieb:> Eventuell sind die Dinger von HKW ja> besser als die anderen 08-15 Dinger und funktionieren eventuell auch mit> einer abgeglichenen Luftspule.
Das hängt natürlich auch vom Abstand zum Sender und von etwaigen
Störqellen wie z.B. Schaltnetzteile in der Nähe des Empfängers ab.
Harald W. schrieb:> Peter schrieb:>> Ein relativ moderner Empfänger ist der UE6015>> Der sieht aber schon recht aufwändig aus. Ich glaube nicht,> das sowas in Teerklecksempfängern in Billiguhren drin ist.
Wieso?
Integrierte Transistoren kosten praktisch nix. Ob das 30
oder 100 aktive Bauteile sind, spielt für den Preis
nahezu keine Rolle.
Viel wichtiger ist, wie aufwendig die Außenbeschaltung
ist.
Michael B. schrieb:> Das bündelt natürlich besonders gut ein Ferritstab, aber man will bei der> Uhr ja eventuell nicht so bündeln weil man sie auch gedreht aufstellen> will. Da ist die Luftspule gar nicht so dumm.
Dann guck dir mal das Richtdiagramm einer Ferritantenne an. Das
entspricht einem reinen Dipol, d.h. die Richtungsempfindlichkeit besitzt
im Maximum einen recht flacher Verlauf. Was scharf ist, ist das
Minimum
Abb.3 http://www.grahn-spezialantennen.de/html/prinzip.html
Hi,
habe gute bis sehr gute Erfahrungen gemacht mit der
Bürk-Mobatime-Aktivantenne (Außenmontage problemlos-klimafest), die auch
noch eine Schwundregelung eingebaut hat. (Dank Stromschnittstelle
braucht das Teil nur zwei Drähte, Näheres siehe MSF60-Empfänger
unten...)
Die HKW-Empfangseinheit hatte ich für den MSF60-Empfänger ausgetestet.
Der funktioniert noch in ca. 800 km vom Sender entfernt in 3 Metern
Abstand vom Fernseher (!).(Allerdings sind "statische", atmosphärische
Störungen der Hauptgrund für zahlreiche Fehldecodierungen.)
Beitrag "Re: MSF60 Dekoder AVR Teil_2"
Es gibt auch die 77,5-kHz-Version:
http://www.hkw-shop.de/Empfangstechnik-AM/Empfangsmodul-EM6-77-5-kHz-3V.html
und natürlich mit entsprechender Antenne:
FTD02041R
viel Spaß
ciao
gustav
Buddy schrieb:> Es gibt ja auch verschiedene DCF77 Module von z.B. Pollin, Reichelt,> Conrad etc.... Aber ich habe da nicht allzu viel gutes über diese Module> gelesen.
Diese Module fuktionieren schon zuverlässig, nur halt nicht, wenn man
direkt daneben einen Schaltregler mit 80kHz Schaltfrequenz betreibt.
Dass man die Dekodierung des Signals entsprechend robust alslegen
sollte, ist auch kein Geheimniss.
Kurze Störimpulse oder sonstige, kurzzeitige Empfangsstörungen kann man
per Software rausfiltern. Kann man nicht nur, sollte man auch.
Schreiber schrieb:> Diese Module fuktionieren schon zuverlässig, nur halt nicht, wenn man> direkt daneben einen Schaltregler mit 80kHz Schaltfrequenz betreibt.
OK,
habe noch etwas dazu:
Beitrag "Re: Trennstufe für DCF Modul gegen Schwingen ?"
Das Conrad-Modul hat eine fehlerhafte Dokumentation. Korrekturen in
obigem gelinkten Beitrag.
Schreiber schrieb:> Kurze Störimpulse oder sonstige, kurzzeitige Empfangsstörungen kann man> per Software rausfiltern. Kann man nicht nur, sollte man auch.
Die "Phasenlage" des Impulses in Relation zu den Trägerabsenkungen gab
Anlass zur Diskussion. Die Software macht's nur, wenn die Flanken
"richtig herum" kommen. Oder die Software muss dann wieder geändert
werden. Zumindest sollte man wissen, was wie herum aus welchem
Empfänger-Ausgang herauskommt. Und das geht aus der Conrad-Modul-Doku
nicht eindeutig hervor.
Es benötigt einen dritten Draht und zwingend einen Pullupwiderstand
direkt am Modul. Dann ist das "fast" genauso gut wie die anderen
Empfänger, wenn es auch nicht an das AD450-Modul mit Schwundregelung
herankommt, das industriell zehntausendfach zur Synchronisation der
Normaluhren verbaut ist. (Kostenpunkt damals ca. 175,- Euro)
Wegen der Störungen war ich ja gezwungen, für Verbesserung der
Empfangssituation in Form von Außenantenne zu sorgen.
https://www.mikrocontroller.net/attachment/307760/DCF77_EmpfAD450.jpg
Aufmerksam auf das Problem wurde ich dadurch, dass sich fast alle
Funkuhren einmal nicht von Winterzeit auf Sommerzeit umgestellt hatten.
Nachdem sogar der Profi-Empfänger hohe Bitfehlerraten produzierte,
wurde die BNetzA bemüht.
Die Ursache für die Störungen der Funkuhren war in der Tat das
Hausantennenkabel selbst und die Schaltnetzteile, die auf der
Abschirmung des 75-Ohm-Koaxkabels Mantelströme produzieren und im
Langwellenbereich abstrahlen. Da die Kabel-Topologie sternförmig
verläuft, konnte man schnell die stark störenden Geräte herausfinden und
für Abhilfe sorgen.
Da die Leute ja auch mitten in der Nacht zu Zeiten der
Funkuhrensynchronisationen fernsehen, kam es zu der Fehlfunktion just
zur Winterzeit-Sommerzeit-Umstellung.
ciao
gustav
Karl B. schrieb:> OK,> habe noch etwas dazu:>
Danke an "Karl, Gustav" für deine Mithilfe. Du hast dich ja richtig tief
in die Materie bereits eingearbeitet.
Habe gestern die bestellten 77,5kHz Quarze bekommen und werde morgen mal
damit herumprobieren und Erkenntnisse sammeln.
Den Bestellten Empfänger von HKW sollte ich im laufe der nächsten Woche
bekommen. Dann habe ich wenigstens mal einen Empfänger den ich als
Referenz für "das Mögliche" benutzen kann und kann dann meine
Eigenbauten damit vergleichen.
Ich wohne nur ca. 80km vom Sender weg. Mal sehen wie viel Störungen o.a.
bei eigentlich starker Einstrahlung dennoch in das Gewicht fallen. Auch
mal sehen welche Empfangsergebnisse ich mit einer Luftspule, wie sie in
der am Anfang gezeigten Uhr verbaut ist, gegenüber einem Ferritstab am
HKW Modul erkennen kann.
Wenn ich entsprechende Kenntnisse erlangen konnte, melde ich mich wieder
und teile die Erkenntnisse mit euch. Kann aber schon eine oder zwei
Wochen dauern...
Tja, ging schneller als gedacht und heute Morgen war auch der Empfänger
von HKW schon da.
Habe dann noch schnell eine Luftspule gewickelt und los ging der Test.
Im Anhang ein Bild der verwendeten Antennen.
1. HKW Empfänger "EM2S DCF" mit HKW Ferritspule -> Tadelloser Empfang!
Ich kann die Ferritspule um 360 Grad drehen, ohne das am Ausgang des
Empfängers das Signal sich verändert. TOLL!
Wenn man den Ferritstab senkrecht nach oben stellt, ist dann natürlich
nichts mehr zu empfangen, was ja auch aus Naturgesetzesgründen so in
Ordnung ist.
2. HKW Empfänger "EM2S DCF" mit meiner selbst gewickelten Ferritspule ->
Tadelloser Empfang!
Auch hier kann ich den Ferritstab liegend um 360 Grad drehen, ohne das
das Signal am Ausgang abreist. Erkenntnis -> An meinen selbst
gewickelten Ferritstab hat es nicht gelegen, das nur an einem exakt
ausgerichtetem Ferritstab Empfang vorhanden war. Sondern eindeutig an
der nachgebauten Empfängertechnik. Auch liefert mein selbst gewickelter
Ferritstab eine größere Empfangsamplitude als der von HKW.
3. HKW Empfänger "EM2S DCF" mit selbst gewickelter Luftspule ->
Tadelloser Empfang! Siehe Bild im Anhang.
Die Luftspule muß mit ihren Windungen aufrecht stehen. Dann kann ich die
Luftspule in ihrer senkrechten Achse um 360 Grad drehen und habe immer
tadelloses Signal am Ausgang.
Auch kann ich die Luftspule bis ca. 60 Grad in der Waagerechten neigen,
bevor der Empfang versagt.
Wenn ich aber die Luftspule flach hin lege, dann ist es wie beim
Senkrecht stellen des Ferritstabes und das DCF 77 Signal kann dann
natürlich nicht mehr empfangen werden.
Also nun das Fazit.
Ich wollte eigentlich einen Empfänger selber bauen und war der Meinung
das es für das DCF77 Signal nicht ganz so kompliziert sein könnte. Aber
es stellte sich nun doch heraus, das man zwar einen Empfänger schon
nachbauen kann und diesen auch nutzen kann. Jedoch ein solcher Nachbau
in keiner Weise den Eigenschaften von "professionellen" Empfängern
entspricht.
Da aber das Ziel war, Erfahrungen beim Bau eines DCF77 Empfängers zu
erlangen, werde ich trotzdem versuchen, meine eigenen bereits gebauten
Empfänger mit 77,5kHz Quarzfilter usw. noch zu verbessern. Den Empfänger
von HKW "EM2S DCF" werde ich dann als Referenz verwenden, die mir zeigt,
was möglich ist.
Bei der Luftspule sieht es tatsächlich so aus, als würde hierbei ein
besserer Empfang vorhanden sein, als bei dem Ferritstab. Denn ich kann
die Luftspule weit mehr neigen was dem senkrechtstellen des Ferritstabes
entspricht, als es mit einem Ferritstab möglich ist. Allerdings benötigt
man bei der Luftspule wesentlich mehr Windungszahl, um überhaupt auf
eine Empfangsamplitude zu kommen, die mit einem Ferritstab vergleichbar
ist.
Ich hatte mit 50 Wdg angefangen, was sich als zu wenig herausstellte.
Erst bei 200 Wdg und mehr war ein ordentlicher Empfang möglich. Der
benötigte parallel Kondensator ist dann bei 200 Wdg um die 1,1nF.
Paul B. schrieb:> Danke für Deinen Bericht. Den finde ich sehr interessant, weil ich im> Winter mal einen Empfänger mit OPV und auch mit Luftspule bauen will.>> MfG Paul
Hier noch ein Nachtrag für Paul.
Wenn du dir auch einen Empfänger mit Luftspule bauen möchtest, habe ich
noch eine Info für dich. Wie ich schon geschrieben hatte, benötigt man
für eine Luftspule wesentlich mehr (viel mehr) Windungen als bei einem
Ferritstab. Jetzt könnte man sagen, je mehr desto besser... Ist aber
leider nicht so. Denn je mehr Windungen man aufwickelt, desto größer
wird auch der Kapazitive Anteil der Spule. In einem Artikel hatte ich
mal gelesen, das dann, wenn der Kapazitive Anteil zu groß wird, auch
kein Empfang mehr stattfinden kann, ja sogar der Schwingkreis sich
selbst erregen könnte.
Also bei Verwendung einer Luftspule kommt es wahrscheinlich dann darauf
an, die optimalste Windungszahl zu finden. Ob die von mir verwendeten
200 Wdg optimal sind, oder ob sich da noch mehr herauskitzeln lässt kann
ich nicht sagen. Zumindest funktionieren die 200 Wdg erst einmal und
sind ein guter Start.
Und noch ein Tipp.
Hatte auch einen Artikel über einen Empfänger mit OPV gelesen. Dort
wurde geschrieben, das man für eine ordentliche Verstärkung des DCF
Signals, OPV´s benötigt, die eine sehr, sehr viel höhere Grenzfrequenz
besitzen müssen, die bis 200 MHz gehen sollte. Man hatte OPA355 OPV
verwendet.
Frage mich aber bitte nicht, warum man zur Verstärkung von 77,5 kHz eine
Empfehlung von 200 MHz gibt. Soweit reicht mein HF-Wissen dann doch
nicht... ;-(
Auf jeden Fall, müssen die Dinger dann unbedingt sehr Rausscharm sein
und unter einer sehr guten Abschirmhaube kommen.
Eventuell hilft dir das ja noch weiter.
Rahmenantenne und Ferritestab können etwa gleich gut sein. Es ist eine
frage der Größe. Bei der sehr niedrigen Frequenz kann man sowieso kaum
eine andere Richtwirkung erwarten. Eine Störquelle kann man durch drehen
ggf. ausblenden.
Die Zahl der Windungen legt vor allem die Impedanz der Antenne fest.
Mehr Windungen machen das Signal hochohmiger und der Kondensator kann
kleiner werden. Im Idealfall sollte die Antenne von der Impedanz zum
Verstärker passen, d.h. eine Rahmenantenne mit wenig Windungen bräuchte
einen anderen Verstärker, wäre dann aber im Prinzip auch nicht
schlechter.
In Deutschland ist beim DCF77 weniger das Rauschen der Antenne das
Problem, sondern es sind eher Störungen aus dem Nahfeld
(Schaltnetzteile). D.h. die Antenne selber ist eher weniger kritisch vom
Rauschen / der Signalgröße, sondern wenn überhaupt dann als
Frequenzselektives Element in den ganz einfachen Schaltungen. Bei
größerer Entfernung wird dann die Antenne schon wichtiger.
Für einen einfachen Geradeausempfänger ist noch die Rückkopplung vom
Empfänger zurück zur Antenne ggf. ein Problem. Da kann es helfen wenn
die Antenne mit der 1. Verstärkerstufe etwas vom Rest der Schaltung
entfernt ist.
Buddy schrieb:
>Jedoch ein solcher Nachbau>in keiner Weise den Eigenschaften von "professionellen" Empfängern>entspricht.
Dann hast du irgend etwas falsch gemacht.
Man müßte mal die Schaltung des "professionellen" Empfänger
sehen.
>Allerdings benötigt>man bei der Luftspule wesentlich mehr Windungszahl, um überhaupt auf>eine Empfangsamplitude zu kommen, die mit einem Ferritstab vergleichbar>ist.
Ist logisch, eine Luftspule braucht mehr Windungen um auf die
gleiche Induktivität wie eine Ferritkernspule zu kommen, und
dann wird warscheinlich die Güte auch noch schlechter sein, weil
der Ohmische Widerstand des Drahtes höher ist. Rechne mal die
Güten aus und vergleiche. Wichtig ist auch, egal welche Spule
du benutzt, das der Schwingkreis auf Resonanz ist. Eine
Luftspule wird erst dann überlegen, wenn mann sie größer macht,
vielleicht so 1m Durchmesser und dickeren Drahtdurchmesse,
so 1 bis 2mm.
Buddy schrieb:> Hier noch ein Nachtrag für Paul....
Danke für Deine Mühe und den weiteren Beitrag. Ich habe hier schon 2
Eigenbau-Funkuhren, beide mit Ferrit-Antennen. Nun will ich (aus
optischen Gründen) mal eine mit Rahmenantenne und Ziffernanzeigeröhren
bauen.
Operationsverstärker habe ich welche von Maxim (Typ kann ich im Moment
nicht mehr sagen, weil die nicht hier im Gebäude sind). Sie sind auf
jeden Fall für Video-Verstärker gefertigt, so daß ich mir mit der
verarbeitbaren Frequenz keine Gedanken mache. Es sind 4-fach OPV und ich
möchte einen als eigentlichen Empfänger, 2 als schmalbandiges Filter und
den Letzten als Anpaßstufe für vernünftigen Pegel, um einen Kontroller
ansteuern zu können.
Dauert aber noch eine Weile, hier liegt noch anderes Zeug auf dem Tisch.
MfG Paul
Günter Lenz schrieb:>> Dann hast du irgend etwas falsch gemacht.> Man müßte mal die Schaltung des "professionellen" Empfänger> sehen.>
Was ich mit meinen selbst gebauten Empfängern falsch gemacht habe, habe
ich zumindest jetzt durch all diese Antworten hier verstanden.
Ja, ich würde mir auch gerne mal den Schaltplan des HKW Empfängers
ansehen, um zu verstehen was da alles wirklich drin ist und wieso dieser
Empfänger so viel besser ist als andere. Aber ich bin mir sicher, das
die Firma HKW Elektronik den Schaltplan nicht rausrücken wird.
Das einzige was man als Information hat, ist der Prinzip-Schaltplan des
Empfängerchips. Siehe Anhang. Alleine, wie man die AGC gemacht hat würde
mich schon interessieren. Auch ist der Empfänger nicht nur auf 77,5 kHz
getrimmt, sondern kann genauso gut für 60 kHz verwendet werden.
Dagegen kommt mein JFET Empfänger mit einfacher Verstärkerstufe ohne
Quarzfilterung natürlich nur an!
Die nötige Bandbreite (GBW) des OPs hängt von der Verstärkung ab. Man
braucht halt etwa 100 kHz mal der Verstärkung die man von der Stufe
haben will. Mit sehr schnellen OPs braucht man auch ein passende Layout,
damit der nicht irgendwo in UKW Bereich schwingt, was mit einem 50 MHz
DSO nicht einmal sehen würde.
Der 77 kHz Bereich ist eigentlich wie geschaffen, um sich mit diskreten
Transistoren und Induktivitäten / Transformatoren vertraut zu machen.
Vom Rauschen her ist da ein diskreter JFET kaum von einem OP zu
schlagen, und der Stromverbrauch ist in der Regel auch kleiner.
Resonante LC Kreise am OP sind auch nicht Jedermanns Sache und nicht so
einfach. Aktive RC filter mit OPs brauchen in der Regel eine Bandbreite
die um die Güte (oder gar das Quadrat der Güte) höher sein muss als die
Nutzfrequenz - auch so kommt man schnell auf wenig praktikable Werte.
Als LC-Filter werden die Induktivitäten ggf. relativ groß, aber es gibt
sie noch.
Mein Favorit zur Zeit wäre ein Superhet mit dem µC als Quelle für den
LO, CMOS Schalter/MUX als Mixer und softwaremäßigen Auswertung einer
eher niedrigen ZF, so dass der µC interne ADC ausreicht. Für die ZF kann
man dann einen OP als Filter / Verstärker nehmen. Solange man nur die AM
Modulation und Rückgewinnung des Taktes (-> µC Takt im MHz Bereich)
will, hält sich auch der Rechenaufwand in Grenzen. Etwas aufwändiger,
aber immer noch machbar wäre der phasenmodulierte Teil, falls man ein
Timing im ms Bereich haben will.
Es hilft schon sehr wenn die Antenne eine hohe Güte hat, bei den
Einfachen Verstärkern ist die einer der wenigen selektiven Kreise.
Einfach nur ein Rahmen um die Schaltung und Display wird nicht so
einfach gehen - die Schaltung im inneren wird stören. Eher kommt man mit
einer Ferrite-antenne oben oder unten klar. Die einfachen Funkwecker
kommen da auch mit einem 5 cm Stab aus.
Je nach Himmelsrichtung passt der Rahmen oder die Ferrite-antenne nicht:
wenn die Wand zum Sender zeigt, dann lieber der Ferritestab parallel zur
Wand, wenn der Sender in Verlängerung der Wand ist, dann besser der
Rahmen.
Das Prinzipschaltbild des HKW Chips zeigt einen Geradeaus-empfänger. AGC
wird vermulich über einen Veränderlichen Betriebsstrom des
Eingangsverstärkers gemacht. Damit kann man bei diskreten Verstärkern
oft die Verstärkung variieren.
Die 2 MOSFETs am Eingang dürften dazu da sein um Kondensatoren zu zu
schalten um zwischen 77 und 60 kHz zu wählen. zwischen Out1 und out2
wäre wohl platz für ein externes LC oder ggf. Quarz filter.
Die Auswertung scheint per envelope Gleichrichter und dann Vergleich
zwischen Spitzen und aktuellem Wert zu geschehen. Die Rausgeführten Pins
dürften für externe Kondensatoren sein. Der Spitzenwert dient auch
gleich für AGC.
Das ist ein logischer sehr einfacher Aufbau. Damit würde ich keine sehr
gute Empfindlichkeit erwarten, aber es dürfte ausreichen, wenn nicht
viele Störungen da sind. Durch den weitgehenden Wegfall der
Röhrenfernseher ist eine der stärksten Störquellen (5. Oberwelle der
15,6 kHz Zeilenfrequenz = 78,125 kHz) schließlich kaum noch aktiv.
Die Auswertung des Datenstromes muss halt entsprechend Fehlertolerant
sein - auch da kann man noch einiges machen. Man hat ja Zeit.
Buddy schrieb:> Hatte auch einen Artikel über einen Empfänger mit OPV gelesen. Dort> wurde geschrieben, das man für eine ordentliche Verstärkung des DCF> Signals, OPV´s benötigt, die eine sehr, sehr viel höhere Grenzfrequenz> besitzen müssen, die bis 200 MHz gehen sollte. Man hatte OPA355 OPV> verwendet.> Frage mich aber bitte nicht, warum man zur Verstärkung von 77,5 kHz eine> Empfehlung von 200 MHz gibt. Soweit reicht mein HF-Wissen dann doch> nicht... ;-(
weil OpAmps an ihrer Grenzfrequenz nur noch Verstärkung 1 haben. Und da
man bei den ganzen Formeln zu OpAmps von sehr großer Verstärkung (Real
10^5..10^6) ausgeht, muß man sehr weit von der Grenzfrequenz weg
bleiben.
Ich hab zwar den Arikel nicht gelesen, aber vermute mal daß zwischen der
Luftspule und der blinkenden LED einiges an Verstärkung passieren muß.
Buddy schrieb:> Jetzt könnte man sagen, je mehr desto besser... Ist aber> leider nicht so. Denn je mehr Windungen man aufwickelt, desto größer> wird auch der Kapazitive Anteil der Spule. In einem Artikel hatte ich> mal gelesen, das dann, wenn der Kapazitive Anteil zu groß wird, auch> kein Empfang mehr stattfinden kann, ja sogar der Schwingkreis sich> selbst erregen könnte.
Das Problem lässt sich aber leicht meßtechnisch lösen. Man misst
einfach die Resonanzfrequenz der Spule. Diese sollte oberhalb der
Arbeitsfrequenz liegen.
So, habe nun verschiedene Schaltungen mal aufgebaut und ausprobiert. Nun
das Ergebnis.
Einen DCF77 Empfänger teile ich mal in die Empfangsstufe,
Verstärkerstufe und Komparatorstufe ein.
Empfangsstufe:
Am besten für eine Empfangsstufe hat sich die aktive Antenne mit
seriellen Quarz von DD7YB gemacht. Hier der Link zu der Internetseite
von DD7YB wo es auch Bilder von seinem Frequenznormal gibt, wo die
aktive Antenne Funktion fand und es auch den Download der Schaltung
gibt.
http://www.dd7yb.de/
Obwohl hierfür weniger Bauteile Verwendung finden, als bei anderen
ähnlichen Schaltungen, ist die Amplitude am Ausgang schon um die 200mV
maximal wenn der 1k Trimmerregler näher zum BF245 gedreht wird. Wenn man
keinen Quarz hat, könnte man dafür auch eine Brücke einbauen. Dann hat
man aber keine Filterung mehr und es kann am Osci beobachtet werden wie
die Störungen die 77,5kHz Überlagern. Also definitiv einen Quarz
einbauen, bringt wirklich viel! Da ich die Versorgungsspannung von 5V
nicht über den Antennenausgang einspeise habe ich einen 82 Ohm
Widerstand mit einem 1000uF Kondensator (anstelle des 470uF) eingebaut
und auf den R7 von 220 Ohm verzichtet.
1000uF waren notwendig, um Störungen die über die Spannungsversorgung
kamen, ordentlich auszufiltern. Die Amplitude am Ausgang der
Empfängerstufe ist mit 200mV für den nachfolgenden Verstärker ordentlich
zu groß. Deshalb muss dann mit dem 1k Trimmregler runter geregelt
werden. Wenn man hier eine elektronische Regelung noch einbauen würde,
könnte man dann auch noch bei Bedarf ordentlich die Ausgangsamplitude
nachregeln.
Verstärkerstufe:
Hier habe ich unter dem Link der Firma Obonic etwas sehr brauchbares
gefunden:
https://www.obonic.de/article/dcf77-empfaenger-grundlagen/
Hiervon habe ich den Verstärker verwendet und diesen über den 10nF
Kondensator an die Aktivantenne von DD7YB gehangen. Mit dem 1k
Trimmregler der aktiven Antenne kann man dann schön die
Eingangsamplitude für den Verstärker einstellen, ohne das dieser
Übersteuert wird. Die RC-Filter funktionieren sehr gut, so das die
größte Verstärkung auch bei 77,5kHz sich einstellt und andere Frequenzen
unterdrückt werden. Aber die anderen Frequenzen sind ja nun schon sehr
gut von dem Quarz in der Empfangsstufe ausgefiltert!
Komparatorstufe:
Auch hier habe ich die Komparatorstufe der Firma Obonic (siehe Link
unter Verstärkerstufe) verwendet. Das besondere an dieser
Komparatorstufe ist, das die Vergleichende Spannung durch die
Signalspannung selbst generiert wird und somit der Komparator (LM311)
sich selbständig angleicht. Das Ausgangssignal ist HIGH aktiv. Also wenn
die Modulation des DCF77 Signals abgeregelt wird, dann entsteht am
Ausgang ein HIGH Signal. Das HIGH Signal ist dann ca. 105 bis 120mS für
die 0 und 205 bis 220mS für die 1. Die Dauer bzw. der Unterschied in den
Millisekunden ist abhängig von der Empfangsqualität.
Der große Vorteil dieser Schaltung liegt darin, das nur 5V benötigt
werden und ein Microkontroller sehr gut angebunden werden kann. Die
Empfangsqualität ist bei ca. 80-90 Prozent des gekauften DCF77 Moduls
von HKW. Ich kann den Ferritstab in beiden Lagen ca. 160 Grad drehen
bevor der Empfang abreist. Gegenüber von 30 Grad zuvor, ist das schon
eine sehr große Verbesserung! Auch ist das Signal am Ausgang viel
konstanter und die 100 und 200 Millisekunden werden auch bei
schlechterem Empfang trotzdem noch ordentlich ausgegeben. Für den
geringen Aufwand und die verwendeten Standardbauteile ist diese
Kombination sehr gut zu verwenden. Ich gehe stark davon aus, das etwas
besseres letztendlich auch nur noch mit mehr Bauteileaufwand und
schmalbandigere Filterungen mit weiteren Quarzen, Spulen usw. (;-()
realisierbar ist. Also alles in allem bildet dieser Mix eine wirklich
gute und brauchbare Schaltung zum Empfang von DCF77.
Auch wurden hier Vorschläge gemacht, einen Superhet Empfänger zu
entwerfen, da dieses das bessere ist als einen Geradeausempfänger. Das
mag sein, aber ich bin leider nicht so versiert, mal so aus der Hüfte
einen Superhet für 77,5kHz zu Zaubern. Über einen Schaltplan, woran man
Kenntnisse hätte sammeln können, wäre ich sehr dankbar gewesen. Hätte
auch schon eine Idee gehabt, mit einem Mischer IC "SA612" oder wie der
Standartmischer in der KW-Gemeinde sich nennt, so etwas zu realisieren.
Aber um dafür eine komplette funktionierende Schaltung zu entwickeln
fehlen mir dann doch wichtige Erfahrungswerte. Deshalb blieb es bei
einem Geradeausempfänger.
Wer noch eine Idee der Verbesserung hat, kann die hier gerne mal
reinstellen.
Buddy schrieb:> Auch wurden hier Vorschläge gemacht, einen Superhet Empfänger zu> entwerfen
Ich sehe das als weitaus zielführender an, als einen Geradeausempfänger
mit Quarzfilter. Das Problem ist nämlich der 77.5 kHz Quarz für so
etwas.
Wo kriegt man als normaler Mensch sowas her? Da ist es durchaus sehr
viel einfacher, den ganzen Kram auf eine Frequenz hochzumischen, wo man
ein passendes Quarzfilter bauen kann.
Selbst das wird schon etwas kitzlig, denn niederfrequente Quarze, so im
Bereich 200..500 kHz sind selten. Der erste Peak in der Verfügbarkeit
ist bei 4 MHz - und da ist man dann mit einem FM-Radio-Schaltkreis
dabei.
Die Alternative wäre das I/Q-Heruntermischen auf nahe Null, also 2..4
kHz, ADC und dann digitale Signalverarbeitung. Das wäre die heutzutage
eigentlich angesagte Lösung.
Aber dazu müßten die Fertigkeiten auf dem Gebiet der digitalen
Signalverarbeitung weit mehr verbreitet sein, als sie es derzeit sind.
Ich sehe da auch keinen Hoffnungsschimmer, denn selbst bei gewöhnlicher
µC-Programmierung werden die Leute immer dümmer: wenn sie keinen von
einem Herstellertool generierten Code kriegen, können sie ihre
Programmierung nicht zuwege bringen.
W.S.
@W.S.
Es geht auch einfacher mit einem Superhet.
Quarzoszillator mit 5Mhz bauen. Dieses Signal durch 64 teilen ergibt
78125Hz.
Kann man mit einem CD4060 machen.
Eingangssignal von Ferritantenne (77500Hz) dann mit diesen 78125Hz
mischen ergibt als Differenzfrequenz 625Hz. Diese Frequenz kann man gut
mit aktiven Filtern auf OP Basis ausfiltern und dann demodulieren.
Als Mischer kann man einen CD4053 oder CD4066 Cmosschalter nehmen, die
sind auch Grosssignalfest.
Das ganze sollte so mit 3 ICs auskommen (CD4060,CD4053, 4 fach OP)
Viele µCs haben einen eingebauten Komparator - d.h. den Stromhungrigen
LM311 sollte man durch den µC internen Komparator ersetzen können.
Allerdings gehen dann 2 Signale vom Empfänger zum µC.
Sofern nötig könnte man die Amplitudenregelung (AGC) vom µC aus machen,
sofern der die Amplitude messen kann: etwa den Arbeitsstrom der
Verstärkerstufen umschalten oder per R2R DAC einstellen.
Für den Superhet Empfänger könnte der µC, für die Decodierung auch
gleich per PWM Ausgang den LO Takt bereit stellen. Die Erkennung der
gewünschten Signalfrequenz geht z.B. mit dem Goertzel Algorithmus aus
den Werten vom ADC. Da steckt zwar einiges an Mathematik hinter aber den
passenden Code findet man leicht, und viel zu rechnen hat der µC dabei
auch nicht.
Etwas komplizierter (aber nicht viel) wäre das Rekonstruieren des
Trägers in einer Art digitalem PLL. Wenn das nachstellen der Frequenz
analog macht und den µC-Takt per Varicap (als VCXO) nachstellt hätte man
sogar einen stabilen, genauen Takt, und nicht nur die genaue Zeit.
Die ZF würde ich nicht unbedingt so niedrig wählen, damit
Spiegelfrequenzen besser vom der resonaten Antenne gefiltert werden.
Mehr Frequenz bedeutet aber auch mehr Rechenaufwand / Stromverbrauch,
ist also Abwägungssache.
Buddy schrieb:> Am besten für eine Empfangsstufe hat sich die aktive Antenne mit> seriellen Quarz von DD7YB gemacht.> http://www.dd7yb.de/> Da ich die Versorgungsspannung von 5V> nicht über den Antennenausgang einspeise habe ich einen 82 Ohm> Widerstand mit einem 1000uF Kondensator (anstelle des 470uF) eingebaut> und auf den R7 von 220 Ohm verzichtet.> 1000uF waren notwendig, um Störungen die über die Spannungsversorgung> kamen, ordentlich auszufiltern.
Kein Wunder, die Schaltung macht den Fehler, der immer gemacht wird. Der
Emitterfolger am Ausgang bekommt seine Eingangsspannung auf Masse
bezogen. Dadurch geht die Betriebsspannung (und natürlich auch der Dreck
da drauf) voll in das Signal ein. Man muss das Signal über dem
Kollektorwiderstand der vorhergehenden Stufe abgreifen. Das verbessert
die Betriebsspannungsunterdrückung der Schaltung um den Faktor ~10.
> Obwohl hierfür weniger Bauteile Verwendung finden, als bei anderen> ähnlichen Schaltungen, ist die Amplitude am Ausgang schon um die 200mV> maximal wenn der 1k Trimmerregler näher zum BF245 gedreht wird. Wenn man> keinen Quarz hat, könnte man dafür auch eine Brücke einbauen. Dann hat> man aber keine Filterung mehr und es kann am Osci beobachtet werden wie> die Störungen die 77,5kHz Überlagern. Also definitiv einen Quarz> einbauen, bringt wirklich viel!
Wenn man die Schaltung zur Vorstufe eines Rückkopplungsaudions umbaut,
bekommt man mit noch weniger Bauteilen einen sehr viel trennschärferen
Eingangsteil, auch ohne Quarz. Dazu kann man z.B. meine hier:
Beitrag "NICOS – der Negative Impedance Converter - Oszillator"
vorgestellte Schaltung verwenden und die Entdämpfung so schwach
einstellen, dass die Schaltung ohne Signal gerade nicht schwingt. Die
Schaltung läuft auch mit 5V (ggfs. den Drainwiderstand des JFet
anpassen) und 2 Dioden können entfallen.
ArnoR schrieb:> Wenn man die Schaltung zur Vorstufe eines Rückkopplungsaudions umbaut,> bekommt man mit noch weniger Bauteilen einen sehr viel trennschärferen> Eingangsteil, auch ohne Quarz. Dazu kann man z.B. meine hier:>> Beitrag "NICOS – der Negative Impedance Converter - Oszillator">> vorgestellte Schaltung verwenden und die Entdämpfung so schwach> einstellen, dass die Schaltung ohne Signal gerade nicht schwingt.
Zur Verdeutlichung mal noch eine Simulation mit unterschiedlichen
Entdämpfungen In meiner Schaltung (oben) liegt der Punkt der
Selbsterregung bei einem Potieinstellwert zwischen 30% und 40%
(60...70kOhm). Die pinkfarbene Kurve gehört zur unteren Schaltung von
DD7YB.
ArnoR schrieb:> Wenn man die Schaltung zur Vorstufe eines Rückkopplungsaudions umbaut,> bekommt man mit noch weniger Bauteilen einen sehr viel trennschärferen> Eingangsteil, auch ohne Quarz.
Dein Ansatz gefällt mir. Das Problem dabei könnte nur sein, dass die
hohe Güte die Abstimmung, vor allem über der Temperatur, schwierig
macht. Final will man ja nicht viel mehr als 20Hz-50Hz Bandbreite haben.
Das Quarzfilter (wie ich es mal machte) oder der Superhet, den Helmut
Lenzen vorstellte, ist da weniger kritisch.
Helmut L. schrieb:>> Eingangssignal von Ferritantenne (77500Hz) dann mit diesen 78125Hz> mischen ergibt als Differenzfrequenz 625Hz. Diese Frequenz kann man gut> mit aktiven Filtern auf OP Basis ausfiltern und dann demodulieren.>> Als Mischer kann man einen CD4053 oder CD4066 Cmosschalter nehmen, die> sind auch Grosssignalfest.>> Das ganze sollte so mit 3 ICs auskommen (CD4060,CD4053, 4 fach OP)
Das kommt dem Empfänger, den ich mal in einer ELRAD veröffentlicht
hatte, schon ziemlich nahe. Die Zwischenfrequenz im Audio-Bereich hat
zudem den großen Vorteil dass man sich das Signal anhören kann, z.B. mit
einem Kopfhörer und damit die Möglichkeit hat auf Rauschen oder
Störungen hin zu untersuchen und optimieren. Außerdem läßt sich in
diesem Falle mit OPV-s und NF-Filterschaltungen mühelos eine Bandbreite
von wenigen Hertz stabil realisieren.
Mark S. schrieb:> Das kommt dem Empfänger, den ich mal in einer ELRAD veröffentlicht> hatte, schon ziemlich nahe.
Ooh, Du warst das? Dieser Empfänger war damals noch zusätzlich deshalb
genial, weil man damit die oft störende fünffache Zeilenfrequenz von
Röhrenfernsehern ausblenden konnte.
HildeK schrieb:> Das Problem dabei könnte nur sein, dass die> hohe Güte die Abstimmung, vor allem über der Temperatur, schwierig> macht.
Da ist was dran, allerdings kann man mit der Entdämpfung die Güte (und
damit die Bandbreite) ja problemlos in weitem Bereich einstellen. Bei
geringer Güte müsste man evtl. noch etwas verstärken, doch auch diese
Verstärkung kann die Schaltung bei entsprechender Dimensionierung gleich
mit erledigen.
ArnoR schrieb:>> Das Problem dabei könnte nur sein, dass die>> hohe Güte die Abstimmung, vor allem über der Temperatur, schwierig>> macht.>> Da ist was dran, allerdings kann man mit der Entdämpfung die Güte (und> damit die Bandbreite) ja problemlos in weitem Bereich einstellen. Bei> geringer Güte müsste man evtl. noch etwas verstärken, doch auch diese> Verstärkung kann die Schaltung bei entsprechender Dimensionierung gleich> mit erledigen.
Muss man die Entdämpfung nicht an den Signalpegel anpassen?
Dieser unterliegt bei Langwelle ja grossen Schwankungen.
Harald W. schrieb:> Muss man die Entdämpfung nicht an den Signalpegel anpassen?
Nicht wenn die Schaltungseigenschaften pegelunabhängig sind. Das wird
durch die rel. starke Gegenkopplung sichergestellt.
Harald W. schrieb:> Muss man die Entdämpfung nicht an den Signalpegel anpassen?> Dieser unterliegt bei Langwelle ja grossen Schwankungen.
ich denke dass DCF77 vor allem über Bodenwelle empfangen wird, da hat
man mit fading weniger zu tun.
Harald W. schrieb:> Muss man die Entdämpfung nicht an den Signalpegel anpassen?> Dieser unterliegt bei Langwelle ja grossen Schwankungen.
Bei dem DCF-Signal habe ich kaum Schwankungen an einem festen Ort bei
richtiger bzw. fester Antennenausrichtung beobachtet. Wenn man
allerdings ganz Europa mit abdecken will, dann wird man um eine AGC
nicht herum kommen.
ArnoR schrieb:> Da ist was dran, allerdings kann man mit der Entdämpfung die Güte (und> damit die Bandbreite) ja problemlos in weitem Bereich einstellen.
Klar, aber damit verlierst du wieder die schöne Selektivität.
Dein Frontend mit etwas weniger Entdämpfung und den Mischer mit 'nem
CD4066 nach Helmut Lenzen / Mark Space, Takt möglicherweise abgeleitet
aus dem Prozessortakt (z.B. CKOUT mit Teiler %16 aus 2.5MHz auf die
78.125kHz, auch wenn die 5. der TV-Zeilenfrequenz heute keine Rolle mehr
spielt), zusammen mit weiterer Selektion durch Bandpässe mit
Standard-OPAs wäre sicherlich ein attraktives Design.
Harald W. schrieb:> Muss man die Entdämpfung nicht an den Signalpegel anpassen?
Oder meintest du vielleicht eine Ausgangspegeleinstellung mittels
Einstellung der Entdämpfung?
Das würde aber, wie oben zu sehen, auch die Selektionseigenschaften
verändern. Für konstanten Ausgangspegel und konstante
Selektionseigenschaften müsste man eine Verstärkungseinstellung an
anderer Stelle vorsehen.
HildeK schrieb:> zusammen mit weiterer Selektion durch Bandpässe mit> Standard-OPAs wäre sicherlich ein attraktives Design.
Da du den LO ja schon durch einen Timer im Controller ersetzt hast kann
man die Filterung auch vom Controller uebernehmen lassen.
Am besten baut man 2 Mischer auf die jeweils mit um 90 Grad
Phasenverschobenen Takt gespeist werden. Die beiden Ausgangssignale, I +
Q genannt, werden dann mit 2 ADCs gewandelt. Intern in der Software baut
man dann ein Hilbertfilter (Filter das nur die Phase dreht) auf und
multipliziert dann die beiden Signale. Dann braucht man sich auch um die
Spiegelfrequenzunterdrueckung keine Sorgen mehr zu machen.
Die beiden um 90 Grad verschobenen LO Frequenzen kann man mit einem
D-Flipflop erzeugen. Braucht dann allerding die 4 fache
Eingangsfrequenz.
Ich hatte das ganze mal fuer den DDH47 Sender gemacht.
https://de.wikipedia.org/wiki/DDH47
Als Controller habe ich einen STM32F103 genommen.
@Mark
Beitrag "Re: Unsere DCF-77 Funkuhren: nach einigen Jahren keine Synchronisation mehr"
Ist das deine Schaltung?
Paul B. schrieb:> Ich habe das Gefühl, daß der Aufwand auf Empfängerseite langsam den> Aufwand auf der Senderseite erreicht, ja, ihn sogar übersteigt...>> ;-)
Aber net im Stromverbrauch und in der Antennenhoehe. Die haben da ein
paar 19 Zoll Schraenke voll.
Aber du weist ja, dem technischen Aufwand sind keine Grenzen gesetzt.
Helmut L. schrieb:> Intern in der Software baut> man dann ein Hilbertfilter (Filter das nur die Phase dreht) auf und> multipliziert dann die beiden Signale.
Hilbertfilter waren zwar Teil meiner Ausbildung - damals war aber die
digitale Signalverarbeitung fast nur theoretisch möglich und
Hilbertfilter in Analogtechnik nicht wirklich sinnvoll. Also, damals
abgehakt und nicht wieder ausgegraben :-).
HildeK schrieb:> Hilbertfilter waren zwar Teil meiner Ausbildung - damals war aber die> digitale Signalverarbeitung fast nur theoretisch möglich und> Hilbertfilter in Analogtechnik nicht wirklich sinnvoll. Also, damals> abgehakt und nicht wieder ausgegraben :-).
Mit der Theorie dahinter braucht man sich aber auch nicht so ganz zu
beschaeftigen. Es gibt da ein paar Programme fuer die einem die
Filterkoeefizenten berechnen. Dann braucht man nur noch die
Filterroutine aufzurufen und sich uebers Ergebnis freuen.
Helmut L. schrieb:> HildeK schrieb:>> zusammen mit weiterer Selektion durch Bandpässe mit>> Standard-OPAs wäre sicherlich ein attraktives Design.>> Da du den LO ja schon durch einen Timer im Controller> ersetzt hast kann man die Filterung auch vom Controller> uebernehmen lassen.
Das finde ich nicht lukrativ. Ich denke, man muss nicht
auf Krampf alles digitalisieren, was sich irgendwie
digitalisieren lässt.
> Am besten baut man 2 Mischer auf die jeweils mit um> 90 Grad Phasenverschobenen Takt gespeist werden.
Das wiederum ist hübsch.
Es gibt da doch diese phasenkorrekte PWM. Man sollte
doch I- und Q-Anteil des Oszillators mit demselben
Timer erzeugen können. Der 10MHz-Takt des Prozessors
ist dann gleich die Normalfrequenz, die nachgeregelt
wird.
Beim Empfänger kommt es darauf an was man will:
Für guten Empfang reicht ein relativ einfacher Empfänger. Ein Superhet
mit einem Takt (LO) vom µC ist dabei noch eher eine einfache Variante,
denn den µC zum decodieren braucht man in der Regel sowieso. Die
Auswertung der ZF kann man klassisch analog machen, muss es aber nicht.
Wenn man auch noch die Auswertung des ZF Signals digital/numerisch
macht, ist der Aufwand auch noch nicht so hoch. Der Stromverbrauch ist
allerdings nicht unbedingt konkurrenzfähig zu einem modernen analogem
Empfänger Chip. Allerdings kann man mit der numerischen Auswertung
vermutlich sehr empfindlich werden, denn man hat mehr als nur ein
einfaches digitales Signal für hohe / niedrige Amplitude. Diese Lösung
mit µC wäre also eher etwas mit hoher Empfindlichkeit, wenn auch mit
hohem Stromverbrauch.
Ein andere möglich Anwendung wäre es die Trägerfrequenz
zurückzugewinnen, etwa für einen Referenzfrequenz. Auch das könnte man
wohl noch mit ähnlicher relativ einfacher Hardware machen, indem man den
Quarztakt des µC per PLL an die 77,5 kHz anbindet. Wegen der ideal
langen Zeitkonstante für den PLL sollte dies auch gut digital in
Software zu machen sein - analog sind Zeitkonstanten im Bereich vieler
Minuten sowieso eher unpraktisch. Die zusätzliche HW wäre die Abstimmung
des Quarzes per Varicap.
Helmut L. schrieb:> Beitrag "Re: Unsere DCF-77 Funkuhren: nach einigen Jahren keine> Synchronisation mehr">> Ist das deine Schaltung?>
Die in dem alten thread gezeigte? jau, das war eine meiner Jugendsünden.
Paul B. schrieb:> Ich habe das Gefühl, daß der Aufwand auf Empfängerseite langsam den> Aufwand auf der Senderseite erreicht, ja, ihn sogar übersteigt...
genau!
die diskussion artet mal wieder völlig aus.
schaltungsprosa³!!
was soll das?
der empfänger soll preiswert sein mit be aus der bastelkiste
realiesierbar sein und zu guter letzt auch noch funktionieren.
mehr nicht aber weniger auch nicht.
sonst kauf ich mir das modul.
der 77,5khz filterquarz ist preis hin preis her durchaus beschaffbar.
und in der technik arbeitet man mit schaltplänen und nicht mit
schaltungsprosa meine damen und herren!
mfg
Karl B. schrieb:> Der funktioniert noch in ca. 800 km vom Sender entfernt in 3 Metern> Abstand vom Fernseher (!)
Die Zeiten von Analogfernsehern mit 15.625kHz Zeilenfrequenz, wo dann
die 5.te Oberwelle dicht beim DCF77 liegt, sind doch eigentlich vorbei.
dolf schrieb:>> die diskussion artet mal wieder völlig aus.> schaltungsprosa³!!> was soll das?>> der empfänger soll preiswert sein mit be aus der bastelkiste> realiesierbar sein und zu guter letzt auch noch funktionieren.> mehr nicht aber weniger auch nicht.> sonst kauf ich mir das modul.> der 77,5khz filterquarz ist preis hin preis her durchaus beschaffbar.> und in der technik arbeitet man mit schaltplänen und nicht mit> schaltungsprosa meine damen und herren!> mfg
Dem was "dolf" schrieb muß ich leider voll zustimmen!
Das was mir letztendlich weitergeholfen hat, war die Antwort
von Michael Bertrandt, der mir ein paar Links geben konnte, unter
anderem dem der Piratenkiste wo ich auch sehr schnell und für kleines
Geld ein paar 77,5kHz Quarze ohne Probleme bekommen habe!
Auch die Antwort von "Peter" der mir den Link zu HKW Elektronik gegeben
hatte, wo ich ein Modul mir besorgt hatte, um erst einmal zu sehen, was
überhaupt möglich ist, hat hier sehr geholfen.
Nicht zu vergessen die Antworten von "ArnoR" haben mir sehr viel weiter
geholfen. Der hat nicht nur gute Ideen und Verbesserungsvorschläge
eingebracht, sondern sogar mit der LTSpice Simulation das ganze noch
bestätigt.
Deshalb einen ganz großen Dank an alle die wirklich konstruktiv
mitgewirkt haben!
Leider sind aber auch Antworten gekommen, wie "Ich habe auch schon mal
so etwas gemacht...", "Ich würde das anders machen...", aber leider ohne
einen wirklichen brauchbaren Vorschlag in Form eines Schaltplanes. Denn
wie "dolf" schon schrieb, nur ein Schaltplan kann wirklich nützen!
Aber sei es wie es sei! Mit der Hilfe der meisten hier im Forum, ist es
letztendlich gelungen eine Schaltung zusammenzustellen, die weitaus
besser funktioniert als manche Schaltung die man so im Internet findet.
Das war schließlich auch das Ziel dieser Forumsanfrage. Die
Empfangsqualität ist schon zufriedenstellend und die gesamte Schaltung,
bis auf den 77,5kHz Quarz, ist mit Standard Bauteilen realisiert. Soviel
ich auf der Internetseite der Piratenkiste sehen konnte gibt es dort
noch aktuell 212 Stück der 77,5kHz Quarze zu kaufen.
Noch ein Nachtrag für diejenigen die sich das ganze auch mal zusammen
bauen wollen. Die Idee von "ArnoR", in der Empfangsstufe den
Emitterfolger T3 und den Widerstand R6 von 220 Ohm wegzulassen und den
10nF Kondensator des Eingangs der Verstärkerstufe direkt am Kollektor
von T2 der Empfangsstufe anzuschließen, brachte auch den Erfolg, das
dann wirklich der 1000uF Kondensator nur noch ein 100uF sein braucht.
Denn dann gibt es wirklich keine Probleme mehr, mit Störeinstreuung von
der Betriebsspannung.
Auch kann man sich einfach mit einer Diode, einem Kondensator gegen GND
einen Feldstärkemesser noch einbauen. Dieser kann am Ausgang des
Verstärkers am Kollektor des Q4 angeschlossen werden.
Wer jetzt noch was hier reinstellen möchte kann das natürlich gerne
machen. Ich denke aber man kann diese Diskussion jetzt schließen.
Danke und Gruß
Buddy schrieb:> Die Idee von "ArnoR", in der Empfangsstufe den> Emitterfolger T3 und den Widerstand R6 von 220 Ohm wegzulassen und den> 10nF Kondensator des Eingangs der Verstärkerstufe direkt am Kollektor> von T2 der Empfangsstufe anzuschließen, brachte auch den Erfolg, das> dann wirklich der 1000uF Kondensator nur noch ein 100uF sein braucht.
So hatte ich das nicht gemeint. Ich schrob nicht, den Emitterfolger
wegzulassen und das Signal am Kollektor abzugreifen, sondern über dem
Kollektorwiderstand. Das ist ein großer Unterschied. Das Ausgangssignal
der Emitterschaltung ist der Kollektorstrom bzw. die Spannung über dem
Kollektorwiderstand, aber nicht die Spannung zwischen Kollektor und
Masse. Wenn man am Kollektor gegen Masse abgreift, erscheint die
Versorgungsspannung mit im Signal, wenn man über dem Kollektorwiderstand
(mit einem pnp) abgreift, dann nicht.
> sogar mit der LTSpice Simulation
Das ist TINA, nicht LTSpice.
> Aber sei es wie es sei! Mit der Hilfe der meisten hier im Forum, ist es> letztendlich gelungen eine Schaltung zusammenzustellen
Du meinst damit diesen Beitrag?:
Beitrag "Re: DCF77 Selbstbauempfänger"
Schade, ich hatte gehofft, du würdest das hier mal aufgreifen:
Beitrag "Re: DCF77 Selbstbauempfänger"
Hallo ArnoR.
Habe mal ein Bild angehangen und möchte noch Fragen, ob du es so meinst?
Melde mich auch nochmal, wenn ich deine Empfangsschaltung noch
ausprobiert habe.
Beitrag "Re: DCF77 Selbstbauempfänger"
Buddy schrieb:> Habe mal ein Bild angehangen und möchte noch Fragen, ob du es so meinst?
Ja, nur hast du jetzt wieder ein Problem, denn jetzt ist die
Ausgangsspannung auf die Versorgung bezogen (so wie vorher das Signal am
Kollektor des npn auch), nicht auf Masse. Dazu müsstest du am
Kollektorwiderstand (nicht eingezeichnet) des pnp rausgehen.
Eine Schaltung mit Eingang und Ausgang "richtig" gegen Masse und hoher
Betriebsspannungsunterdrückung und niedrigem Ausgangswiderstand und
(Wechselspannungs-) Verstärkung bis etwa 30dB ist mit 2 Transistoren
(npn+pnp) zu machen. Im Prinzip so wie mein Vorschlag, nur den N-JFet
durch npn ersetzen.
Das von Arno angesprochene Problem mit der Empfindlichkeit auf Störungen
durch die Versorgungsspannung kann man deutlich reduzieren, indem man
die Versorgung für die Verstärkerstufe (Widerstand nach +) für sich
alleine filtert, nicht nur mit einem großen Elko, sondern etwa als RC
mit z.B. 100 Ohm und 10 µF.
Harald W. schrieb:> Mark S. schrieb:>>>> Ist das deine Schaltung?>> Ich meinte die aus der "elrad".
Es gab in der Elrad auch mal eine Schaltung mit einem TCA440 AM
Receiverchip.
Da wurde auch eine 625Hz ZF verwendet.
Im Prinzip ist ja eine Superhet Empfaenger immer gleich.
Hallo ArnoR.
Habe jetzt deine Schaltung
Beitrag "Re: DCF77 Selbstbauempfänger" mal auf
Lochrasterplatine aufgebaut.
Leider empfange ich nur Netzbrummen von 50Hz am Ausgang. Ich kann auch
den 100k Trimmer drehen wie ich will, da tut sich leider nichts weiter
am Ausgang. :-( Habe auch schon alle Anschlüsse nochmals geprüft. Habe
aber alles so angeschlossen wie in der Schaltung.
Naja ist ja auch nicht schlimm. Die andere Schaltung (unten)
funktioniert ja für mich zufriedenstellend. Trotzdem nochmals besten
Dank für dein Arrangement.
Das die Simualtionssoftware TINA ist, wuste ich nicht. Sieht zumindest
wie LTSpice aus. Aber auch hier wieder etwas gelernt, denn von TINA
hatte ich bis jetzt noch nichts gehört.
Danke und MFG.
Helmut L. schrieb:> Im Prinzip ist ja eine Superhet Empfaenger immer gleich.
So ist es. Wenn man so etwas heutzutage realisieren wollte wäre die
spannendere Frage ob es überhaupt noch derartige chips gibt -
gebraucht werden die eigentlich nicht mehr.
Mark S. schrieb:> Wenn man so etwas heutzutage realisieren wollte wäre die> spannendere Frage ob es überhaupt noch derartige chips gibt
ja gibt es.
a244d z.b. bei funkamateur.de
und natürlich in der bucht.
auch der ivan hat den a244d natürlich mit anderer bezeichnung
hergestellt.
mit dem a244d oder tca440 kann man sehr einfach nen super aufbauen.
im ic ist schon alles drinn was man braucht und das teil läuft schon mit
4,5v.
mfg
Buddy schrieb:> Die andere Schaltung (unten)> funktioniert ja für mich zufriedenstellend.
hallöchen .
hab den schaltplan der aktivantenne so geändert das t3 nun ein pnp
transistor ist.
hab das schaltbild fotografiert.
die gif datei ist leider 3,3megabyte groß.
wie bekomm ich die datei mit win10 bordmitteln verkleinert?
sonst drehen die hier komplett frei.
Mark S. schrieb:> So ist es. Wenn man so etwas heutzutage realisieren wollte wäre die> spannendere Frage ob es überhaupt noch derartige chips gibt -> gebraucht werden die eigentlich nicht mehr.
So isses. Neue Aktuelle Chips gibt es nicht mehr nur noch Restposten aus
Altbestaenden. Also bleibt dann nur noch Restposten zu nehmen oder das
ganze mit einfacherern Bauteilen wie Transistoren, OPs und
Analogschaltern aufzubauen.
Im Anhang ein Receiver fuer den DDH47 Wetterkanal auf 147.3kHz.
Vorne ist ein Bandpass und Vorverstaerker. Dann kommen 2 Mixer mit 4066
die die I + Q Signale erzeugen. Anschliessend noch ein Tiefpass und ein
weiteer Verstaerker die die beiden Signale auf ADC Niveau anheben. Der
Rest der Signalverarbeitung wie Filterrung, Phasenverschiebung (
Hilbertfilter) und Demodulation macht der Controller in Software.
Ausgegeben werden dann die Wetternachrichten auf einem LC-Display im
Klartext. Die Bandbreite der beiden I+Q Signale betraegt etwa 1 Khz. Der
LO Takt muss dazu 4 x so hoch sein weil durch die beiden D-Flipflops 4
Phasenverschobene Signale erzeugt werden fuer die Mischer.
Für die sehr geringe Datenrate (für das AM modulierte Zeitsignal) des
DCF77 Signals sollte man beim Superhet auch ohne I/Q auskommen. D.h. man
könnte den einen Zweig und das 74HCT74 Flipflop einsparen (ggf. 4053
statt 4066 oder 2 invertierte Signal vom µC).
Auch für das PM modulierte Signal sollte man mit einem ZF Zweig
auskommen, wenn die ZF hoch genug gewählt wird (z.B. 12,5 kHz). Einfach
nur für eine Uhr braucht man das aber nicht. Der PM Teil wäre da, damit
die Zeit auch besser als ms passen kann.
dolf schrieb:>> hallöchen .> hab den schaltplan der aktivantenne so geändert das t3 nun ein pnp> transistor ist.> hab das schaltbild fotografiert.> die gif datei ist leider 3,3megabyte groß.> wie bekomm ich die datei mit win10 bordmitteln verkleinert?> sonst drehen die hier komplett frei.
Ich verwende Win8.1 und da gibt es noch Paint. Gibt es das noch unter
Win10? Wenn ja, da gibt es die Funktion "Größe Ändern". Dann einfach
einen Prozentwert eingeben und OK klicken. Wenn das Bild dann in Paint
auf dem Bildschirm sichtbar ist, ist es noch groß genug um es anzusehen.
Dann "Speichern unter" auswählen und als JPG abspeichern. Das war es
schon. Sollte dann klein genug sein, um hier mal reinzustellen.
Danke für Deine Hilfe. MfG Buddy
Helmut L. schrieb:>> So isses. Neue Aktuelle Chips gibt es nicht mehr nur noch Restposten aus> Altbestaenden. Also bleibt dann nur noch Restposten zu nehmen oder das> ganze mit einfacherern Bauteilen wie Transistoren, OPs und> Analogschaltern aufzubauen.>> Im Anhang ein Receiver fuer den DDH47 Wetterkanal auf 147.3kHz.> Vorne ist ein Bandpass und Vorverstaerker. Dann kommen 2 Mixer mit 4066> die die I + Q Signale erzeugen. Anschliessend noch ein Tiefpass und ein> weiteer Verstaerker die die beiden Signale auf ADC Niveau anheben. Der> Rest der Signalverarbeitung wie Filterrung, Phasenverschiebung (> Hilbertfilter) und Demodulation macht der Controller in Software.> Ausgegeben werden dann die Wetternachrichten auf einem LC-Display im> Klartext. Die Bandbreite der beiden I+Q Signale betraegt etwa 1 Khz. Der> LO Takt muss dazu 4 x so hoch sein weil durch die beiden D-Flipflops 4> Phasenverschobene Signale erzeugt werden fuer die Mischer.
Danke, Danke, Danke Helmut !!!
Das ist doch mal was womit man etwas anfangen kann! So etwas in dieser
Form hätte ich mir hier als Antwort von den anderen Forumsteilnehmern
gewünscht. Aber nicht alleine für mich! Sondern auch für all die anderen
die später mal hier rein schauen um Antworten darauf zu finden, wie man
heutzutage einen guten Empfänger bauen kann. Denn es ist ja schon so,
das es keine neuen IC´s mehr gibt und man mit diskreten Bauelementen
heute zurecht kommen muß.
Da ich aber schon den Geradeausempfänger fertig gemacht habe, hier ein
paar Bilder vom Ergebnis. Sieht nicht nur gut aus, sondern funktioniert
auch zufriedenstellend.
Aber nichts desto Trotz, werde ich mir den Schaltplan vom Helmut mal zur
Brust nehmen und versuchen, diesen auf 77,5kHz zu modifizieren. Dann
aber mit ATmega, denn mit STM32 kenne ich mich (noch) nicht aus.
MfG
Buddy schrieb:> Aber nichts desto Trotz, werde ich mir den Schaltplan vom Helmut mal zur> Brust nehmen und versuchen, diesen auf 77,5kHz zu modifizieren. Dann> aber mit ATmega, denn mit STM32 kenne ich mich (noch) nicht aus.> MfG
Das meiste geschieht allerdings in Software auf dem Prozessor.
Ein anderer Empfangsbereich ist einfach zu erreichen. Vorne das
Eingangsbandfilter umdimensionieren und einen anderen Teilerfaktor
einprogrammieren fuer LO des Mischers.
In der Software muss man dann einen anderen Dekoder programmieren. In
der von mir geposteten Ausfuehrung empfangt er die Klartext
Wettermeldung von DDH47 Sender. Der sendet auf 147.3kHz auf Langwelle.
Also ein bisschen hoeher als DCF77. Bei dem Sender ist allerding als
Modulation SSB mit FSK drauf. Das heist das in der Software statt eines
AM Demodulators ein FSK Demodulator drin ist.
Der Vorteil des STM32 gegenueber einem AVR ist das er:
1. Schneller ist
2. ADCs mit 12 Bit Aufloesung besitzt, also einen grossere Dynamikumfang
im Empfangssignal verarbeiten kann.
3. 2 Stueck ADC drinne hat die gleichzeitig das I und das Q Signal
samplen koennen.
Bei einem Controller wie dem AVR der nur einen hat muss man da den
Versatz der Samples mit beruecksichtigen.
Buddy schrieb:> Da ich aber schon den Geradeausempfänger fertig gemacht habe, hier ein> paar Bilder vom Ergebnis. Sieht nicht nur gut aus, sondern funktioniert> auch zufriedenstellend.
Welche Schaltung hast Du nun dafür verwendet?
MfG Paul
Mark S. schrieb:>> Im Prinzip ist ja eine Superhet Empfaenger immer gleich.
Nur die ZF ist unterschiedlich. Da das Röhrenfernseherproblem heute
weitgehend wegfällt, wäre vielleicht eine andere ZF besser geeignet.
Z.B. 460 kHz, denn da gbts so schöne kleine Keramikfilter für.
> So ist es. Wenn man so etwas heutzutage realisieren wollte wäre die> spannendere Frage ob es überhaupt noch derartige chips gibt -> gebraucht werden die eigentlich nicht mehr.
Dafür findet man die gebraucht in altenRadios, die heute keiner
mehr braucht. :-)
Harald W. schrieb:> Mark S. schrieb:>>>> Im Prinzip ist ja eine Superhet Empfaenger immer gleich.>> Nur die ZF ist unterschiedlich. Da das Röhrenfernseherproblem heute> weitgehend wegfällt, wäre vielleicht eine andere ZF besser geeignet.> Z.B. 460 kHz, denn da gbts so schöne kleine Keramikfilter für.>>> So ist es. Wenn man so etwas heutzutage realisieren wollte wäre die>> spannendere Frage ob es überhaupt noch derartige chips gibt ->> gebraucht werden die eigentlich nicht mehr.>> Dafür findet man die gebraucht in altenRadios, die heute keiner> mehr braucht. :-)
Die 455 kHz Keramik Resonatoren dürften eine Bandbreite so im Bereich
3-10 kHz haben. Das ist passend für AM Audio, aber für DCF77 eher etwas
breitbandig, wenn man nur das AM Signal will. Das dürfte nicht viel
schmalbandiger als ein LC Kreis bei 77 kHz sein.
Die Schwierigkeit bei der unten liegenden ZF wäre ggf. die
Spiegelfrequenz(en). Neben den 77,5 kHz kriegt man auch noch was von
77,5 KHz plus oder minus 2 mal der ZF. Eine gute Filterung bei den 77,5
kHz wäre also schon hilfreich, also etwa ein 2. LC Kreis neben der
Antenne (muss aber vermutlich nicht unbedingt). Die 625 Hz ZF sind gut
um die Störungen vom Fernseher zu unterdrücken, machen es mit der 1.
Spiegelfrequenz schon schwieriger. Ich würde da eine etwas höhere ZF im
Audio Bereich bevorzugen. Im Prinzip dürfen das je nach Software auch
krumme Werte werden. Auch 5 kHz könnte der AVR wohl noch verarbeiten -
zumindest als ein Kanal. I und Q braucht man für das einfache AM Signal
nicht.
Für mehr Dynamik kann man das ZF Signal mit unterschiedlicher Amplitude
auf 2 ADC Kanäle geben, oder die Verstärkung als ein grobes AGC
verstellen.
HKW wurde in mehreren Postings erwaehnt, und hat in der Tat im DCF77
Kontext interessante Produkte. Leider geben die zum 31.12.2021 den
WebShop und damit die DCF77 Produkte auf, siehe Banner in
https://www.hkw-shop.de/
Nichts Neues:
Wurde schon vor über 2 Jahren angekündigt:
Zitat:
"...Wutha-Farnroda, 12.06.2019
Verschmelzung der
HKW-Elektronik GmbH, Wutha-Farnroda auf
die EFR GmbH, München
Erstellt von: Robert Bergmann, Martin Eibl..."
/Zitat
Die DCF77-Modul-Palette wurde dann nach und nach ausverkauft.
Die Teile sind jetzt woanders zu bekommen.
Zum Beispiel: Profishop Bürk Mobatime.
Und die etwas preiswerteren Modelle (incl. Antenne):
z.B. E*bay
ciao
gustav
Lurchi schrieb:> Die 455 kHz Keramik Resonatoren dürften eine Bandbreite so im Bereich> 3-10 kHz haben. Das ist passend für AM Audio, aber für DCF77 eher etwas> breitbandig, wenn man nur das AM Signal will.
Hi,
hab einen Test gemacht einmal Superhet zur akustischen Kontrolle, dann
simultan der schmalbandige Empfängerbaustein.
Die Erkennung der Absenkungen läuft beim schmalbandigen Empfänger
weiter, während aus dem Superhet nur Netzstörung zu hören ist.
Auch die nachträgliche NF-Filterung des Signals vom Superhet konnte die
Marken nicht herausziehen.
Fazit:
Der Zeitzeichenempfänger sollte schon schmalbandig sein.
Egal, ob - wie im Beispiel für MSF60 - oder DCF77-Empfang.
Was ich nebenbei noch merkte, dass es im Superhet im Rhythmus der
Leuchtdiode knackt, wenn der Abstand zu gering wird.
Also wird die zur Ansteuerung der grünen LED nötige Flanke vom Superhet
als Störsignal interpretiert. Trotz Produktdetektor.
Nebeneffekt.
ciao
gustav
Buddy schrieb:> Selbstbauempfänger für DCF77
Prima, wenn selbst gebaut wird. Ob sich das lohnt, wenn ein
kommerzielles Empfangsmodul 5 Euro kostet, ist eine andere Frage.
Manchmal ist es eben der Spaß an der Sache, der zählt.
Ich habe die Echtzeit Empfänger Schaltung von Afug-Info Anfang des
Jahres nachgebaut und konnte damit Störungen auf den Grund gehen.
Mittlerweile nutze ich sie als Konverter.
https://www.youtube.com/watch?v=f_qMfuUxgJ8
Karl B. schrieb:> Lurchi schrieb:
Diese Postings stellen 'Superhet' und 'smallbanding' gegeneinander. Wenn
man den Superhet richtig baut ist das, ausser einem Quarz-Filter, wohl
die smallbandingste Variante. Als ich kürzlich, nach ein paar
Jahrzehnten Pause, wieder über einen Selbstbau DCF77 Empfänger
nachdachte, waren mir schnell ein paar Eckpunkte klar
- ein Superhet
- niedrige ZF damit ein schmallbandiges Filter einfach ist
- 78.125 kHz = 10 MHz/128 ist leicht zu erzeugen, gibt 625 Hz ZF
- Quadraturmischer
- mit 5kHz digitalisiert, Filter digital, 100Hz Bandbreite dann einfach
- das sollte, mit einer Q=100 Ferritantenne, den fast perfekten
Empfänger geben
Entscheidend sind die niedrige ZF mit der man 100 Hz Bandbreite leicht
erreichen kann und die Spiegelfrequenz-Unterdrückung die man über I+Q
Kanal und Hilbert-Filter leicht bekommt (analog wie digital). Das bei
78.125 = 5 * 15.625 kHz auch Zeilenfrequenz-Oberwellen perfekt
unterdrückt werden ist heute kein wesentliches Feature mehr.
Auf diese Idee sind ja auch andere gekommen
Beitrag "Re: DCF77 Selbstbauempfänger" oder haben es so
oder so ähnlich gebaut: https://www.unagel.de/dcf/picdcf.htm und
Beitrag "Re: DCF77 Selbstbauempfänger"
Ich plane allerdings einen Tayloe Mixer zu benutzen. Das Konzept finde
ich so einfach wie überzeugend, ist im HAM SDR popular, und das Patent
ist 2018 ausgelaufen. Das Prinzip erklärt
https://www.vk6fh.com/vk6fh/SDR_cct1.PNG ganz gut, Details unter
http://www.norcalqrp.org/files/Tayloe_mixer_x3a.pdf
Hat dieses Mixer Prinzip schon mal jemand für einen DCF77 Empfänger
benutzt ?
Manfred schrieb:> Wenn mich meine Erinnerung nicht täuscht, sprach die PTB bei deren> ursprünglichem Quarz-Geradeausempfänger von 15Hz Bandbreite.
Ja. Eher knapp. Als ich Anfang der '70 für einen DCF77 Empfänger einen
Quarz orderte, lag bei der Lieferung ein Merkblatt und sagte Quarz der
wäre zu schmalbandig für einen DCF77 Empfänger. Tat trotzdem, vielleicht
weil meine Schaltung schlampig war und den Quarz gedämpft hat.
Aber auch 15Hz Bandbreite ist für ein digitales Filter kein Problem.
Mal so in die Runde geworfen ... Empfängerkonzepte um auch das PZF
Signal auszuwerten findet man recht wenig. Wurden hierzu schon mal Infos
gepostet, kennt jemand gute Links?
VG
DerandereGast
DCF77_Uhr.jpg
(91 KB)
