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Forum: HF, Funk und Felder Elektor- FM-Demodulation per Tiefpass?


Autor: Mike (Gast)
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Ich habe mir nach langer Zeit mal wieder ein Elektor-Heft gekauft. In 
einem Artikel wird eine Schaltung zur Verstärkung eines NF-Signals über 
den Umweg einer Frequenzmodulaion und -demodulation vorgestellt:
https://www.elektormagazine.de/magazine/elektor-59/41868
Ein 18MHz Quarzoszillator wird über ein NF-Signal frequenzmoduliert, die 
HF anschliessend mittels eines LM386 (???) verstärkt. Ein LC-Tiefpass 
mit 23kHz Eckfrequenz stllt daraus wieder die NF her.
Allerdings bleibt die Funktion der Schaltung für mich rätselhaft. Wie 
kann ein einfaches LC-Filter die Demodulation bewerkstelligen? Dazu 
bräuchte man doch einen Ratio-Detektor oder ähnliches. Oder habe ich da 
was übersehen?

Autor: eric (Gast)
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Mike schrieb:
> Wie kann ein einfaches LC-Filter die Demodulation bewerkstelligen?

Nennt sich Flankendemodulator.

Autor: Mike (Gast)
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eric schrieb:
> Nennt sich Flankendemodulator.

Da muss man aber trotzdem noch gleichrichten.

Autor: nachtmix (Gast)
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Mike schrieb:
> Dazu
> bräuchte man doch einen Ratio-Detektor oder ähnliches.

Nicht unbedingt.
Ich kann die Schaltung nicht einsehen, aber man könnte z.B. an jedem 
positiven Nulldurchgang (z.B. mit einem Monoflop) einen Impuls 
konstanter Dauer erzeugen, der etwas kürzer als die minimale 
Periodendauer ist.
Auf dies Weise ändert sich mit der Frequenz das Tastverhältnis und man 
erhält ein PWM-Signal, das man nur noch mit einem LC-Tiefpass zu glätten 
braucht.

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Mein Kollege hat das Heft hier liegen. Sept/Okt2018 S.20-21.

Ich nenne mal die Schlagworte:
Der Ein-Transistor 18MHz "kapazitive Dreipunkt-Quarzoszillator" "stark 
bedämpft" wird vom NF-Eingangssignal "mitgezogen". Einspeisung im 
Kollektor, der Ausgang zum LM386 am Emitter, der Quarz zwischen 
Kollektor und Basis.

Laut Text ähnlich PWM oder Pulsdauermodulation, nur mit 
Sinusschwingungen statt Rechteck. Am Ausgang des LM386 ein LC-Tiefpass 
und Lautsprecher. Statt des LM386 geht es auch mit TBA820M.

Literaturangabe zum Oszillator: Otto Limann, Funktechnik ohne Ballast, 
Franzis 1972 S.148-149,191.

Mich wundert auch, dass man eine Quarz derart weit ziehen kann, dass 
sich das so simpel demodulieren läßt. Und dass die beiden 
NF-Lautsprecherverstärker noch bei 18 MHz nenneswert verstärken. 
Vielleicht sind die gerade am Rand ihrer Tiefpassfrequenz.

: Bearbeitet durch User
Autor: M.A. S. (mse2)
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Christoph db1uq K. schrieb:
> Mich wundert auch, dass man eine Quarz derart weit ziehen kann, dass
> sich das so simpel demodulieren läßt. Und dass die beiden
> NF-Lautsprecherverstärker noch bei 18 MHz nenneswert verstärken.

Mich auch.

Autor: Georg A. (georga)
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Was ist eigentlich das Ziel der Übung?

Autor: eric (Gast)
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Mike schrieb:

> eric schrieb:
>> Nennt sich Flankendemodulator.
>
> Da muss man aber trotzdem noch gleichrichten.


Im QRP-Report 2011/1 S.20 findet sich vielleicht eine Erklärung.
Dort steht sinngemäß:

LM386 als Produktdetektor wie auch als Audioverstärker ...
Beim Betrachten der Innenschaltung des LM386 fällt auf, dass die beiden 
Eingangstransistoren eine gemeinsame Konstantstromsenke benutzen. 
Vermutlich wird das zugeführte HF-Signal in dieser Stromsenke gemischt. 
Das entstehende Audiosignal wird so verstärkt, als ob es an einen der 
ingangspins geschaltet wäre.

Weiteres im oben genannten Report auf der CD QRP-Report bei Box 73 
Amateurfunkservice.

Autor: Martin O. (ossi-2)
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Ich glaube nicht, dass der Verstärker so arbeitet wie der Autor 
behauptet. Ich glaube eher das modulierende Signal findet seinen Weg vom 
Kollektor des Transistors zum Emitter und ändert dort den DC Anteil auf 
der HF. Die DC wird dann klassisch vom LM386 weiterverstärkt.

Vielleicht baut jemand mal das Ding und misst nach.

: Bearbeitet durch User
Autor: Audiomann (Gast)
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M.A. S. schrieb:
> Christoph db1uq K. schrieb:
>> Mich wundert auch, dass man eine Quarz derart weit ziehen kann, dass
>> sich das so simpel demodulieren läßt. Und dass die beiden
>> NF-Lautsprecherverstärker noch bei 18 MHz nenneswert verstärken.
>
> Mich auch.

Das limitierte Frequenzbandbreiteprodukt dieses OPV IST gerade der 
Knackpunkt: Es wirkt als Filter. Wenn man das mit einem Video BUF macht, 
wird das Konzept scheitern.

Christoph db1uq K. schrieb:
> Literaturangabe zum Oszillator: Otto Limann, Funktechnik ohne Ballast,
> Franzis 1972 S.148-149,191.
Ich bevorzuge Schaltungen aus den 50ern für modernes Audio. Die aus den 
70ern sind mir zu öde. :-)

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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"...dass der Verstärker so arbeitet wie der Autor behauptet..."

Den Verdacht habe ich auch. Zufällig hat das irgendwie funktioniert und 
dann wurde eine Theorie dazu erfunden.
Ob der Quarz überhaupt schwingt bzw. zur Schwingung etwas beiträgt wäre 
erst mal zu beweisen. Ich vermute eher, dass der Oszillator frei 
schwingt, der Quarz wirkt nur mit seiner Gehäusekapazität oder so 
ähnlich. Vielleicht auf wesentlich niedrigerer Frequenz, dann hat es der 
NF-Verstärker auch etwas leichter.
Dann kann ich mir sogar eine Flankendemodulation vorstellen. Aber die 
Theorie, dass die Eingangshalbleiter als AM-Detektor wirken, klingt 
einleuchtender.

Autor: Jürgen S. (engineer) Benutzerseite
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Christoph db1uq K. schrieb:
> dann wurde eine Theorie dazu erfunden.

bizarr, aber kommt öfters vor, als man denkt. Beim Audio begegnet einem 
ja so einiges..

Ich habe übrigens ein Verstärkerkonzept für einen selbst schwingenden 
Digitalverstärker auf der Basis eines Röhren-AMPs. Man haut eine 200MHz 
PDM des FPGAs direkt und ungefiltert auf den High-Z-Gitarreneingang. 
Dieser erkennt die Flanken und moduliert automatisch die passenden 
Harmonischen.

Unerreicht!

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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sagichsnet...
im neuen Elektor (1/2 2019) streut der Redakteur Asche auf sein Haupt. 
Der Artikel sei so durchgerutscht, sein Kollege habe nicht wirklich 
Ahnung von Analogtechnik. Die Erklärung des Autors ist Blödsinn, dass es 
doch funktioniert nur ein Dreckeffekt. Reale Messungen im Artikel 
ergänzen seine Aussagen.

Autor: Michael M. (michaelm)
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nachtmix schrieb:
> aber man könnte z.B. an jedem
> positiven Nulldurchgang (z.B. mit einem Monoflop) einen Impuls
> konstanter Dauer erzeugen, der etwas kürzer als die minimale
> Periodendauer ist.
> Auf dies Weise ändert sich mit der Frequenz das Tastverhältnis und man
> erhält ein PWM-Signal, das man nur noch mit einem LC-Tiefpass zu glätten
> braucht.

Das würde dann in die Kategorie "Zähldiskriminatör" fallen. Auch seit 
zig Jahren bekannt, eine geile Lösung m.E.

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