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Forum: HF, Funk und Felder Was ist ein Zweikreisbandfilter?


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von Miau (Gast)


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Ich habe ein Projekt und zwar:

Gekoppelte Schwingkreise: Das Zweikreisbandfilter

Allerdings finde ich darunter im Internet recht wenig. Ich möchte 
natürlich keine Lösung sondern Hilfe zur selbsthilfe.

Also in "Real" sind diese Magnetisch gekoppelt?

Und man kann ein Ersatzschaltbild herleiten (was ich in Pspice 
simulieren kann) und da ist es so das es ein Reihen und parallel 
Schwingkreis hintereinander geschaltet werden?

Ist das soweit richtig? Weil dann könnte ich mir den Rest selbst 
herleiten usw. Habe halt nur noch nie davon etwas gehört

Aber wofür kann man soetwas verwenden?

Gruß

: Verschoben durch Moderator
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Miau schrieb:
> Aber wofür kann man soetwas verwenden?

Unter anderen zur optimalen Anpassung an die folgende Stufe. Ausserdem 
sind diese Filter gut kontrollierbar in Bezug auf die gewünschte 
Bandbreite. Anbei ein praktisches Beispiel aus der ZF eines uralten 
Seefunkempfängers, dem Sailor 66T aus Dänemark.

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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>Gekoppelte Schwingkreise: Das Zweikreisbandfilter

>Allerdings finde ich darunter im Internet recht wenig. Ich möchte
>natürlich keine Lösung sondern Hilfe zur selbsthilfe.

> Also in "Real" sind diese Magnetisch gekoppelt?

Oder kapazitiv.

>Und man kann ein Ersatzschaltbild herleiten (was ich in Pspice
>simulieren kann) und da ist es so das es ein Reihen und parallel
>Schwingkreis hintereinander geschaltet werden?

>Ist das soweit richtig? Weil dann könnte ich mir den Rest selbst
>herleiten usw. Habe halt nur noch nie davon etwas gehört

Üblicherweise zwei Parallelschwingkreise, die kapazitiv oder magnetisch 
verkoppelt sind.

>Aber wofür kann man soetwas verwenden?

Ja, zum filtern mit steileren Filterflanken, bzw. schmalerer Bandbreite.

: Bearbeitet durch User
von Thorsten S. (thosch)


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Miau schrieb:
> Aber wofür kann man soetwas verwenden?

Klassische Verwendung ist als ZF-Filter in einem Superhet-Empfänger.

Siehe z.B. hier:
https://de.m.wikipedia.org/wiki/%C3%9Cberlagerungsempf%C3%A4nger



> Also in "Real" sind diese Magnetisch gekoppelt?
Es gibt verschiedene Kopplungsarten!

Das ist nur eine von vielen Möglichkeiten. Neben der magnetischen 
Kopplung der beiden Kreise gibt es auch kapazitive Kopplung, 
Fußpunktkopplung, Kopplung über Anzapfungen der Wicklungen ...

Miau schrieb:
> Und man kann ein Ersatzschaltbild herleiten (was ich in Pspice
> simulieren kann) und da ist es so das es ein Reihen und parallel
> Schwingkreis hintereinander geschaltet werden?

Das Ersatzschaltbild hängt u.a. von der Kopplungsweise ab.
Grundsätzlich besteht ein Zweikreisbandfilter aus zwei 
Parallelschwingkreisen, die irgendwie gekoppelt werden.

Das kann man in LTspice z.B. über einen Kopplungsparameter zwischen den 
beiden Induktivitäten realisieren, aber genausogut auch mit einer 
kleinen Koppelkapazität zwischen den heißen Enden beider Schwingkreise.

Der Kopplungsgrad bestimmt mit den Resonanzfrequenzen und der Güte der 
beiden Kreise die Durchlaßkurve des Bandfilters, man unterscheidet 
unterkritische, kritische und überkritische Kopplung.

Mit diesen Stichworten findet man auch das ein oder andere im Netz.

: Bearbeitet durch User
von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Miau schrieb:
> Gekoppelte Schwingkreise: Das Zweikreisbandfilter
>
> Allerdings finde ich darunter im Internet recht wenig.

http://c-quam.blogspot.com/2015/09/mc13020-im-saba-freudenstadt125.html

Unter
"Update 18.November 2018:
ZF-Bandbreitenumschaltung mit Relais"
mit LTspice Simulation.
Vor allen Dingen, die Erkenntnis ist interessant und wichtig.

LG
old.

: Bearbeitet durch User
von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Miau schrieb:
> Ich habe ein Projekt und zwar:
>
> Gekoppelte Schwingkreise: Das Zweikreisbandfilter
>
> Allerdings finde ich darunter im Internet recht wenig. Ich möchte
> natürlich keine Lösung sondern Hilfe zur selbsthilfe.
>
> Also in "Real" sind diese Magnetisch gekoppelt?
>
> Und man kann ein Ersatzschaltbild herleiten (was ich in Pspice
> simulieren kann) und da ist es so das es ein Reihen und parallel
> Schwingkreis hintereinander geschaltet werden?
>
> Ist das soweit richtig? Weil dann könnte ich mir den Rest selbst
> herleiten usw. Habe halt nur noch nie davon etwas gehört
>
> Aber wofür kann man soetwas verwenden?
>
> Gruß

Wauwau,

hier kannst Du mal nachlesen, ganz unten steht, was Du suchst.
https://www.elektroniktutor.de/analogtechnik/filter.html

oder es gibt kaum anderes zu lesen:
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=8&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjCz46_zvHlAhXHKewKHXAYBq0QFjAHegQIBxAC&url=http%3A%2F%2Fwww.jogis-roehrenbude.de%2FUKW-Projekt%2FFM-ZF-Abgleich_%2520final.pdf&usg=AOvVaw0xJoxEkpOiYsXDsPwekEiN

https://www.radiomuseum.org/forum/die_hoecker_beim_zweikreis_bandfilter2.html

https://dl6gl.de/sites/default/files/downloads/bandfilter_durchlasskurven.pdf

https://studylibde.com/doc/6358393/2.-schwingkreise

da ist auch ein Bild der breiten Kästen, die ich meine:
https://www.elektronikbasteln.pl7.de/wie-ist-ein-ueberlagerungsempfaenger-superhet-aufgebaut.html



Warum findet man wenig? Weil es ein alter Hut ist und schon weit vor 
Erfindung des Farbfernsehers funktioniert hat. Ja, sie sind magnetisch 
gekoppelt, und befinden sich in räumlicher Nähe, deshalb findet man sie 
oft in einem gemeinsamen Blechgehäuse. In Radios, wo man noch echte 
große Bauteile findet, sind das die breiteren Kästen. Sie enthalten zwei 
Schwingkreise, meist abgestimmt per Ferritkern, wobei beide 
Resonanzfrequenzen leicht nebeneinander liegen. Somit ergibt sich beim 
Wobbeln des Filters eine Kurve, die oben einigermaßen flach ist. Der 
flache Bereich ist das Band, das so ein Bandfilter meist in einem 
Verstärker durch lassen soll. Beispielsweise Zwischenfrequenzfilter sind 
meistens Bandfilter, um das dem Träger aufmodulierte NF-Band im 
HF-Bereich komplett durchkommen zu lassen, damit nicht Teile des 
NF-Spektrums abgeschnitten werden.


> Aber wofür kann man soetwas verwenden?
War früher in jedem Radio und Fernseher vielfach drin. Du hast die Gnade 
der späten Geburt. Erkläre bitte, was ein Tefifon ist, und warum es das 
gibt.


mfG

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

Christian S. schrieb:
> Erkläre bitte, was ein Tefifon ist, und warum es das
> gibt.

Nö. Mach ich nicht, kann jeder selbst suchen. ;)
PS ich habe eins.
https://www.roehres-home.de/radio/tefi_holiday/info.php?liste=S&sort=&ordner=tefi_holiday

Ich hatte auch Glück, daß der Tonabnehmer noch lebte. Verblüfft hat mich 
die Stabilität der Wiedergabe in Bewegung, das Ding ist weniger aus der 
Ruhe zu bringen als ein alter Kassenrecorder.

Zu den Bandfiltern wurde ja schon alles gesagt, ich habe da den Vorteil 
der frühen Geburt.
Bei den üblichen Kopplungsarten könnte man aufzählen:
Induktiv durch den Aufbau.
Induktiv mit Kopplelwicklung, gern bei Spulen mit Ferritring oder 
Schalenkernen.
Kapazitiv über eine kleine Kapazität am heißen Ende.
Kapazitiv über eine gemeinsame Fußpunktkapazität, entweder die beiden 
kompletten Schwingkirese oder durch aufteilen der Kreiskapazitätn und 
einen gemeinsamen Anteil.
Da kann er viel simulieren. :)

Gruß aus Berlin
Michael

: Bearbeitet durch User
von GEKU (Gast)


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Miau schrieb:
> Und man kann ein Ersatzschaltbild herleiten (was ich in Pspice
> simulieren kann)

Das Zweikreifilter als Transformator mit Eingangs- und Ausgangskapzität 
auffassen.

von Thorsten S. (thosch)


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Christian S. schrieb:
> Erkläre bitte, was ein Tefifon ist, und warum es das
> gibt.

Na, da dürften selbst hier im Forum ziemlich viele Leute raus sein, das 
Tefifon war schließlich selbst zu seinen besten Tagen eher ein Exot, der 
sich in der Breite nie gegen den Plattenspieler durchsetzen konnte. Das 
Programmangebot konnte nicht ansatzweise mit dem auf Schallplatte 
konkurrieren.
Spätestens die erschwinglich werdende Tonbandtechnik hat ihm mit dem 
Vorteil der Aufnahmemöglichkeit endgültig den Garaus gemacht...

Außer an alten Radios Interessierten und Sammlern dürfte das Tefifon 
heute kaum noch jemand kennen. Vielleicht noch aufmerksame 
Museumsbesucher...
Heutige Jugendliche haben ja schon Fragezeichen in den Augen, wenn sie 
eine Tonband-Kassette sehen...

von Egon D. (egon_d)


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Miau schrieb:

> Gekoppelte Schwingkreise: Das Zweikreisbandfilter

Schön.


> Also in "Real" sind diese Magnetisch gekoppelt?

Nein, nicht zwingend.

Magnetische Kopplung ist nur in der Hinsicht besonders
vorteilhaft, dass das Sperrverhalten oberhalb und
unterhalb vom Durchlassbereich einigermaßen symmetrisch
ist.
Bei kapazitiver Kopplung ist die obere Flanke flacher,
bei induktiver die untere.


> Und man kann ein Ersatzschaltbild herleiten (was ich
> in Pspice simulieren kann)

Ja -- wobei sich die Formeln für Zweikreis-Bandfilter
notfalls noch von Hand umstellen und im Excel auswerten
lassen.


> und da ist es so das es ein Reihen und parallel
> Schwingkreis hintereinander geschaltet werden?

Nein. Üblich und vorteilhaft ist die Realisierung durch
zwei gekoppelte Parallelschwingkreise. Reihenschwing-
kreise führen bei höheren Güten zu nicht realisierbaren
Bauteilwerten.


> Ist das soweit richtig? Weil dann könnte ich mir den
> Rest selbst herleiten usw. Habe halt nur noch nie davon
> etwas gehört

Da das aus der Vor-Internet-Zeit stammt, sollte man auf
totem Baum suchen. Für Praktiker bietet sich Literatur für
Funkamateure, Rundfunkmechaniker oder HF-Entwicklungs-
ingenieure an.
Aus dem Gedächtnis: Detlev Lechner, "Kurzwellenempfänger";
Balcke/Heisterberg, "HF- und Verstärkertechnik"

Genießer der Algebra und Funktionentheorie bevorzugen:
Trzeba/Frühauf, "Analyse und Synthese linearer Hochfrequenz-
schaltungen".


> Aber wofür kann man soetwas verwenden?

Wurde schon genannt: ZF-Verstärker.

Ergänzung dazu: Bei einzelnen Schwingkreisen gibt es einen
festen Zusammenhang zwischen Güte, Flankensteilheit und
Bandbreite.
Mehrkreisfilter (zu denen ja auch das Zweikreis-Bandfilter
gehört) haben den Vorteil, dass sich Flankensteilheit und
Bandbreite (in Grenzen) UNABHÄNGIG voneinander wählen lassen.
Die Flankensteilheit hängt nämlich von der Güte ab; die
Bandbreite lässt sich aber (in Grenzen) über den Kopplungs-
faktor verändern.
Man kann also Mehrkreisfilter bauen, die zwar steilflankig
sind, aber dennoch über eine vernünftige Bandbreite verfügen.
Das geht mit Einzelkreisen nicht; ein steilflankiger Kreis
mit höher Güte ist automatisch schmalbandig.

Beitrag #6042285 wurde vom Autor gelöscht.
von Klaus R. (klara)


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Miau schrieb:
> Aber wofür kann man soetwas verwenden?

Für prähistorische Radio- und Röhrenempfänger. Die Spulen wurden zum 
Teil noch kunstvoll gewickelt.
mfg Klaus

: Bearbeitet durch User
von Der Zahn der Zeit (Gast)


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Egon D. schrieb:
> Man kann also Mehrkreisfilter bauen, die zwar steilflankig
> sind, aber dennoch über eine vernünftige Bandbreite verfügen.
> Das geht mit Einzelkreisen nicht; ein steilflankiger Kreis
> mit höher Güte ist automatisch schmalbandig.

Es ist vergleichbar mit Tiefpässen: Bei einem mehrpoligen Tiefpass ist 
sowohl die Welligkeit (wenn vorhanden: Chebycheff) als auch das 
Überschwingen (wenn vorhanden: Zwischen Bessel über Butterworth bis 
Chebycheff) wählbar, aber vor allen Dingen wird das Verhältnis 
Grenzfrequenz zu Steilheit durch die Anzahl der Pole (Bandfilter: Anzahl 
der (Schwing-)Kreise) bestimmt. Deswegen hatten (oder haben immer noch?) 
die guten Superhets viele "Kreise".

Mehrpolige Bandfilter kann man natürlich auch mit aktiven oder digitalen 
Filtern realisieren.

Unabhängig davon: (LC-)Bandfilter werden hier als etwas aus Opas 
Mottenkiste dargestellt. Zweifellos haben sie nicht mehr die Bedeutung 
von früher, aber ich würde hoch wetten, dass es noch jede Menge Geräte 
gibt, die mindestens digital realisierte Mehrkreisfilter haben, wenn 
nicht sogar noch good old-school LC-Bandfilter in good old-school 
Superhets. Kann aber auch sein, dass sie dann generell z. B. durch 
Oberflächen-Wellen-Filter komplett ersetzt sind.

von Egon D. (egon_d)


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Der Zahn der Zeit schrieb:

> Unabhängig davon: (LC-)Bandfilter werden hier als
> etwas aus Opas Mottenkiste dargestellt.

Das gilt für die gesamte analoge bzw. diskrete Schaltungs-
technik: Was nicht digital oder wenigstens mit einem IC
gelöst werden kann, ist unmöglich.

von Peter D. (peda)


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Aus der W. schrieb:
> "Update 18.November 2018:
> ZF-Bandbreitenumschaltung mit Relais"

Ich hatte mal ein Röhrenradio mit einstellbarer Bandbreite.
Ein Seilzug führte vom Drehknopf an der Frontplatte bis in die beiden 
Bandfilter. Damit konnte man die obere Spule um etwa 45° verdrehen. Es 
war auch gut zu hören, wie der Ton dumpfer wurde.

In einem anderen Radio waren sogar Luftkondensatoren in den Bandfiltern. 
Sahen aus wie Drekos, d.h. 2 Pakete aus Aluplatten, bloß nicht drehbar, 
sondern fest.

Natürlich hab ich jedes Radio irgendwann vollständig zerlegt.
Ein Bandfilter habe ich z.B. zum Experimentiernetzteil (5V, 12V) 
umgebaut. Der Alubecher diente gleichzeitig als Kühlkörper.

von ~Mercedes~ (Gast)


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... und das Tefi - Fon wurde kommerziell in den 40iger
Jahren im Rundfunk benutzt, etwa im Luftschutz - Rundfunk.

So als Endlos-Schallplattenersatz:

"Achtung, Achtung, Alabasta Taschenlampe, Einflug der Krähen
ins Reichsgebiet nordwestlich von Hamburg" Tick Tack, Tick Tack...

;--P


mfg

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Peter D. schrieb:
> Ich hatte mal ein Röhrenradio mit einstellbarer Bandbreite.
> Ein Seilzug führte vom Drehknopf an der Frontplatte bis in die beiden
> Bandfilter.

Das ist eine feine Sache wenn es gelungen ist, die Mittenfrequenz
bei zu behalten. Das war meist so und theoretisch ändert
die Magnetische Kopplung die Centerfrequenz nicht.

Man stimmt in Stellung schmal ab, und liegt dann in Stellung
breit mit dem Träger mittig in der Durchlasskurve.

Ich hatte auch schon überlegt, das Saba Bandfilter mit Seilzug
auszustatten. Immerhin hat das Filter ja eine Schraube mit der man
die Kopplung einstellen kann. Mir ist da aber keine schöne,
für mich machbare, Lösung eingefallen. Letztendlich wählt man doch
nur schmal oder breit und da war für mich die Relaislösung
leichter, zumal ich ja eine Möglichkeit gefunden habe, die die
Mittenfrequenz und die Durchlassdämpfung beibehält.
Alles Andere ist Huddel.

LG
old.

: Bearbeitet durch User
von Karl B. (gustav)


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Hi,
Induktiv.

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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Aus der W. schrieb:
> Ich hatte auch schon überlegt, das Saba Bandfilter mit Seilzug
> auszustatten.

Die obere Spule war auf einem Drehteller mit Wendelfeder als Rückholung. 
Über eine Umlenkrolle hat das Seil daran gezogen. Über Lahnlitze war die 
obere Spule angeschlossen.
Ich hab das auch nicht gleich gemerkt, sondern mich nur gewundert, warum 
die oberen Abgleichöffnungen länglich waren.
Die meist älteren Leute konnten mit den technischen Raffinessen eh 
nichts anfangen. Auch bei dem grünen Licht (EM11, EM80) wußte keiner, 
was es bedeutet.
Den Typ weiß ich leider nicht mehr, war aber aus DDR-Produktion.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Oft ist da nur ein Loch in der Trennwand zwischen den Filterkreisen. 
(Zum Abgleich kann man das gelegentlich teilweise verschließen) Wenn es 
am "heißen Ende" sitzt, also am Punkt maximaler Spannung gegen GND, ist 
die Kopplung eher kapazitiv. Am "kalten Ende" ist dafür der Strom in der 
Wicklung maximal, daher induktive Kopplung. Für schön symmetrischen 
Frequenzgangverlauf mischt man beides.
Als Literatur vielleicht noch die beiden Bücher von Harry Koch 
Transistorsender und -empfänger 1972/75. ISBN 9783772356032 und ISBN 
9783772357428

: Bearbeitet durch User
von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Karl B. schrieb:
> Hi,
> Induktiv.

Wären die mal besser bei dem Spulenfahrstuhl geblieben …

LG
old.

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Am "kalten Ende" ist dafür der Strom in der
> Wicklung maximal, daher induktive Kopplung.

Der Strom ist überall gleich. Ein Schwingkreis aus konzentrierten
Elementen ist kein Lambda-Halbe-Strahler.
Auch mit dem Rest Deines Beitrages kann ich mich nicht anfreunden.

LG
old.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Meine Aussagen betreffen eher die Helixfilter. Da gibt es jedenfalls ein 
heißes und kaltes Ende. Die Wicklung endet oben ins Leere.
https://neosid.de/produkte/filter-und-spulenbausaetze/helixkreise-und-bandfilter/
http://www.mcv-microwave.com/helical-filters.html

Der Harry Koch ist noch ein Autor der guten alten Zeit, Nomogramme und 
viel Praxiserfahrung, weniger eine Theorie dahinter.

: Bearbeitet durch User
von HST (Gast)


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Ich verstehe nicht, warum analoge Bandfilter hier grundsätzlich in den 
historischen Röhren- und Zwischenfrequenzbereich einsortiert werden.

Neben den hier bereits erwähnten Referenzen gibt es im Internet hunderte 
recht moderne Abhandlungen (und Design-Programme) dafür - von üblichen 
LC-Kreisen bis zu den sog. Leitungskreisen für den Bereich >200MHz.

Ich habe mal eine kleine Abhandlung als Beispiel drangehängt (allerdings 
in Englisch).

Analoge Filter dieser Art sind immer noch hochmodern und decken den 
Frequenzbereich von <1MHz bis >40GHz ab. Sie sind ein unentbehrlicher 
Bestandteil aller modernen Funkgeräte (auch Handys). Auch die gesamte 
SDR-Technik verwendet aus gutem Grund analoge Filter in Empfängereingang 
und Senderausgang.

Für unsere Digitalfreunde:
Klar, man kann heute Digitalfilter mit Eigenschaften konzipieren 
(Flankensteilheit, Gruppenlaufzeit, usw.), die von keinem Analogfilter 
auch nur annähernd erreicht werden können. Nur - das spielt sich 
überwiegend bei recht niedrigen Frequenzen ab (kHz bis <10MHz) und 
erfordert sehr schnelle CPUs oder FPGAs. Wer im INet nach 
"Interdigitalfilter" sucht, findet allerdings etwas Analoges.

Nur zum Spaß: man baue ein digitales Tiefpassfilter mit einer fg von 
20MHz und einer Unterdrückung von >60db bei 2x fg. Analog einfach, siehe 
Bild. Ein bisschen CuL und Kondensatoren für 10cts/St. Braucht auch 
keinen Strom ;-)).

von Elsie (Gast)


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HST schrieb:
> Ich verstehe nicht, warum analoge Bandfilter hier grundsätzlich in den
> historischen Röhren- und Zwischenfrequenzbereich einsortiert werden.

Weil die, die das meinen es nicht besser wissen.

von Elektrofan (Gast)


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Beispiel für Zweikreisfilter mit
kapazitiver, induktiver und transformatorischer Kopplung, s. Anl.

Im Diagramm (Bildschirm-Abbild; R/L habe ich auf die schnelle nicht 
zusammengeetzt bekommen) geben die durchgenden Kurven die Amplitude,
die gestrichelten die Phase an.

von Egon D. (egon_d)


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HST schrieb:

> Ich verstehe nicht, warum analoge Bandfilter hier
> grundsätzlich in den historischen Röhren- und
> Zwischenfrequenzbereich einsortiert werden.

Weil nicht allgemein nach LC-Filtern, sondern ganz
ausdrücklich nach ZWEIKREIS-BANDFILTERN gefragt
wurde -- siehe Überschrift.

Davon werden also weder mitlaufende Vorkreise
erfasst noch Schwingkreise zur Antennenanpassung
oder mehrgliedrige Tiefpässe zur Unterdrückung von
Harmonischen.

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Elektrofan schrieb:
> Beispiel für Zweikreisfilter mit
> kapazitiver, induktiver und transformatorischer Kopplung, s. Anl.

Schön, man sieht, dass bei der magnetischen Kopplung
die Mittenfrequenz zwischen beiden liegt.

Dass sich bei der magnetischen (oder transformatorischen)
Kopplung die Mittenfrequenz nicht ändert,
sieht man aber erst richtig, wenn man bei verschiedenen
Kopplungen vergleicht. Und darauf kommt es ja an
bei einem ZF-Koppelfilter.

LG
old.

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Egon D. schrieb:
> Davon werden also weder mitlaufende Vorkreise
> erfasst

Doch, die gibt es. Stichwort Bandfiltereingang.

Schau Dir mal die Philips-Super mit 128KHz ZF an.

Auch diverse 50ger Jahre Radios hatten das.

Sind in der Regel die mit drei dicken Drehkopaketen
und ohne HF-Vorstufe.

LG
old.

: Bearbeitet durch User
von Hp M. (nachtmix)


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Christian S. schrieb:
> Sie enthalten zwei
> Schwingkreise, meist abgestimmt per Ferritkern, wobei beide
> Resonanzfrequenzen leicht nebeneinander liegen. Somit ergibt sich beim
> Wobbeln des Filters eine Kurve, die oben einigermaßen flach ist.

Das ist nicht ganz richtig.
Obwohl das eine gängige und scheinbar einleuchtende Erklärung ist, ist 
sie falsch; die beiden Schwingkreise sind wirklich auf die gleiche 
Frequenz abgestimmt.
Der flache Bereich der Durchlasskurve, -evtl sogar zwei Höcker mit einer 
Einsenkung dazwischen-, ergibt sich nicht aus unterschiedlichen 
Resonanzfrequenzen der Kreise, sondern durch ihre geringe Kopplung.

Wenn man zwei dämpfungsarme schwingfähige Systeme (Resonatoren), -das 
können sogar Fadenpendel sein-, lose miteinander koppelt, und nur eines 
davon in Schwingung versetzt und danach frei schwingen lässt, beginnt 
allmählich auch der andere Resonator zu schwingen.
Dabei übernimmt er Energie des Ersten, dessen Schwingung durch diesen 
Energieverlust immer kleiner wird, bis nach vielen Schwingungen nur noch 
der zweite Resonator schwingt, während sich der ursprünglich Angeregte 
in Ruhe befindet.
An dieser Stelle beginnt das Spiel von neuem, jedoch  findet der 
Transport der Schwingungsenergie nun in umgekehrter Richtung statt.
Auf diese Weise vollführt jeder der beiden Schwingkreise eine Schwingung 
mit seiner Eigenfrequenz, die aber amplitudenmoduliert ist.
Diese Amplitudenmodulation (genauer: Zweiseitenbandmodulation mit 
unterdrücktem Träger) verursacht die beiden Seitenbänder, die für die 
beiden Höcker, oder, bei etwas festerer Kopplung, für den flachen 
Bereich der Durchlasskurve des Bandfilters veranwortlich sind.

Bei ganz fester Kopplung, z.B. bifilare Wicklungen, kommt wieder die 
Resonanzkurve eines Einzelkreises heraus. Kein Wunder, weil z.B bei 
einer Parallelschaltung der Schwingkreise sich L halbiert und C 
verdoppelt, das frequenzbestimmende Produkt L*C also konstant bleibt.

Youtube-Video "gekoppelte Pendel 1"

: Bearbeitet durch User
von michael_ (Gast)


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Bandfilter braucht man, wenn man nicht nur auf Resonanz abgleichen will.
Z.Bsp. Pferdesattel.
Also eine bestimmte Bandbreite.

von Hp M. (nachtmix)


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Egon D. schrieb:
>> Also in "Real" sind diese Magnetisch gekoppelt?
>
> Nein, nicht zwingend.
>
> Magnetische Kopplung ist nur in der Hinsicht besonders
> vorteilhaft, dass das Sperrverhalten oberhalb und
> unterhalb vom Durchlassbereich einigermaßen symmetrisch
> ist.
> Bei kapazitiver Kopplung ist die obere Flanke flacher,
> bei induktiver die untere.

Auch wenn es sich dabei nur um Bruchteile eines pF handelt, so lässt 
sich in der Praxis ein kapazitiver Anteil der Kopplung kaum 
ausschliessen, da sich die beiden Spulen und ihre Zuleitungen ja im 
gleichen Abschirmbecher befinden.

Die Entwickler damals haben diese Einflüsse gekannt und berücksichtigt 
(z.B. durch den Windungssinn der Spulen), und das ist auch der Grund, 
weshalb man an HF-Schaltungen nicht unnütz herumbiegen soll.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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"Das ist nicht ganz richtig."

Danke für die Korrektur. Deine Erklärung ist schlüssig.

Und wieso ist der Träger dabei unterdrückt?

mfG

von HST (Gast)


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Egon D. schrieb:
>> Ich verstehe nicht, warum analoge Bandfilter hier
>> grundsätzlich in den historischen Röhren- und
>> Zwischenfrequenzbereich einsortiert werden.
>
> Weil nicht allgemein nach LC-Filtern, sondern ganz
> ausdrücklich nach ZWEIKREIS-BANDFILTERN gefragt
> wurde -- siehe Überschrift.
>
> Davon werden also weder mitlaufende Vorkreise
> erfasst noch Schwingkreise zur Antennenanpassung
> oder mehrgliedrige Tiefpässe zur Unterdrückung von
> Harmonischen.

Weil Zweikreis-BF eben nicht nur auf die o.g. historischen Anwendungen 
beschränkt sind, sondern auch heute z.B. bei vielen Transceivern zur 
HF-Vorselektion verwendet werden. Hier als ein Beispiel die Schaltung 
der (Zweikreis-) Eingangsbandfilter des Elecraft K2 (siehe auch im 
Top-TRX K3). Da kann man auch gleich eine der möglichen Anpassarten 
(kapazitive Teiler) der hochohmigen Parallelkreise an die niederohmigen 
Ein- und Ausgänge sehen.

BTW, das LP-Filter habe ich (wie oben auch ausdrücklich erwähnt) nur als 
Kontrast zu einem Digitalfilter eingestellt.

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Hp M. schrieb:
> Das ist nicht ganz richtig.
> Obwohl das eine gängige und scheinbar einleuchtende Erklärung ist, ist
> sie falsch; die beiden Schwingkreise sind wirklich auf die gleiche
> Frequenz abgestimmt.

Man unterscheidet zwischen zwei Arten von Bandfiltern:
Koppelfilter und
Verstimmungsfilter.
Welches wie funzt, sagt schon der Name.
Was der Gustav weiter oben gezeigt hat,
Beitrag "Re: Was ist ein Zweikreisbandfilter?"
ist in Stellung "breit" eine Kombination aus beiden.

Ich hatte noch kein Gerät auf dem Tisch, bei dem mich eine
solche Bandbreitenumschaltung zufrieden gestellt hat.
Entweder geht in Stellung "Breit" die Amplitude drastisch
zurück oder die Mittenfrequenz verschiebt sich oder beides.
Deshalb habe ich das beim Saba so gelöst:
Beitrag "Re: Was ist ein Zweikreisbandfilter?"


LG
old.

: Bearbeitet durch User
von michael_ (Gast)


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Aus der W. schrieb:
> Ich hatte noch kein Gerät auf dem Tisch, bei dem mich eine
> solche Bandbreitenumschaltung zufrieden gestellt hat.
> Entweder geht in Stellung "Breit" die Amplitude drastisch
> zurück

Ist doch normal, und bei Runfunk ist die Qualität dann besser.

von Hp M. (nachtmix)


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Christian S. schrieb:
> Und wieso ist der Träger dabei unterdrückt?

"Schuld" daran ist der Phasensprung um 180°, der jedesmal auftritt, wenn 
die Amplitude (nicht der Momentanwert!) der Schwebung zu Null wird.
Der Kreis schwingt danach mit gleicher Frequenz aber umgekehrter Phase 
wieder an. Im Mittel verschwindet dadurch der Träger.
Dieser Phasensprung ist eine Konsequenz daraus, dass man die 
Kinderschaukel im richtigen Moment anstossen muss, wenn die Amplitude 
maximal werden soll.

Der Phasensprung tritt auch bei als Mischern verwendeten Ringmodulatoren 
oder 4-Quadrant-Multiplizierern auf und führt dort zu dem bekannten 
Ergebnis, dass am Ausgang die beiden Spiegelfrequenzen f1+f2 und f1-f2 
herauskommen, aber weder f1 noch f2.
Je nach den verwendeten Frequenzen bedeutet dieser Zusammenhang nichts 
anderes als Aufwärts und/oder Abwärtsmischung, oder eben die 
Doppelseitenbandmodulation mit unterdrücktem Träger.


Bei gewöhnlicher AM hingegen fügt man der NF bekanntlich noch eine 
Gleichspannung hinzu, die groß genug sein muss um einen 
Vorzeichenwechsel der Modulationsspannung sicher zu vermeiden. Um diesen 
Gleichwert pendelt bei AM die Modulationsspannung und die 
Trägerleistung.
Bei einem Vorzeichenwechsel der Modulationsspannung nämlich würde der 
Modulator die HF umpolen, was nichts anderes als einen Phasensprung um 
180° darstellt.


Bei den lose gekoppelten Schwingkreisen eines Bandfilters ist das 
Auftreten dieses Phasensprungs wohl nicht so offensichtlich, aber ich 
will versuchen es zu erklären:

Um die Kinderschaukel oder einen Schwingkreis auf maximale Amplitude 
aufzuschaukeln, muss man die Energie im richtigen Moment und mit 
richtigem Vorzeichen zuführen.
Auf diese Weise gelingt es, dass bei den lose gekoppelten Kreisen der 
speisende Schwingkreis immer noch Energie an den anderen Kreis 
überträgt, obwohl seine Amplitude und sein Energieinhalt schon viel 
geringer sind, als die des angetriebenen Resonators.

Dieser richtige Moment liegt z.B. vor, wenn die Spannung der 
antreibenden Quelle der Schwingkreisspannung um 90° vorauseilt.
Im Umkehrschluß bedeutet das eine maximale Dämpfung der Schwingung, wenn 
die Schwingkreisspannung dem Generator um 90° voreilt.
Zusammengenommen ergibt das den 180° Phasensprung, den man in der 
Simulation (1pF-Detail) auch sehen kann.

Man kann es auch so begreifen, dass sich an dem Nulldurchgang der 
Schwebung die Richtung des Energieflusses umkehrt.

Ich habe mal einige Simulationen (1pF-Übersicht) angehängt, bei denen 
nur die Koppelkapazität C3 geändert wurde.
Blau ist die Spannung des Eingangskreises, Grün die des Ausgangskreises.
Die L und C haben je 0,5mH bzw. 270pF, was eine Resonanzfrequenz von 
433kHz ergibt. Ähnliche Werte findet man auch in tatsächlich gebauten 
465kHz Bandfiltern von Röhrenradios vor.
Auch die Ausgangs- und Eingangswiderstände von 5M entsprechen in etwa 
den dortigen Verhältnissen.
Die Blindwiderstände der Schwingkreiskomponenten liegen bei dieser 
Frequenz bei 1361 Ohm.
Mittels der 3 Ohm Widerstände habe ich die Drahtverluste etc. 
berücksichtigt.

Die Schaltung wird durch einen einzelnen Rechteckimpuls von 100V (20µA 
an 5MOhm) und 0,5µs Dauer angeregt.

Den Koppelkondensator habe ich zunächst einmal mit 1pF angenommen.
In der Detailansicht (1pF-Detail) kann man bei ca. 315µs deutlich den 
Phasensprung des blauen Signals um 180° sehen. Dort hat der 
Eingangskreis seine gesamte Energie an den Ausgangskreis abgegeben und 
nimmt nun Energie von dort auf.
In der Detailansicht der FFT sieht man hier ansatzweise ein flaches Dach 
im Frequenzgang. Mit 1pF sind wir also zufällig schon nahe am optimalen 
Fall der "kritischen Kopplung".

Je stärker man die Kopplung nun macht, umso schneller geschieht der 
Energieaustausch zwischen den beiden Schwingkreisen, und umso 
hochfrequenter ist folglich die Schwebung, und entsprechend sind auch 
die beiden Seitenbänder weiter voneinander entfernt.

Mit der versuchsweise stärkeren Kopplung von 5pF ergeben sich folglich 
auch die entsprechenden Bilder (5pF-Detail), auf denen man in der FFT 
die Einsattelung des Frequenzgangs sieht, weil dann schon die 
Resonanzschärfe jedes einzelnen Schwingkreises ausreicht um die beiden 
Seitenbänder voneinander zu trennen.
In der Detaildarstellung der Spannung sieht man, dass eine Periode der 
Schwebung nur noch ca. 320-65= 255µs dauert, also eine Frequenz von 
3,9kHz hat.
Dementsprechend findet man in der FFT die beiden Höcker im Abstand von 
etwa 8 kHz.
Man spricht hier von "überkritischer Kopplung".

Wenn man umgekehrt die Kopplung von 1pF ausgehend um den Faktor 5 
erniedrigt, erfolgt der Energieaustausch zwischen den beiden Kreisen so 
langsam, dass keine richtige Schwebung mehr zustande kommt. Der 
Energieverlust der Schwingkreise durch die Dämpfung während einer 
Periode der Schwebung ist zu groß.

Zwar übernimmt der Ausgangskreis bei dieser "unterkritischen Kopplung" 
noch etwas Energie vom Eingangskreis, und seine Amplitude wächst auch 
etwas über die des Eingangskreises, aber dann stirbt die Schwingung in 
beiden Kreisen allmählich ab. Die Phasenverschiebung zwischen den beiden 
Kreisen beträgt dabei auch keine 90° mehr.
Im Frequenzgang sieht man hier nur ein Maximum, das aber schärfer als 
bei einem Einzelkreis ist. (0,2pF-Detail)

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Christian S. schrieb:
> Und wieso ist der Träger dabei unterdrückt?

Weil er das Einschwingverhalten eines Filters betrachtet
und den Phasensprung von der Doppelseitenbandmodulation
mit unterdrücktem Träger kennt. Folgerung für ihn:
Phasensprung bedeutet da muss ein unterdrückter Träger sein.

Und nein das Pfeifen im AM-Bereich kommt nicht vom Bandfilter,
also nochmal Glück gehabt. ;-)

Lass Dir mal die asc geben, dann merkst Du wo der Frosch die Locken hat.
Ich dachte auch erstmal Hä? Watt maakt der da?

michael_ schrieb:
> Ist doch normal

Normal ist das bei dieser Art Bandbreitenumschaltung.
Schrott ab Werk.
Wer es elektrisch nicht kann, soll bei der Seilzugmethode bleiben.

LG
old.

von Edi M. (edi-mv)


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Hier mal ein Zweikreisf-ZF- Filter, welches eine einstellbare Kopplung 
besitzt.
Ist ein Autoradio- ZF- Filter, Polen, 70er/ 80er Jahre.

Oben ist ein Mittelloch, unter dem eine Polyäthylen- Scheibe sitzt, in 
die 3 Ferritstäbchen eingelassen sind.
Die Scheibe sitzt genau zwischen den Spulenkörper- Oberseiten, und 
gestattet durch Drehung den Kopplungsgrad zu bestimmen.
Die Bilder des Wobbelsichtgerätes zeigen, daß bei Querstellung der Stä
be = feste Kopplung die Amplitude steigt, die Kurve ober aber breiter 
wird.
Bei Querstellung Amplitude niedriger- lose Kopplung. hohe Trennschärfe.
Da die Koppelscheibe mittig sitzt, beeinflußt sie beide Kreise gleich, 
so gibt es keine Frequenzverwerfung.
Die Kopplung ist ausreichend für "breit", für eine eine Höckerkurve 
reicht es nicht.

von Karl B. (gustav)


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Aus der W. schrieb:
> Karl B. schrieb:
>> Hi,
>> Induktiv.
>
> Wären die mal besser bei dem Spulenfahrstuhl geblieben …

Hi,
muss nochmal den Wobbler dranhängen.
Jedenfalls kracht es schön, wenn man umschaltet.
So richtig schööön kkkkracks.

ciao
gustav

von Edi M. (edi-mv)


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Ergänzung:
Im letzten Bild ist der Frequenzbereich zu sehen. Die obere Linie bildet 
das momentan genutzte Spektrum des Generators, die EMK des Oszillators, 
ab.
Der Zacken nach unten ist die Nullstelle des Wobbler- 
Schwebungsgenerators, also Null Hertz.
Die beiden Marken sind 1 MHz- Vielfache vom Markengenerator, also 1 MHz 
und 2 MHz. Eine ganz flache Marke ist ungefähr auf Höhe der Filterkurve 
unten, die wäre also bei 500 KHz.
Jede Verstimmung wird beim Wobbler sofort sichtbar.

von Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Karl B. schrieb:
> Jedenfalls kracht es schön, wenn man umschaltet.
> So richtig schööön kkkkracks.

Das ist das nächste Problem dabei, Kontaktprobleme
machen das Ding unbrauchbar.
Kommt bei der Fußpunktkopplung besonders gut. ;-)

OK, ich weiß nicht, wie meine Relaislösung in 30 Jahren
arbeitet. Aber weil keine Fußpunktkopplung, kann sich da
der Kontaktwiderstand nicht so stark auswirken.

LG
old.

: Bearbeitet durch User
von Edi M. (edi-mv)



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Hier mal ein mechanisch Bandbreiten- stellbares Zwekreis- Filter für die 
ZF im  AM- und FM- Bereich.
Stammt aus einem Gerät von Stern- Radio Staßfurt, DDR, 50er Jahre.

Das Filter besitzt eine Schwenkvorrichtung für Koppelkerne.
Andere Filter benutzen "Spulenschwenker", der die gesamte Spule bewegt , 
einen, der nur eine Teilwicklung bewegt, einen "Spulenkipper" (EAW, DDR) 
oder einen "Spulenfahrstuhl" (z. B. NORA, Telefunken).
Und natürlich kann man auch den Kopplungsgrad durch Koppelkondensatoren 
und Umschaltung derselben bewerkstelligen.

Die mechanischen Filter waren lange Zeit Standard für bessere Radios, 
Ausfälle waren sehr selten, man kann sie als bewährte und langlebige 
Technik bezeichnen.

Man kann beim "Stassi- Filter" auf der AM- Seite sehr schön den Einfluß 
der verstellbaren Kopplung auf die Bandbreite erkennen.

2 Koppelkerne werden gleichmäßig von Spulenmitte zu Spulenober- und 
-Unterseite geschwenkt.
Die Schwenkbewegung bei stehendem Filter erinnert an die Duracell- 
Klatschhasen. Nur werden die Kerne eher selten, und auch sehr langsam 
bewegt...

Kerne an Ober- und Unterseite = feste Kopplung = hohe Bandbreite, gute 
NF- Qualität, Aausgangsspannung hoch.
Kerne an Spulenmitten = loseste Kopplung = Bandbreite schmal, NF in den 
Höhen begrenzt, Ausgangsspannung geringer.

Die Kerne werden genau gleich an/ vom Kopplungspunkt bewegt, dadurch 
keine Frequenzverwerfung.

Bei guter Regelung gibt es trotz anderer Ausgangsspannungen bei anderer 
Bandbreite keinen wesentlichen Unterschied in der Lautstärke.

Die Kurve bei "breit" habe ich mit Bildbearbeitung besser sichtbar 
gemacht, der Wobbler schalten 25mal/sec. twischen den Kurvenzügen um, 
und die Kamera ist schneller als das Auge, hier ist also das 
"Nachleuchten" des Schirms zu sehen, es wird gerade die EMK- Kurve des 
eigenen Generators abgebildet.
Ich habe darauf verzichtet, die Kurve breiter aufzulösen, das Bild ist 
nicht sehr stabil.

FM hat keine Bandbreitenstellung.
(wer weiß, warum ?)

Bei AM ist die Marke 1 MHz neben der Kurve, schwach an der Kurve die 
halbe Frequenz davon.
Bei FM habe ich 1 MHz- Marken eingeblendet.
Hmmm... wat'n dat für 'ne Frequenz ???

: Bearbeitet durch User
von Elektrolurch (Gast)


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Wenn hier liest, könnte man meinen, Zweikreisbandfilter seien was von 
Gestern. In Blechbüchsen verpackte Dingerm, die man nur in alten 
Röhrenkisten findet und die mit vorsintflutlichen Röhrenwobblern 
abgeglichen werden.

Viele moderne Kurzwellenemepfänger (auch SDR) haben Zweikreis-Bandfilter 
zur Vorselektion.

Nur mal als Eines von vielen möglichen Beispielen:

https://www.sv1afn.com/ham_band_presel.html

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