Forum: HF, Funk und Felder Ringmodulator Simulation vs. Realität


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Gerald K. (geku)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ich habe einen Ringmodulator simuliert und dann aufgebaut.
Hier weicht die Simulation ab: Messung-FFT-0v3.jpg. Über 200mV beginnen 
die Seitenbänder Oberwellen zu bekommen. Diese treten bei der Simulation 
nicht auf. Warum?

Warum sinkt die Spannung des Eingangssignals von 100mV Leerlauf bei 
Anschluß and den Ringmodulator auf 18mV ab? Da msst die Eingangsimpedanz 
wesentlich kleiner aus 50 Ohm sein. Siehe SIM_in_out.jpg.

: Bearbeitet durch User
von Egon D. (egon_d)


Lesenswert?

Gerald K. schrieb:

> Ich habe einen Ringmodulator simuliert und dann
> aufgebaut. Hier weicht die Simulation ab:
> Messung-FFT-0v3.jpg. Über 200mV beginnen die
> Seitenbänder Oberwellen zu bekommen.

Das werden Intermodulationen 3. Ordnung sein.
Schätzungsweise ist Dein Oszillatorpegel zu niedrig.
"Schottky-Mischer wollen Leistung sehen!" (O. Bartels)


> Diese treten bei der Simulation nicht auf. Warum?

Weiss ich nicht.


> Warum sinkt die Spannung des Eingangssignals von
> 100mV Leerlauf bei Anschluß and den Ringmodulator
> auf 18mV ab?

Weil 10kHz (!) für die Übertrager zu wenig sind.


> Da msst die Eingangsimpedanz wesentlich kleiner
> aus 50 Ohm sein.

Richtig. XL = 2Pi*f*L ...

von Gerald K. (geku)


Lesenswert?

Egon D. schrieb:
> Richtig. XL = 2PifL ...

Danke für die rasche Antwort.

Impedanz des Übertragers istbei 10kHz 42 Ohm. Die zwei leitende Dioden 
verbinden den zweiten Übetrager mit dem ersten Übertrager. Dadurch 
werden die beiden Induktivitäten von 0,067mH parallel geschaltet. Also 
müsst die Eingangsimpedanz bei offen Ausgang etwa 21 Ohm betragen. Das 
erklärt die Spannungsteilung von 5:1 (100mV/18mV) nicht.

Egon D. schrieb:
> Schätzungsweise ist Dein Oszillatorpegel zu niedrig

Der Red Pitaya speißt über 50 Ohm (Out2) mit 0,9Vs. Eine höhere Spannung 
erhöht zwar den Strom durch die Dioden, aber an der Spannung an X3 
andert sich nichts. Man sieht deutlich, dass die Spannung auf Uf (0,35V) 
der Schottkydioden begrenzt wird.
Vielleicht taugen die Dioden nichts.

: Bearbeitet durch User
von Egon D. (egon_d)


Lesenswert?

Gerald K. schrieb:

> Egon D. schrieb:
>> Richtig. XL = 2PifL ...
>
> Impedanz des Übertragers ist bei 10kHz 42 Ohm.

???


> Egon D. schrieb:
>> Schätzungsweise ist Dein Oszillatorpegel zu niedrig
>
> Der Red Pitaya speißt über 50 Ohm (Out2) mit 0,9Vs.

Hmm. Das klingt eigentlich passend.
Vielleicht sind die Übertrager schon in der Sättigung.
Dass die Dioden bei den Spannungen und Frequenzen nicht
wollen, kann ich mir nicht so recht vorstellen...

: Bearbeitet durch User
von Egon D. (egon_d)


Lesenswert?

Nachtrag:

>> Impedanz des Übertragers ist bei 10kHz 42 Ohm.

Das kam wahrscheinlich bei der ganzen Rechnerei
nicht klar genug 'rüber: NF gehört natürlich an
den galvanisch gekoppelten Port. Die Trafos sind
für HF.

von Gerald K. (geku)


Lesenswert?

Egon D. schrieb:
> 4.21Ohm

Da habe ich mich um ein 10er Stelle verrechnet. Dann kommts hin.

Egon D. schrieb:
> NF gehört natürlich an
> den galvanisch gekoppelten Port. Die Trafos sind
> für HF.

Jetzt wird mir klar, warum der Ham It Up Plus von Nooelec wegen der 
unteren Eingangsfrequenz von 300Hz das galvanisch gekoppelten Port.und 
nicht das Port mit dem Übertrager verwendet. Siehe 
Beitrag "Ringmodulator".

Sorry, die gute Erklärung hatte ich schon vergessen.

Ich sollte bei der Testanordnung Port X1 und X3 vertauschen.

: Bearbeitet durch User
von Gerald K. (geku)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Port X1 mit Port X3 vertauscht.

10k/0,1V liegt jetzt an Port X3
1MHz/0,9V liegt an Port X1

FAZIT:

Trägerunterdrückung ist um 10dB schlechter
Eingangssignal an Port3 kann stärker ausgesteuert werden (300mV), ohne 
Oberwellen zu erzeugen.
Träger an Port1 wird nicht abgeschwächt.

Ausgangssignal bleibt in etwa gleich

Abweichung zur Simulation:

Der Ausgangspegel ist in etwa der Eingangspegel (100mV). Bei der Messung 
ist der Ausgangspegel nur -57,36dBm.

: Bearbeitet durch User
von argos (Gast)


Lesenswert?

Gerald K. schrieb:
> Port X1 mit Port X3 vertauscht.
>
> 10k/0,1V liegt jetzt an Port X3
> 1MHz/0,9V liegt an Port X1

Das ist eine unübliche Beschaltung. LO gehört an einem, RF und ZF an den 
anderen Übertrager.
Für einen Upconverter gilt dann: X2=LO (1MHz), der DC-gekoppelte ZF Port 
X3 als Eingang (10kHz) und der RF Port X1 als Ausgang (Doppelton 
0,99/1,01MHz).

Beitrag #6660959 wurde vom Autor gelöscht.
von Michel M. (elec-deniel)


Lesenswert?

eine Beschreibung von Analog Device mit Schaltbeispiel  :-)
 https://wiki.analog.com/university/courses/electronics/electronics_lab_diode_ring_modulator

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.