Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Implementierungen für FM Empfänger


von Jo T. (j_thalbach)


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Hi,

soweit ich weiss gibt’s (zumindest) drei Implementierungen für FM 
Empfänger: balanced bzw. quadrature discriminator und PLL. Welche ist am 
meisten eingesetzt?

von Michael B. (laberkopp)


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Jo T. schrieb:
> Welche ist am meisten eingesetzt?

SDR, also quadrature ?

von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


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Gemeint ist Demodulation von frequenzmodulierten Signal ?

Da könnte man auch dort fragen: https://www.mikrocontroller.net/forum/hf

Spontan fällt mir noch die Kapazitätsdiode als Demodulator ein, ist aber 
wohl eher historisch.

* https://www.elektroniktutor.de/signalkunde/fm_demod.html

Komplexfertige Modulation, diverse QAM's, könnte man auch betrachten, 
obwohl die eher eine Mischform AM/FM sind.


> Welche ist am meisten eingesetzt?

Kommt wohl ganz auf die Branche an und was grad am billigsten ist/war.

von Jobst M. (jobstens-de)


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Jo T. schrieb:
> soweit ich weiss gibt’s (zumindest) drei Implementierungen für FM
> Empfänger

Wie immer bietet die englische Wikipedia hier eine bessere Übersicht:
https://en.wikipedia.org/wiki/Detector_(radio)#Frequency_and_phase_modulation_detectors

Am weitesten verbreitet dürften Quadraturdemodulatoren sein.

Gruß
Jobst

von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


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> Wie immer bietet die englische Wikipedia hier eine bessere Übersicht:
> 
https://en.wikipedia.org/wiki/Detector_(radio)#Frequency_and_phase_modulation_detectors
>
> Am weitesten verbreitet dürften Quadraturdemodulatoren sein.

QAM wird zu den digitalen Modulationsverfahren gezählt, der "klassische" 
Empfänger (Sprachfunk, audio-Brudcast (Rundfunk)) arbeitet eher analog.

Mit dem Ende des analogen terrestrischen Fernsehens dürften hunderte 
Millionen FM-Empfänger verschrottet wurden sein.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Bradward B. schrieb:
> Mit dem Ende des analogen terrestrischen Fernsehens dürften hunderte
> Millionen FM-Empfänger verschrottet wurden sein.

Nicht verschrottet, sondern dem Rohstoffkreislauf der 
Elektronikindustrie  wieder zur Verfügung gestellt ...

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Bradward B. schrieb:
> QAM wird zu den digitalen Modulationsverfahren gezählt, der "klassische"
> Empfänger (Sprachfunk, audio-Brudcast (Rundfunk)) arbeitet eher analog.

Hm. Und wozu zaehlst du dann die QAM, mit der bei PAL und NTSC der 
Farbhilfstraeger moduliert wurde? Das war schon ziemlich analog, find' 
ich.

scnr,
WK

PS: Frueher, als das Bier noch dunkel und die Deandl sittsam waren, 
wurde wohl sehr oft FM mittels eines A und eines halben B in einer 
EABC80 demoduliert :-)

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Bradward B. schrieb:
> Mit dem Ende des analogen terrestrischen Fernsehens dürften hunderte
> Millionen FM-Empfänger verschrottet wurden sein.

Wobei FM da nur für den Ton Unterträger benutzt wurde. Der Hauptträger 
war AM moduliert.

von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


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> ... wozu zaehlst du dann die QAM, mit der bei PAL und NTSC der
> Farbhilfstraeger moduliert wurde? Das war schon ziemlich analog,

"Die Quadraturamplitudenmodulation, oder Quadratur-Amplituden-Modulation 
(Abkürzung QAM, englisch quadrature amplitude modulation), ist ein 
Modulationsverfahren in der elektronischen Nachrichtentechnik, das die 
Amplitudenmodulation und Phasenmodulation kombiniert. Sie wird in der 
Fachliteratur überwiegend zu den digitalen Modulationsverfahren gezählt, 
wenngleich auch Formen der analogen Quadraturamplitudenmodulation unter 
der Bezeichnung Quadraturmodulation existieren. "
aus: https://de.wikipedia.org/wiki/Quadraturamplitudenmodulation

von Rainer D. (rainer4x4)


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Dergute W. schrieb:
> Frueher, als das Bier noch dunkel und die Deandl sittsam waren,

Zuviel "Königlich Bayrisches Amtsgericht" geschaut ;-))

: Bearbeitet durch User
von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


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>> Frueher, als das Bier noch dunkel und die Deandl sittsam waren,
>
> Zuviel "Königlich Bayrisches Amtsgericht" geschaut ;-))

Für die wortgenaue Wiedergabe gerne nochmal:
https://youtu.be/d7TP0ViKuk0?t=27

von Michael B. (laberkopp)


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Bradward B. schrieb:
> QAM wird zu den digitalen Modulationsverfahren gezählt, der

Ich hatte bei "Empfänger für FM" eher daran gedacht, dass das 
Modulationsverfahren vom Sender unbeeinflussbar vorgegeben ist und es um 
UKW Rundfunk geht, den man empfangen will.

Aber wer weiss schon was der TO fragen wollte...

von Rainer D. (rainer4x4)


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Bradward B. schrieb:
> Rainer D. schrieb:
>> Dergute W. schrieb:
>>> Frueher, als das Bier noch dunkel und die Deandl sittsam waren,
> Zuviel "Königlich Bayrisches Amtsgericht" geschaut ;-))
> Für die wortgenaue Wiedergabe gerne nochmal:
> https://youtu.be/d7TP0ViKuk0?t=27
Noch mehr alte Säcke im Forum :-)))

von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


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> Ich hatte bei "Empfänger für FM" eher daran gedacht, dass das
> Modulationsverfahren vom Sender unbeeinflussbar vorgegeben ist und es um
> UKW Rundfunk geht, den man empfangen will.
>
> Aber wer weiss schon was der TO fragen wollte...

Vielleicht präzesiert er mal das Signal, im Amateurfunk kennt man ja ein 
Klassifikations-Schema dafür:

https://www.oevsv.at/funkbetrieb/betriebsarten/

Ober der TO F3E meint? Ich hätte da auch zuerst an UKW-Broadcast 
gedacht, wie er in .de nach WW20 weit verbreitet war. SDR für 
UKW-Broadcast dürfte erst seit ein paar Jahren im Einsatz sein, beim 
Militär früher. Bei den Olivgrünen liebt man wohl frequency-hopping, das 
verwendet dann aber mehr als nur einen Träger der moduliert wird.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Bradward B. schrieb:
> Für die wortgenaue Wiedergabe gerne nochmal:
> https://youtu.be/d7TP0ViKuk0?t=27

Bei t=41 mal die untere linke Ecke beachten. Da ist ihnen damals ein 
moderner PKW ins Bild geraten.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Jo T. schrieb:
> drei Implementierungen für FM
> Empfänger

Scheinbar geht es in der bruchstückhaften Frage um Demonulation von FM.

Man kann auch an der Flanke eines Schwingkreises demodulieren.

vom Meister erklärt:

http://edi.bplaced.net/?Grundlagen___Was_ist_eigentlich..._Flankendemodulation_%3F

Ob das auch mit Topfkreisen und darüber hinaus in anderer Technik im 
GHz-Bereich noch funktioniert, mag gerne jemand anderes ausführen.

mfg

von Jobst M. (jobstens-de)


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Bradward B. schrieb:
>> Am weitesten verbreitet dürften Quadraturdemodulatoren sein.
>
> QAM wird zu den digitalen Modulationsverfahren gezählt, der "klassische"
> Empfänger (Sprachfunk, audio-Brudcast (Rundfunk)) arbeitet eher analog.

QAM ist zunächst einmal analog, kann auch digital genutzt werden (wie 
auch bei AM, FM, PSK oder SSB). hat aber auch nichts mit FM und einem 
Quadraturdemodulator zu tun.

Bradward B. schrieb:
> Sie wird in der
> Fachliteratur überwiegend zu den digitalen Modulationsverfahren gezählt,
> wenngleich auch Formen der analogen Quadraturamplitudenmodulation unter
> der Bezeichnung Quadraturmodulation existieren. "

Stimmt. Existiert. Der Begriff wird so genutzt.

Aber mit einem Quadraturdemodulator wird man QAM nicht demodulieren 
können. Der kann nur FM und evtl. PSK.

Den Namen hat der Quadraturdemodulator von seiner Eigenschaft, dass die 
Quadraturspule (eigentlich ein Schwingkreis) eine frequenzabhängige 
Phasenverschiebung bei 90° erzeugt.
Im Vergleich mit dem Originalsignal erhält man eine Spannung, die von 
der Frequenz abhängig ist. Also eine FM-demodulation.
Beispiele von Quadraturdemodulatoren: MC3361, KA22441, TDA1576, LA1235, 
LA1266, LA1836, NE/SA614, SA639 ...

Bei QAM hat man zwei Signale, die mittels um 90° verschobener Träger 
selber Frequenz amplitudenmoduliert und dann addiert werden.


Hier geht es um:

Jo T. schrieb:
> FM Empfänger

Gruß
Jobst

von Jobst M. (jobstens-de)


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Christian S. schrieb:
> Man kann auch an der Flanke eines Schwingkreises demodulieren.

Jepp. Durch die sich bei Frequenzänderung ändernde Amplitude, hat man 
die FM in eine AM überführt, welche dann mit einer Diode demoduliert 
werden kann. Ist aber nicht linear und wird eigentlich gar nicht mehr 
eingesetzt.

Die Schaltbilder in Röhrentechnik sind nicht besonders anschaulich und 
zeigen auch, wie veraltet dieses Prinzip ist.


Christian S. schrieb:
> GHz-Bereich

... kann man herunter mischen und dann demodulieren. Macht man bei FM 
auch um das Verhältnis zwischen Träger und Hub zu verbessern.
Siehe Überlagerungsempfänger oder Superhet.

Gruß
Jobst

von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


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> QAM ist zunächst einmal analog, kann auch digital genutzt werden (wie
> auch bei AM, FM, PSK oder SSB). hat aber auch nichts mit FM und einem
> Quadraturdemodulator zu tun.


> Bei QAM hat man zwei Signale, die mittels um 90° verschobener Träger
> selber Frequenz amplitudenmoduliert und dann addiert werden.
>
>
> Hier geht es um:

>> FM Empfänger

Erst mal Danke für die Beteiligung, FM-Empfänger ist nun aber nicht 
sonderlich scharf abgerenzt, außer das FM eben "Frequenz moduliert" 
heisst.
Und da ja bekanntlich ein Mischer ("frequenzaddition" oder eher 
"Schwingungs-Überlagerung" ) auch neue Frequenzen erzeugt (auch 
unerwünschte (Intermosulationsprodukte) die unterdrückt werden müßen) 
ist Mischer auch ne Art FM. "Phasen-Modulation" haben sie an der 
Hochschule auch zu den Frequenzmodulationen gezählt ...  Am Autoradio 
wie an der Handfunke steht "FM receiver", und mit SDR (software defined 
Radio) ist ja regelrecht eine "Buchse der Pandora" eröffnet wurden in 
der x  verschiedene Demodulationsverfahren drinstecken können, denen 
auch noch verschiedene Mischstufen vorgesetzt werden, um das 
Abtasttheorem zu befriedigen.

> Aber mit einem Quadraturdemodulator wird man QAM nicht demodulieren
> können. Der kann nur FM und evtl. PSK.

Ja das ist dann wohl eine Verwechslung. Eine Verwechslung, die man 
eigentlich nur vermeiden kann, wenn man statt umgangsspachlichen 
Begriffen Blockbilder o.ä. in die Diskussion stellt.
Letzlich geht es um Schaltungstechnik. Aber da einen "häufigsten" 
festzumachen ist IMHO nahezu unmöglich, weil sich das eben nach den 
verfügbaren Bauteilen richtet und den Fähigkeiten des 
Schaltungsentwicklers und da hat sich über die Jahrzehnte der 
"FM-Übertragung" einiges getan, über mehrere Generationen 
Schaltungstechnik (Röhre, diskrete Transistor (Si, Ge,...), IC, DSP, 
...) hinweg.

Ganz abgesehen, das auch der "FM" im Broadcastbereich dem Signal immer 
mehr Informationen aufgeprägt wurden (Stereo, RDS, ...) die zur vollen 
Nutzung Erweiterungen in der Schaltungstechnik des Empfängers nötig 
machen.

: Bearbeitet durch User
von Stefan M. (derwisch)


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Auch wenn ich zwar "vom Fach" bin und etwas dazu sagen könnte, ist eine 
Diskussion wenig nutzbringend, solange der TO nicht etwas präziser 
schreibt, was er meint.

Das Wort "Implementierungen" ist auch irgendwie seltsam an der Stelle.
Oder ist es gar nur ein Troll?

von Jobst M. (jobstens-de)


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Bradward B. schrieb:
> Und da ja bekanntlich ein Mischer ("frequenzaddition" oder eher
> "Schwingungs-Überlagerung" ) auch neue Frequenzen erzeugt

KEINE Modulationsart kommt mit dem rohen Träger aus. Es entstehen IMMER 
zusätzliche Frequenzen. Trotzdem werden nicht alle Modulationsarten 
unter "FM" zusammengefasst.

Bradward B. schrieb:
> ist Mischer auch ne Art FM

Nein. Das ist 100% AM!

Bradward B. schrieb:
> SDR [...] in
> der x  verschiedene Demodulationsverfahren drinstecken können

Is' halt Software ... da kann man alles machen. Ändert aber nichts an 
den Modulationsarten.

Bradward B. schrieb:
> denen
> auch noch verschiedene Mischstufen vorgesetzt werden, um das
> Abtasttheorem zu befriedigen.

Nö, ist unabhängig. Es gibt einerseits SDR-Lösungen, die direkt samplen 
und es gibt SDR-Systeme, wo gemischt und dann entweder I und Q gesamplet 
werden  oder wo vorab am Eingang die Spiegelfrequenzen herausgefiltert 
werden und nach der Mischung einfach gesamplet wird. Letzteres ist aber 
auch bei nicht-SDR-Systemen so.

Bradward B. schrieb:
> Eine Verwechslung, die man
> eigentlich nur vermeiden kann, wenn man statt umgangsspachlichen
> Begriffen Blockbilder o.ä. in die Diskussion stellt.

Ich finde "FM" im Zusammenhang mit den Demodulatortypen "quadrature 
discriminator" und "PLL" eigentlich ziemlich eindeutig.

Gruß
Jobst

von H. H. (hhinz)


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Jobst M. schrieb:
> KEINE Modulationsart kommt mit dem rohen Träger aus. Es entstehen IMMER
> zusätzliche Frequenzen.

Nicht den schlafenden Kurt wecken! Der hyperpotiliert sonst gleich 
wieder.

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