Forum: HF, Funk und Felder Hilfe bei ZF Übertrager / Filter


von Alex R. (vernichtericus)


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Guten Tag,

habe folgendes Problemchen. Für ein Echolotsignalempfänger möchte eine 
Zwischenfrequenz von 200kHz nach dem Schaltbild im Anhang zunächst 
mittels des Übertragers auf die andere Seite bringen und anschließend 
durch den leicht gedämpften LC-Schwingkreis filtern.

Normalerweise benutzt man ja für solche Vorhaben Keramikfilter, jedoch 
gibt es nach meiner Kenntnis keine mit 200kHz Resonanzfrequenz, lasse 
mich aber gerne eines besseren belehren;)

Mein Problem ist nun dieser Übertrager, da ich diesen niergends finde. 
Hab mich deshalb zunächst entschlossen diesen notfalls selbst zu wickeln 
und dabei bin ich auf das Problem gestoßen, dass ich keinerlei Wickel- 
oder Impedanzverhältnisse zwischen den Ausgängen 1-2 und 1-3 habe:(. Im 
Datenblatt des TOKO 7PA steht nichts über Wickelverhälnisse oder 
Ähnliches, nur die Induktivität ist angegeben.

Die Induktivität für den Schwingkreis habe ich bei 200kHz, 270pF und 
Vernachlässigung der Dämpfung durch R1 zu 2,345 mH berechnet. Die 
Dämpfung zwischen IF AMP OUT und LIMITER IN soll max 12dB betragen. Als 
Kernmaterial für die Spule habe ich hier einige Exemplare liegen mit für 
diesen Zweck geignetem Frequenzverhalten.

Was sagen nun die Erfahrenen unter Euch, wie könnte das Wickel- / 
Impedanzverhältnis zwischen 1-2 und 1-3 aussehen?? Ist meine Überlegung 
richtig wenn ich von der Dämpfung von max 12dB ausgehe und danach diesen 
kleinen Abgriff (= 1-2) wickele und zusätzlich mit R1 feinoptimiere??

Für jede Art von Antwort / Hilfe bin ich sehr dankbar..

von Alex R. (vernichtericus)


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hmmm.... keiner ne Idee?! ;/

von HolgerR (Gast)


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Moin
der Schaltung nach dürfte es sich um Resonazkreis handeln und stimmt 
nicht mit Deinem Zeck / Beschreibung überein.
Poste mal den gesamt Schaltplan.
Gruß HolgerR

von Alex R. (vernichtericus)


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Hallo,

Das ganze ist ein Teil des SA604 FM IF ICs.

Der RSSI Pin des ICs wird hier etwas zweckentfremdet als 
Echo-Empfangssignal ausgewertet. Genauso wird es auch in den 
kommerziellen Echoloten auch gemacht. Habe eins auseinander genommen;)

Nach dieser Beschaltung fungiert das IC als logarithmische AC 
Spannungsanzeige in Bezug auf die Stärke des Eingangssignals an Pin16.

Ja, am Ausgang des Filters ist ein Resonanzkreis realisiert, der auf 200 
kHz abgestimmt sein muss. Zudem muss dieser laut Datenblatt des SA604 
eine Dämpfung von 12dB haben, um den internen RSSI zu linearisieren. Um 
die Dämpfung mache ich mir keinen Kopf, notfalls tut es auch ein 
Widerestand in Serie zum Filter.



Gruß Alex

von Alex R. (vernichtericus)


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....
Streng genommen braucht man diesen Übertrager samt dem nachgeschalteten 
Resokreis als Filter gar nicht, nur dann sieht das Echolotbild etwa so 
wie im Anhang aus: total verrauscht;|


Gruß Alex

von Wolfgang Horn (Gast)


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Hi, Alex,

in "normalen" ZF-Stufen mit "normalen" Einzelkreisen ist die 
Resonanzwicklung "gewöhnlich" die von 1-2 in Fortsetzung 2-3.
Die Schwingkreiskapazität gehört zwischen 1 und 3.

IFout schließt man an 2 an, mit 1 oder 3 gegen Masse. Je nachdem, was 
besser ist. Die Spule schwingt dann mit höherer Spannung, und ist durch 
die Ausgangsimpedanz weniger bedämpft.

4-6 hat "normalerweise" weit weniger Windungen und taugt nur zur 
Auskopplung.

Ciao
Wolfgang Horn

von Alex R. (vernichtericus)


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Hallo Wolfgang,

> in "normalen" ZF-Stufen mit "normalen" Einzelkreisen ist die
> Resonanzwicklung "gewöhnlich" die von 1-2 in Fortsetzung 2-3.

Ok

> Die Schwingkreiskapazität gehört zwischen 1 und 3.

Ist auch schon an der richtigen Stelle;)

> IFout schließt man an 2 an, mit 1 oder 3 gegen Masse. Je nachdem, was
> besser ist. Die Spule schwingt dann mit höherer Spannung, und ist durch
> die Ausgangsimpedanz weniger bedämpft.

Genau das brauche ich ja nicht! Die Ausgangssignalamplitude soll ja 
gedämpft sein und zwar um möglichst genaue 12dB gegenüber dem IF AMP 
OUT, damit der RSSI linear arbeitet. Genau aus diesem Grund ist schon 
der Signaleingang zw 4-6 geschaltet, denn durch die nicht 100%ige 
induktive Kopplung mit dem Resokreis und jetzt auch noch, danke für die 
Info, durch die wenigen Windungen wird das ganze noch mal gedämpft.

Der Resokreis soll hier NUR als Filter arbeiten. Das Echolotsignal 
selbst ist ein kurzes Ping mit der Frequenz von 200kHz und der 
Signaldauer von 20 - 400 Mikrosekunden und der Signalwiederholung von 
bis zu 20 mal pro Sekunde. Nach Empfang, der ersten Verstärkung und 
anschließend beim Filtern soll der Resokreis möglichst schnell wieder 
abklingen, wie bei einer gewöhnlichen LC-Filterfunktion halt.

Vielen Dank für die Erklärung der ungefähren Windungsverhältnisse;)


Gruß Alex

von oszi40 (Gast)


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So ganz einfach wird es wohl nicht werden, die Summe aller Übel zu 
optimieren, da auch Schwingkreisgüte durch Windungszahl der 
Ankopplungswicklung beeinflußt wird und Phasenverschiebung evtl. auch 
noch die Auswertung beeinflußt.

http://de.wikipedia.org/wiki/Schwingkreis

Wenn Du schon ein funktionierende Gerät auseinandergenommen hast, wäre 
eine Messung der Spulenparameter evtl. eine Idee.

von W.S. (Gast)


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Alex R. schrieb:
> Genau das brauche ich ja nicht! Die Ausgangssignalamplitude soll ja
> gedämpft sein und zwar um möglichst genaue 12dB gegenüber dem IF AMP
> OUT,

Unfug.
Sei froh, wenn du die Chance hast, dein Signal filtern zu können, um den 
sonstigen Müll, der da empfangen wird zu unterdrücken. Was der 
Schwingkreis sonst noch so bewirken soll ist, daß er per Anzapfung die 
Belastung durch die Eingangsimpedanz der nachfolgenden Stufe reduzieren 
soll und daß die Gesamtverstärkung des ganzen ZF-Traktes nicht gar zu 
hoch wird. Ach ja, an den Ausgang gehört normalerweise auch noch ein 
Schwingkreis und du tust gut daran, den Eingang gegen den Schwingkreis 
und den Ausgang zu schirmen, sonst hast du keinen Verstärker, sondern 
einen Oszillator.

Und nochwas: einfacher ist es, einen normalen Schwingkreis und dahinter 
einen logarithmischen Detektor (z.B. von Analog Devices) zu nehmen und 
den ganzen SA604 wegzulassen.

W.S.

von Alex R. (vernichtericus)


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> Wenn Du schon ein funktionierende Gerät auseinandergenommen hast, wäre
> eine Messung der Spulenparameter evtl. eine Idee.

Genau, wenn ich diese Spule denn noch hätte 
<<<KlatschMirAnDenHinterkopf>>>;{

Habe diese damals achtlos weggeworfen, da mein erster eigener Entwurf 
aus einer doppelten Transistorverstärkerstufe bestand und als Filter 
hatte ich dazwischen 2 LC-Filter erfolgreich eingesetzt. Die Signalgüte 
war ok, nur die Empfindlichkeit war eher schlecht.

> Unfug.
> Sei froh, wenn du die Chance hast, dein Signal filtern zu können, um den
> sonstigen Müll, der da empfangen wird zu unterdrücken.

Naja, der SA604 hat ja zwei Verstärkerstufen und das Signal soll ja um 
12dB gedämpft werden NACHDEM die erste Verstärkerstufe das Signal laut 
Datenblatt um 39dB anhebt (= Ausgang: IF AMP OUT) . Also so kritisch mit 
der Dämpfung ist das ja hier nicht.

> einfacher ist es, einen normalen Schwingkreis und dahinter
> einen logarithmischen Detektor (z.B. von Analog Devices) zu nehmen und
> den ganzen SA604 wegzulassen.

Der SA604 hat einen >90dB< log. Detektor. Habe bisher nichts 
Vergleichbares gefunden, nur einige mit 45 dB.
Habe die ICs auch hier schon liegen;)

Das ursprüngliche Gerät hatte bei 50kHz eine Tiefenreichweite von fast 
600m! und war damit fast schon Hochseetauglich. Um diese Tiefe noch 
auflösen zu können muss das Signal ja 1200m unter Wasser zurück legen 
und dann hoch verstärkt werden, also um einen RF/IF Verstärker und den 
~90dB log. Detektor komme ich bei diesem Vorhaben nicht herum!

Werde mich demnächst an das Oszilloskop dranketten und dann gehts los 
mit wickeln, messen, optimieren...

Besten Dank an alle für Tipps/Tricks/Kritik...
Bei Interesse werde ich das Endergebnis hier publik machen

Gruß Alex

von Helmut L. (helmi1)


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R1 ist der Ausgangswiderstand des 604.
R2 ist der Eingangswiderstand des 604.

R3 bedaempft den Kreis und bildet mit R1,R2 einen Spannungsteiler um die 
12 dB zu bekommen.

Kreisguete ist mit 5 angenommen also 50kHz Bandbreite. Schmaller 
solltest du nicht werden mit deinen 20uS Impulsdauer.

von Alex R. (vernichtericus)


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Sooo, in Anlehnung an Helmut L.s Vorschlag, besten Dank dafür, habe ich 
den Vorläufigen Aufbau zumindest Simulationstechnisch erstmal gelöst.

Jede Wicklung des Übertragers TX hat 50 uH. L3 und C4 habe ich als 
Tiefpass eingefügt.
Die Dämpfung habe ich erstmal auf 6 dB runtergeschraubt, da ich 
irgendwie aus dem Datenblatt nicht wirklich schlau werde, habe es so 
verstanden, dass am "Limiter IN" intern schon 6 dB abfallen und plus die 
6 dB des Filters ergeben eben die insgesamt geforderten 12 dB Dämpfung.
Das Abklingverhalten ist laut Simulation ebenfalls gut. Bei min. 20 us 
Pulsdauer und relativ langer Messdauer im Milisekundenbereich isd die 
Abklingzeit von max. 50 us fast vernachlässigbar. Abgetastet wird 
übrigens später mit bis zu 250 kHz.

Weitere Vorschläge  Verbesserungsmöglichkeiten  Kritik nehme ich sehr 
gerne entgegen.



Gruß Alex

von usr (Gast)


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welche  Bandbreite  wäre   denn sinnvoll ?
evt.  wäre da bei 200khz  ein  mechanisches Filter denkbar
gibts  noch bei  Oppermann  oder  auch via  Ebay

und für ZF Verstärker  mit >  90 dB  wäre AD600 o.ä. möglich
siehe u.a. AN für  AD600

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