Hallo zusammen, es geht um die Demodulation von einfach pulsmodulierten Datensignalen (Baudrate = Bitrate) von einem UHF-Träger: man kann natürlich die altbekannte Diodenschaltung nehmen. Oft sehe ich in solchen Anwendungen einen sog. "envelope detector", wohl nur englisch für AM-(Hüllkurven)Demodulator, siehe angehängte Skizze. Frage: ist eine solche Schaltung empfehlenswert? Wichtige Nebenbedingung: das ganze Gerät soll mit sehr geringem Versorgungsstrom auskommen.
Angehängte Dateien:
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AM_Demod.gif
3,5 KB
Hallo Holler, hm, ich bin kein Fachkenner, aber ich glaube, die gezeigte Schaltung ist für dein Vorhaben besser als ein Dioden-Demodulator, weil a) der Transistor "vorgespannt" ist und somit keine Flussspannung wie bei der Diode überwunden werden muss b) der T als eine Art Emitterfolger fungiert und somit das Ausgangssignal relativ niederohmig ist (ca. 22k, Re). Holler schrieb: > Wichtige Nebenbedingung: das ganze Gerät soll mit sehr geringem > Versorgungsstrom auskommen. Die gezeigte Schaltung wird bei "voll" durchgesteuertem T wahrscheinlich einen Widerstand von ca 25k- bis 40k-Ohm haben, jetzt kannst du den Stromverbrauch über U = R * I selber ausrechnen, wenn die Betriebsspannung bekannt ist. Welchen Wert hat eigentlich L6?
Henny schrieb: > Welchen Wert hat eigentlich L6? L6 soll nur die HF an der Basis von der (DC-)Vorspannung trennen, also unkritisch.
... schrieb: > Henny schrieb: >> Welchen Wert hat eigentlich L6? > L6 soll nur die HF an der Basis von der (DC-)Vorspannung trennen, also > unkritisch. ganz so optimistisch würde ich das nicht sehen, wenn L zu klein ist, liegt die Basis über 100n an Masse
Aber, wenn der Anschlußdraht 5cm lang ist, verhält er sich bei UHF schon
wie ein L. Der 100nF dagegen hält eher niederfrequente Störungen ab, die
von der Betriebsspannung kommen könnten. Er arbeitet schon weit über
seiner Eigenresonanz und liegt für UHF nicht wirklich auf GND.
@Holler
Gibt es näheres zum Innenwiederstand der vorherigen Stufe, Frequenz und
Amplitude?
>einfach pulsmodulierten Datensignalen
Gibt es Informationen zur Pulsdauer und Puls/Pausenverhältnis?
Die Trägerfrequenz beträgt 433 MHz, die Datenrate 1,2 kBit/s. Die Induktivität ist 2,2uH: ist wirklich nur zum Entkoppeln der HF. Und der 100n soll mir das Geräusch von der demodulierten NF fernhalten. Hinter dem Demodulator sind noch zwei einfache NF-Stufen zur Basisbandverstärkung und Pulsformung. Die vorhergehende Stufe ist ein ziemlich labiler Regenerativ-Detektor, eine Art Colpits-Oszillator, der die HF am Emitter auskoppelt. Der Bias des Oszillators wird so nachgeregelt, dass nur bei empfangener HF (also einem empfangenem Bit) dieser kurz anschwingt. Dieses sehr schwache Anschwingen will ich messen (demodulieren). Deshalb suche ich einen möglichst empfindlichen aber dennoch stromsparenden Demodulator. Auf einer SMD-Pad-Platte funktioniert der Demodulator auch. Bevor ich den nächsten Schritt auf eine richtige Platine gehe, wollte ich ggf noch einen anderen Ansatz testen - falls jemand was anderes empfehlen kann?
>Regenerativ-Detektor, eine Art Colpits-Oszillator
Ein Super-Regenerativ, also ein Pendelempfänger, bei dem die Zeit ohne
Signal nicht ausreicht, um eine detektierbare Schwingung auszubilden,
mit Signal aber schon?
Falls ja, gibt es einen externen Quenchkreis? Wie ist die ungefähre
Pendelfrequenz. Dann wäre das Signal nicht konstant 433kHz, sondern im
Takt von z.B. 80kHz unterbrochen? Und dann wäre auch Wert von C13=100nF
logisch, denn es müssen die Lücken überbrückt werden.
Ja, ein Pendelempfänger, allerdings sehr schmalbandig (<10KHz), ohne die übliche x-fache Überabtastung. Das Quench-Signal soll max. 2-facher Bittakt sein: falls ich die Synchronisation hinbekomme genau Bittakt. Das Quench-Signal kommt aus einem mit 128khz getakteten AVR, RC-gefiltert. Der gesamte Empfänger soll incl. uController unter 1mA aufnehmen (Vcc 1,8V-2,8V). Bedingt durch das Empfangsprinzip ist das Tastverhältnis etwa 1:2 bis 1:5.
>Das Quench-Signal soll max. 2-facher
Man kann ja das Quenchsignal einfach im Takt von 2 kHz für 10µs
freigeben und schauen, ob gerade was ankommt.
Wie erreicht man die Bandbreite von 10kHz? Ein Cavityfilter mit
eingebautem Pendler oder rein durch die Verstärkung des Oszillators von
~1.0001? Wird die Empfangsfrequenz nachkorrigiert?
Zur Schaltung
Ich hab den Transistor mit dem Emitter auf GND und den R10 in den
Kollektorkreis geschaltet. Damit geht die Ube für das Ausgangssignal
nicht verloren und der Unterschied zwischen H und L wird deutlicher. Den
R9 hab ich auf 10Meg erhöht, C13 auf 1nF reduziert und C14 entfernt. Ich
weiß aber nicht, ob das so in Dein Konzept passt. Wenn ein Signal kommt,
geht der Ausgang innerhalb von 5µs af Low, was einen Interrupt erzeugt,
die CPU wacht auf und wirft den Quenchkreis an. Dies könnte im Takt von
5-10kHz wiederholt werden.
Das Eingangssignal muß bei einem Quellwiderstand von 100 Ohm ca. 250mV
Spitze betragen, um sicher detektiert werden zu können. Die
Empfindlichkeit könnte man noch etwas verbessern, dann aber auf Kosten
des Stromverbrauchs.
> Wie erreicht man die Bandbreite von 10kHz? Einfach die Basis des Colpits-Oszillators statt direkt HF-mäßig an Masse über einen 1-port SAW-Resonator führen. Dabei muss das Quenchsignal der langen Anschwingzeit angepasst werden. 2 kHz sind da schon grenzwertig, hängt aber sich vom Resonatortyp (Güte) ab. Die Empfangsfrequenz muss nicht nachkorrigiert werden, der SAW-stabilisierte Oszillator rührt sich frequenzmäßig kein Stück. Allerdings habe ich noch keine Temperaturtests vorgenommen. > Ich werde mal deinen Vorschlag mit der Emitterschaltung testen. Allerdings vermute ich eine zu hohe Belastung der vorhergehenden Regenerativ-Stufe. Die ist sicher nur wegen der schwachen Ankopplung so stabil.
>Allerdings vermute ich eine zu hohe Belastung >der vorhergehenden Regenerativ-Stufe. Da der Emitter bei der ersten Variante über C13 auf GND liegt, sollte das für die HF keinen Unterschied machen.
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