Tagchen ich habe ein Basisband von 0-3000 Hz. die Trägerfrequenz ist frei wählbar, muss aber ein Rechtecksignal sein. Das Rechtecksignal wechselt sich ab zwischen, 0 Volt (ohne Modulationsspannung), positive Amplitude mit Modulationsspannung. => wir haben eine Amplitudenmodulation der Modulationsgrad m<<1 Meine Frage: Wie kann ich das ganze möglichst Rauschunterdrückend demodulieren ? Gruß wellewelle
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Sagen wir mal so, es spielt erst keine große Rolle, ob es ein Sinus oder Rechteck ist. Sollte die Flankensteilheit des Rechteckgenerators störend sein, kann man vor dem Demodulator die Flanken mittels Filter abrunden. AM-Demodulator kann eine billige Diode + Kapazität sein. Ich würde an deiner Stelle einen Dual OPV nehmen, mit einem filterst du das Signal (Tiefpass 2ter-Ordnung) mit dem anderen verstärkst du das Signal. Ach ja, die Trägerfrequenz hoch genug wählen. Also: Demodulator (ZC) -> evtl. Siebschaltung -> OPV Tiefpass -> DC Blocker C -> OPV Verstärker.
Nein ein Kondensator, weil man nach der Demodulation sicherlich einen DC Anteil hat, diesen möchtest du doch weg haben, bevor du das Signal verstärkst.
wellewelle schrieb: > ich habe ein Basisband von 0-3000 Hz. > > die Trägerfrequenz ist frei wählbar, muss aber ein Rechtecksignal sein. > > Das Rechtecksignal wechselt sich ab zwischen, > > 0 Volt (ohne Modulationsspannung), positive Amplitude mit > Modulationsspannung. > > => wir haben eine Amplitudenmodulation > > der Modulationsgrad m<<1 Was soll das genze denn mal werden? Ich hoffe, das du diesen Lattenzaungenerator nicht noch an eine Antenne anschließen willst. Warum muss denn die Trägerfrequenz ein Rechtecksignal sein? Du erzeugst damit Oberwellen des Trägers , die seinerseits amplitudenmoduliert sind. Da offenbar das Modulationssignal auch rechteckförmig ist, hast du um die Träger , sowie dessen Oberwellen auch einen Lattenzaun produziert. Demodulieren kann man am saubersten mit einen Syncrodemodulator. Ralph Berres Ralph Berres
tagchen ralph , das ganze wird ein laservibrometer. die Laserimpulse sorgen auf der photodiode nun mal (mehr oder weniger) für eine Rechteckspannung. synchrondemudolator find ich auch nicht schlecht. ich glaube allerdings dass man sich den multiplizierer sparen kann? da unser rechtecksignal keine negative amplitude mit modulationssignal hat ? täusche ich mich?
Servus, ich hätte da eine Frage dazu welches ist den nun die Messgröße? Wenn ich das richtig verstehe soll ein Messsystem gebaut werden. Sollen die Daten irgendwie digitalisiert werden? Wenn ja warum dann zusätzliches Rauschen produzieren. Lieber einen ADC der das direkt wandelt und dann digital weiterverarbeiten. Es macht doch keinen Sinn einen Träger zu rekonstruieren wenn du da direkt an der Quelle den Träger abgreifen kannst. Oder übersehe ich da was? Ein Laservibrometer klingt ja spannend aber ich verstehe die Vorgaben die dazu gemacht wurden nicht. Eingespeist wird ein 0-3kHz Signal das mit einem freiwählbaren Träger moduliert ist. Das ist die Ansteuerung das Lasers? Beste Grüße.
hi, also der Laser wird elektronisch "zerhackt". Dadurch wird das Ausgangssignal Rechteckig. Die Modulation geschieht unterwegs und findet sich in den (positiven) Amplituden des Rechtecksignals. Was wir also haben ist ein Signal dessen Trägerfrequenz rechteckig ist (mit frei wählbarer Frequenz) und dessen Modulation eine Bandbreite von 300-3000 Hz besitzt und die positiven Amplituden des Trägersignals moduliert. Das ganze soll weniger digital als mit lock-in Technik geschehen. Sprich Lock-in, hüllenkurvendemodulation, Synchrondemodulation, Sample-Hold oder sowas. Mein derzeitiges Problem ist dass ich nur mit einem Tiefpass einfach noch zu viel Rauschen habe...
wellewelle schrieb: > Mein derzeitiges Problem ist dass ich nur mit einem Tiefpass > einfach noch zu viel Rauschen habe... Das Rauschen hängt direkt von der Demodulationsbandbreite ab. Mit einen Lock In Verstärker kannst du Bandbreiten im Miliherzbereich erzeugen. Daraus nimmt er sich den hohen Rauschabstand. Erkauft wird das mit einer langen Einschwingdauer. Aber du wolltest ja 2,7 KHz NF bandbreite. Ralph Berres
Das Ganze klingt mir sehr danach, daß die Schwingungen einer Fensterscheibe mittels Modulation des Lasers abgehört werden sollen... Amateur-Schlapphüte am Werkeln? ;-)
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und mit einer Bandbreite die nicht schmalbandig ist funktioniert ein Lock in nicht richtig oder ? das wird dann ein Synchrondemodulator ? Ich habe das Problem dass nicht mal ein Multiplizierer irgendeinen Effekt zu haben scheint da ich ja anscheinend keine richtige Wechselspannung sondern nur eine Pulsspannung habe. Ich hab mal ein Bild gemalt um zu veranschaulichen wie dei Spannung ungefähr aussieht.
keine sorge, das ganze geschieht im rahmen einer universitären ausbildung, der geliebte gesetzhüter hat seinen harten finger drauf
Ok, cool. Da habe ich dann einfach den Text missverstanden. Ich verstehe das jetzt so du hast einen Träger mit dem du deinen Laser ansteuerst quasi On/Off. Dein System/Inerferometer oder so moduliert ein 300Hz-3kHz Signal da drauf. Du willst dein (300-3k)Hz Basisbandsignal zurück gewinnen. Welche Bandbreite wird denn benötigt? Je nach Ausgang deiner Fotodiode brauchst du einen LNA--Mischer--Filter oder nur Mischer--Filter. Den Mischer steuerst du einfach mit deinem Trägersignal an, dann bist du im Basisband noch ein Tiefpass dahninter und du bist fertig. Alles möglichst kompakt halten je weniger du das Signal beeinflusst desto weniger Rauschen bekommst du. Wenn dein Tiefpass zu stark rauscht dann solltest du einen besseren Filter verwenden und nicht blind mehr Bauteile in die Schaltung werfen. Wie misst du denn dein Rauschen? Und wie bestimmst du deine Rauschquelle? Wenn wie im Bild nur ein Sinus auf den Träger moduliert ist der sich nicht bis langsam verändert brauchst du ja keine Bandbreite-> also Lock-In
also die Bandbreite ist 300-3000 Herz, sprich 2700 Herz. Eine einzelne Frequenz ist zu wenig. mein Rauschen messe ich indem ich direkt an der Modulationsquelle einen Frequenzdetektor anbringe. Damit habe ich mein reines Signal und wenn ich das mit dem Messsignal aus der Demodulation vergleiche weiß ich ja wie weit ich vom Signal weg bin => Rauschen eine Frage noch: Für was brauche ich den Mixer ? Der Stellt mir nämlich keine doppelte Frequenz sie sonst beim Lock in bzw. Synchrondemodulator her.
> Mein derzeitiges Problem ist dass ich nur mit einem Tiefpass > einfach noch zu viel Rauschen habe... Falls das Puls-Weiten-Verhältnis 50:50 beträgt und konstant ist, dürfte der Tiefpass die rauschärmste Lösung darstellen. Lediglich die Amplitude halbiert sich. Der Tiefpass entfernt eher das hochfrequente Rauschen. Falls es sich um einen passiven Tiefpass mit 100 Ohm Innenwiderstand handelt, beträgt das zusätzliche Rauschen max. 100nV. Wie groß ist denn das Signal? Wie sind die Innenwiderstände? Entsteht das Rauschen evtl. schon an der Photodiode? Kann es sich auch um nicht lineare Verzerrungen handeln? Gruß, Bernd
Diode+TP = Hüllkurvendmodulator: Funktion wie Mischen und Filtern. Alles eine Frage der Betrachtungsweise. Hast du keinen Speki zur Hand? Eine Uni sollte sowas doch haben. Tiefpass aktiv oder passiv? Wie viel dB noisfigure? SNR? Eine andere frage noch wie kommt die Bandbegrenzung des Basisband Signals bei der Modulation zu stande? Ist das physikalisch durch das Messobjekt eingeschrängt? Oder hat das Messobjekt eine speziefische Frequenz?
Also wie das Signal aussieht ist stets unterschiedlich da das System äußerst dynamisch ist (Wackeln, Erdstöße, Aufweitung des Lasers und und und) Die Flanken des Rechtecksignals (eigentlich ist es ab 100 khz eher eine Dreieck-Sinus-Signal) sind vielleicht 2-3 mV hoch, das aufmodulierte Signal ist (Pik-to-Pik)nochmal kleiner. Die Photodiode ist sehr rauscharm, sprich kaum Dunkelspannung. Momentan ist der Aufbau so, dass ich alles in einen Verstärker schicke. Danach ein Hochpass ab 300 Hz. Danach nochmal ein Verstärker, dann ein Mixer (mit Rechteckspannung gleicher Frequenz und Phase)und letztens ein Tiefpass (glaube passiv) bis 3000 Herz. beschalte ich den Laser mit konstanter Spannung und nehme den Mixer raus, ist das Signal übrigens nur unwesentlich schlechter :( über Innenwiderstände weiß ich leider momentan noch wenig, spielen die eine so große Rolle? >Eine andere frage noch wie kommt die Bandbegrenzung des Basisband >Signals bei der Modulation zu stande? Ist das physikalisch durch das >Messobjekt eingeschrängt? Oder hat das Messobjekt eine speziefische >Frequenz? sehr interessant! die Anregung geschieht noch durch einen desssen Frequenzgenerator den ich selbst einstellen kann. Wie das mit dem kontinuierlichen Frequenzband aussieht weiß ich nicht. spielt das eine so große Rolle bei einer Trägerfrequenz von 100 khz? die Seitenbänder werden sich doch nicht etwa überlagern....
Sehr gut. Alles anders als gedacht. Schreib das doch alles gleich hin dann würde es schnell gehen. Auf was stellst du deinen Frequenzgenerator ein? Sinus, Rechteck? Sweep oder eine konstante Frequenz? Wenn du nur Frequenzen von 300-3k kannst du ja mal nachrechnen ob sich da was überlagern kann mit 100k Träger. wellewelle schrieb: > einen Verstärker schicke. > Danach ein Hochpass ab 300 Hz. Danach nochmal ein Verstärker, dann ein > Mixer (mit Rechteckspannung gleicher Frequenz und Phase)und letztens ein > Tiefpass (glaube passiv) bis 3000 Herz. Jetzt von vorne bis hinten durch Messen. Und spezifizieren Verstärker 1 mit Bandbreite x, NF y,usw , HP ... Was soll das mit Verstärker - HP - Verstärker sein?
Frequenzgenerator ist auf 100 khz Rechteckspannung eingestellt, die
Photodiode macht das dann ungefähr zu einem Dreiecksignal, is halt a
wengal langsamer.
Der 2te Verstärker nach dem Hochpass war einfach da um das Signal
zusätzlich zu verstärken... hab ihn ausgebaut.
ok vielen Dank schon mal.
>Bandbreite x, NF y,usw , HP ...
was bedeutet NF y ?
wellewelle schrieb: > und was is denn ein Speki ? sorry ich bin ein nooob... Ein Spektrumanalyzer Ralph Berres
NF(Noisefigure) ist neudeutsch für Rauschzahl. Ein maß für die verschlechterung des Signal zu Rauschabstandes eine Vierpols.
wellewelle schrieb: > keine sorge, das ganze geschieht im rahmen einer universitären > ausbildung, der geliebte gesetzhüter hat seinen harten finger drauf wellewelle schrieb: > und was is denn ein Speki ? sorry ich bin ein nooob... Passt irgendwie nicht zueinander. Ist wohl doch nur ein Spanner ! J.
Ein LDR ist ein lichtempfindlicher Widerstand. Ich hab mir überlegt, warum der Tiefpass nicht funktioniert. Da das Signal so verwaschen ist, steigt die Flanke unzuverlässig an. Dies wirkt sich als Rauschen aus. Probier mal, den Takt von 100 kHz auf max. 50 kHz oder sogar auf 25 kHz zu reduzieren, dann sollte der Rauschabstand mit der Tiefpass-Methode besser werden.
tagchen... @bernd: ich hab die mod-frequenz verändert aber ich konnte keinen wirklichen qualitäts unterschied erkennen. der detektor ist eine quadrantenfotodiode, ziemlich hochwertig. übrigens: wenn ich den Laser nicht zerhacke sondern konstant betreibe ist das Signal übrigens auch nicht schlechter. irgendwie bringt die ganze Modulation nicht wirklich was :( eigentlich sollten doch verschiedene Rauschvorgänge reduziert werden (z.b. rosa Rauschen) oder ? grundsätzlich ist das wohl noch gewaltig was faul bei mir :( der Aufbau sieht momentan folgendermaßen aus: Fotodiode->Verstärker(x1000)->Hochpass(fmin=300Herz)->Mixer(das Signal wird nicht verändert sondern lediglich weiter verstärkt)->Tiefpass(fmax=3000Herz)->Oszi/Lautsprecher ich mach mal ein paar fotos um euch einen besseren eindruck zu vermitteln...
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hallo beisammen... ich hab hier mal ein foto von den amplituden gemacht die mir die photodiode von dem mit rechteckspannung modulierten laser erzeugt..
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ein nutzsignal das zustande kommt indem der laser auf der photodiode hin und herwackelt... dazu kommen noch die laseramplituden aus bild 1....
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morgen werd ich dieses signal noch durch einen hüllenkurvendemodulator bzw. synchrondemodulator (wenn das überhaupt sinn macht) schicken). ich werde rausfinden und euch zeige wie schwache signale man noch messen kann und ich hoffe ihr könnt mir dann tipps geben wie sich das ganze noch verbessern lässt
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