Forum: HF, Funk und Felder Experimentieren AGC-Schaltung -Versuche


von Peter S. (peter1964)



Lesenswert?

Hallo Leute,

Ich bin dabei eine halbwegs vernünftige AGC Schaltung zu realisieren.

Ich habe mal zwei Beispiele hochgeladen  AGC-1 und AGC-2 beide diskret 
aufgebaut.

Die Schaltung AGC-1 ist eine Schaltung die man öfters in der 
Fachliteratur
findet .
Die beiden Dioden erzeugen eine negative Spannung die möglichst HF 
bereinigt wird um sie dann der Basis vom Transistor zuzuführen, diese 
negative Spannung
an der Basis manipuliert den Transistor, er macht ihn schlechter 
leitend.
( Vereinfacht ausgedrückt ).

Die Schaltung AGC-2 habe ich mir ausgedacht ( Soll nicht heißen das sie 
vielleicht schon längst bekannt ist  :-) )

Meine Idee war einen seperaten Transistor praktisch als veränderbaren 
Widerstand zu benutzen.
Denn die Spannungsverstärkung ist ja das Verhältnis von Collektor und 
Emitterwiderstand.
Und der Seperate Transistor ist praktisch der Emitterwiderstand.

AGC-1 und AGC-2 machen bei einer kleinen Eingangsspannung ( AGC springt 
noch nicht oder kaum an ) beide eine vernünftige Sinus Ausgangsspannung.
Ist aber die Eingangsspannung wesentlich höher ( AGC fängt an zu wirken 
)
ist der Sinus von AGC-1 ziemlich entstellt. ( Was einen hohen 
Klirrfaktor bedeuten muss )
Bei meiner Schaltung AGC-2 sieht der Sinus wesentlich besser aus.

Was meint ihr dazu ?

Auf Antworten würde ich mich freuen.

tschüss
Peter

von Bernhard (Gast)


Lesenswert?

Willst du einen ZF-Verstärker für 455 kHz bauen? Der Ausgang von 
Schaltung 1 geht bei Eingreifen der AGC nahe an das +9V Potential, dann 
kann der Ausgang nicht mehr positiver werden und die "Sinusberge" werden 
abgehackt, was man im Bild sieht. Schaltung 2 ist besser, weil du mit 
einer von Q2 gesteuerten Emittergegenkopplung arbeitest. Ich habe so 
eine Schaltung noch nicht gesehen (was auch bei mir nicht heißt, dass es 
sie nicht schon gibt), aber ich kenne AGC Schaltungen mit nur einen 
Transistor mit einer Spule oder einem Parallelschwingkreis im Kollektor, 
wo man den DC-Basistrom und damit den DC-Kollektorstrom steuert. In 
dieser Schaltung bleibt dann die CE-Spannung konstant auf voller 
Betriebsspannung, was der Linearität zugute kommt. Üblicherweise steuert 
man so die Verstärkung nicht nur einer einzelnen ZF-Stufe sondern 
mehrerer bzw. auch bereits der RF-Vorstufe, und erreicht insgesamt ein 
großen Regelbereich.

von Peter S. (peter1964)


Lesenswert?

Hallo Bernhard

Ja einen ZF Verstärker für 489kHz
die 489 Khz sind vorgegeben von meinem Laddefilter der mit 500kHz
Resonatoren arbeitet.

Da mein Ladderfilter  eine Impedanz von 1,5 kOhm hat
ist der Kollektorwiederstand von 1,5 kOhm halt zwingend
( Spule oder RC Schwingkreis im Kollektor dürfte also ausscheiden, außer 
ich würde sie mit 1.5kOhm bedämpfen. )

Es sollte auch nur eine Prinziepschaltung sein, mehre Stufen sind besser
das ist klar.

tschüss
Peter

von B e r n d W. (smiley46)


Lesenswert?

Hallo Peter

Prinzipiell ist es besser, wenn die Aplitude der letzten ZF-Stufe nicht 
zu groß wird. Dann verzerrt das Signal weniger. Der HF-Gleichrichter 
sollte dafür so effektiv als möglich funktionieren (Schottkydioden) und 
damit auf kleinere Amplituden regeln. Das fehlende Signal kann im 
NF-Bereich leicht nachgeholt werden.

Wird oben am Kollektor ein Schwingkreis vorgesehen, dann hält dieser den 
Sinus aufrecht, auch wenn er nur noch mit einer Halbwelle angesteuert 
wird.

Dann erinnere ich mich noch an eine Kaskoden-Schaltung, da war dem 
oberen Transistor en zweiter parallelgeschaltet jedoch mit dem Kollektor 
auf Vcc. Je stärker dieser Transistor angesteuert wird, desto mehr nimmt 
er dem anderen den DC-Strom und das Signal weg.

So ähnlich:
http://www.freepatentsonline.com/6801089.html

von B e r n d W. (smiley46)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo Peter

Hier ist noch eine Simulation eines Gleichrichters für die AGC. Das 
schöne an der Schaltung, es läßt sich alles einzeln einstellen:

1. R5 und R6 bestimmen die Emitterspannung und damit auch die max. 
AGC-Spannung am Kollektor. Der Kollektor kann nicht weiter ansteigen als 
der Emitter.

2. Q1 stellt eine Stromquelle dar, der Strom kann mit R4 eingestellt 
werden. Der Strom (ca. 100µA) und C2 bestimmen die Release-Time.

3. Die Ansprechschwelle des Gleichrichters wird durch R2 und R3 
bestimmt. Jedoch sollte der Ruhestrom des Q2 ohne Signal kleiner sein, 
als derjenige der Stromquelle, also etwas unterhalb von 0,6 Volt 
bleiben.

4. R1 und das Hfe von Q2 bestimmen die Attack-Time. Bei Signalen > 1 Vss 
hilft D1 mit und die Attack-Time wird noch wesentlich kürzer. Die 
AGC-Spannung kann dann in 5 ms Null Volt erreichen, das schützt die 
Ohren.

Die mit der AGC geregelte Stufen würde ich nur nach dem Quarzfilter 
wirken lassen, denn die Einschwingzeit des Quarzfilters macht die 
Regelung deutlich schwieriger.

Gruß, Bernd

von Kurt B. (kurt-b)


Lesenswert?

Peter Spiegel schrieb:

>
> Meine Idee war einen seperaten Transistor praktisch als veränderbaren
> Widerstand zu benutzen.

Das dürfte auch der richtige Weg sein.
Ich meine aber es wäre besser die einzelnen Verstärkerstufen nicht 
anzuzapfen, also im linearem Bereich zu lassen, sondern wirklich das 
Signal selber abzumildern (veränderbare Spannungsteilung).
Als regelbarer Widerstand (Teil einer Spannungsteilung) müsste sich doch 
ein FET eignen.
Denn der ist ja eigentlich nur ein steuerbarer Widerstand.


Kurt

von B e r n d W. (smiley46)


Lesenswert?

> müsste sich doch ein FET eignen

Im Prinzip geht das, aber der Regelbereich ist nicht besonders groß. Der 
ON-Widerstand liegt zwischen 20 und 50 Ohm. Als Spannungsteiler müsste 
dann einer hochohmiger, der andere niederohmiger werden. Gibts da einen 
Schaltungstrick?

Gut gehts mit Bipolar-Transistoren, das Signal sollte allerdings kleiner 
als 500mV sein. Es wird keine Betriebsspannung benötigt und es wird 
sogar die negative Halbwelle gedämpft. Die Dämpfung ist ungefähr 
proportional zum Basisstrom.

Dann funktioniert es auch recht gut mit Dioden. Die Dämpfung ist 
ungefähr proportional zum Strom. Der DC-Strom bestimmt den dynamischen 
Innenwiderstand der Diode.

Schwieriger wird es, wenn sich die Impedanz der Schaltung nicht 
verändern darf.

von Peter S. (peter1964)



Lesenswert?

Hallo Leute

Ich habe Meine AGC Schaltung erweitert
Sie besteht jetzt aus einen 3 Fachen Ladderfilter jeweils getrennt durch 
eine Pufferstufe die AGC geregelt wird.

Ich wollte wissen wie sich die AGC mit einem Ladderfilter verträgt
Ich habe die Bandbreite des Ladderdilter künstlich auf 15kHz erweiter
( bei Cs der Resonatoren geschummelt ) um den Filter mit Spice einfach 
zu treffen.

Es ging mir nur um das Prinziep ob ein Ladderfilter AGC - Regelbar ist
Die Drei Ladderfilter haben eine Impedanz von jeweils 1,5 kOhm.

Man sieht das der Regelvorgang bei gut 200ms abgeschlossen ist.

Eine Eingangsspannung-Verhältnis von 1 zu 100  ergibt am Ausgang nur ein 
Spannungs-Verhältnis von ca. 1 zu 2.
Also laut Simulation wie ich meine eine gut funktionierende Regelung.

Der Ausgangssinus von den 100mV Eingang sieht sehr bescheiden aus
aber das kriege ich noch besser hin.

Hate leider keine Zeit mehr
da jeder Simulationsdurchgang schon extrem lange dauert  ( 400ms )

Das Schaltbild habe ich aus zei Einzelbilder zusammengefügt
soll heißen die Senkrechte schwarze Linie in der Mitte des Bildes
rührt daher und hat nichts zu bedeuten.

Was haltet ihr von dieser Schaltung ?

Auf eure bisherigen Antworten nehme ich heute Nachmittag stellung
habe momentan jetzt leider keine Zeit mehr
tschüss

Peter

von Peter S. (peter1964)


Lesenswert?

Hallo Leute

Nachtrag zur AGC-3:
Gegenüber AGC-2  habe ich den Basispannungsteiler von Q2, Q4, und Q6
wesentlich hochohmiger dimensoniert. Ich denke je geringer der Querstrom 
im
Vergleich zum Basisstrom um so besser läßt sich Q2, Q4 und Q6 von der 
Diodengleichspannung beeinflussen.

Diese AGC läßt sich einfach in Empfindlichkeit und Trägheit regeln.

R6 ist für die Empfindlichkeit verantwortlich, je kleiner R6 um so eher 
spricht die AGC-Regelung an.

C5 ist hauptsächlich für die Trägheit verantwortlich.
Je größer C5 um so träger wird die AGC-Schaltung.



Bernhard schrieb
> aber ich kenne AGC Schaltungen mit nur einen
> Transistor mit einer Spule oder einem Parallelschwingkreis im Kollektor,
> wo man den DC-Basistrom und damit den DC-Kollektorstrom steuert. In
> dieser Schaltung bleibt dann die CE-Spannung konstant auf voller
> Betriebsspannung, was der Linearität zugute kommt.

Bernhard das klingt interessant
weiss aber nicht ganz genau was Du meinst.
hättest Du ein Schaltbild oder eine Spice -Simulation davon ?

Kurt Bindl
> Ich meine aber es wäre besser die einzelnen Verstärkerstufen nicht
> anzuzapfen, also im linearem Bereich zu lassen, sondern wirklich das
> Signal selber abzumildern (veränderbare Spannungsteilung).
> Als regelbarer Widerstand

Hallo Kurt
praktisch wie eine Lautstärke-Regelung über Poti ?
Oder wie meinst Du das ?
Hast du ein Schaltbild ?

B e r n d W.
> Wird oben am Kollektor ein Schwingkreis vorgesehen, dann hält dieser den
> Sinus aufrecht, auch wenn er nur noch mit einer Halbwelle angesteuert
> wird.

Hallo Bernd
Habe ich bei AGC 1 versucht
Schwingkreis gedämpft und einmal ungedämpft
brachte aber auch kein Sinus zustande
zumindest in der Spice Simulation.

B e r n d W.
>
> Hier ist noch eine Simulation eines Gleichrichters für die AGC. Das
> schöne an der Schaltung, es läßt sich alles einzeln einstellen:

Sieht wirklich Interessant aus Bernd
Wenn ich Dich richtig verstehe ist das nur der Teil der 
Gleichspannungsgewinnung praktisch die Steuerspannung der AGC.
Würde mich interessieren wie  sie vollständig ausschaut.

tschüss
Peter

von Kurt B. (kurt-b)


Lesenswert?

Peter Spiegel schrieb:

>
> Kurt Bindl
>> Ich meine aber es wäre besser die einzelnen Verstärkerstufen nicht
>> anzuzapfen, also im linearem Bereich zu lassen, sondern wirklich das
>> Signal selber abzumildern (veränderbare Spannungsteilung).
>> Als regelbarer Widerstand
>
> Hallo Kurt
> praktisch wie eine Lautstärke-Regelung über Poti ?
> Oder wie meinst Du das ?

Eher als Belastung des Signals.
Das Signal wird einfach -weggefressen-, zwei Widerstände in Reihe, einer 
ist als Veränderbarer (FET,Transistor/Diode) ausgeführt.
An diesem wird das Signal abgenommen und weitergeführt.

Der Hintergedanke dabei ist das die einzelnen Stufen in ihrem 
Arbeitspunkt nicht verändert werden, also -linear- verstärken (du willst 
ja einen -schönen- Sinus haben.

Bei ZF ist die Anpassung an die nächste Stufe nicht kritisch, darum auch 
diese "Brachialmethode".

(egal welche Regelung du machst, pass auf dass die erste Stufe nicht zu 
weit runtergefahren wird denn sonst bringt sie ev. viel Rauschen 
hervor/hinein)

> Hast du ein Schaltbild ?

Nein, erst sollte überlegt werden ob das überhaupt sinnvoll ist.


 Kurt

von B e r n d W. (smiley46)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo

Bei dieser Schaltung kann man eine gewisse Schwingneigung nicht 
verleugnen, vor allem, wenn man durch einen Schwingkreis auch eine hohe 
Verstärkung erzielen will. Es entsteht ein Huth-Kühn-Oszillator, was man 
an der hohen Resonanz beim angehängten Bild sieht.

Um dies zu vermeiden, liegt bei der Kaskode die Basis des oberen 
Transistors auf GND. Die Rückwirkung/Schwingneigung geht dabei gegen 
Null. Obwohl die Stufe bis zu 10dB dämpft, bleibt das Signal 
sinusförmig. Selbst mit einer Belastung von 3.5k durch die nachfolgende 
Stufe beträgt die max. Verstärkung noch 45dB. Zwei Stufen sind also 
völlig ausreichend für genügend Verstärkung und Regelumfang.

Deshalb empfehle ich zwei Keramikfilter mit je 4 Schwingern und einem 
ungeregelten Verstärker dazwischen mit ca. 10dB Verstärkung. Dann folgen 
zwei Kaskodenstufen.

Noch was zur Quarzfilter-Simulation:
Das breite Filter schwingt viel schneller ein als ein schmales. Dadurch 
läßt sich der Regelvorgang leider nicht vergleichen.

Gruß, Bernd

von Peter S. (peter1964)


Lesenswert?

Hallo Leute

B e r n d W.
> Bei dieser Schaltung kann man eine gewisse Schwingneigung nicht
> verleugnen, vor allem, wenn man durch einen Schwingkreis auch eine hohe
> Verstärkung erzielen will. Es entsteht ein Huth-Kühn-Oszillator, was man
> an der hohen Resonanz beim angehängten Bild sieht.

Hallo Bernd
Man könnte den Schwingkreis Bedämpfen mit einnen Parallelwiderstand ( 
ca. 1.5k bis 10k ) zum Schwingkreis.
Bei mehreren Stufen käme ich trotzdem auf eine hohe Gesamtverstärkung.
Klar, Kaskode ist für HF besser. Die Schaltung erbt halt die guten 
HF-Eigenschaften einer Basisschaltung kein Miller Efekt und relativ 
Rückkoplungssicher u.s.w.

Deine AGC-Kaskodeschaltung sieht sehr interessant aus
wenn ich das richtig verstehe wir mit dem pnp Transistor der Schwingreis 
immer mehr gedämpft bei steigenden AGC-Signal um so eine Verstärkung 
entgegenzuwirken.

Leider konnte ich die Schaltung nicht vervollständigen

soll heissen ich will ja keinen " I1-Generator " verwenden :-)
im realen leben muss das AGC-Signal ja gewonnen werden
über Dioden oder Transistoren oder wie auch immer
aber das ist mir mit Deiner Schaltung noch nicht gelungen.
Kannst du mir da helfen indem Du deine Schaltung vervollständigst ?

so in der Art wie ich es gemacht habe bei AGC-1 und AGC-2



B e r n d W.
> Noch was zur Quarzfilter-Simulation:
> Das breite Filter schwingt viel schneller ein als ein schmales. Dadurch
> läßt sich der Regelvorgang leider nicht vergleichen.

werde ich in einer realen Schaltung testen wie sich schmalbändige
Quarz-Ladderfilter oder Keramik-Ladderfilter da benehmen.


tschüss
Peter

von B e r n d W. (smiley46)



Lesenswert?

Hallo,

Die Variante "AGC durch Dämpfung" verbeult den Sinus auch, weil die Güte 
des Schwingkreises viel zu schlecht wird. Aber die AGC-Spannung ist 
ähnlich groß.

Höhre Signale können verarbeitet werden, wenn der Emitter-Widerstand 
vergrößert wird auf 47-100 Ohm. Durch die dann fehlende Verstärkung wird 
eine dritte Stufe notwendig.

Gruß, Bernd

von Peter S. (peter1964)


Lesenswert?

Hallo Bernd

Danke für die beiden Schaltungen

finde ich sehr gelungen

tschüss

Peter

von harri (Gast)


Lesenswert?

hallo....ich hab für eine ZF von 4MHz den Verstärker mit zwei Stufen als 
Emitterschaltung gebaut. Der Emitterwiderstand ist geteilt (10 & 82 ohm) 
wobei der grössere davon mit einem Serienschwingkreis 
wechselspannungsmässig überbrückt wird. Die Kapazität des Schwingkreises 
sind zwei Kapazitätsdioden, auf welche die Steuerspannung wirkt. Steigt 
das Signal an, wird der Schwingkreis verstimmt und der 
Wechselspannungswiderstand steigt...mit ihm sinkt die Verstärkung. Das 
Signal bleibt unverzerrt. Viel Aufwand, aber die Bastelei hat Spass 
gemacht.     Harri

von harri (Gast)


Lesenswert?

der Widerstand steigt natürlich mit steigender Spannung...sorry

von Kurt (Gast)


Lesenswert?

Peter S. schrieb:
>
> Meine Idee war einen seperaten Transistor praktisch als veränderbaren
> Widerstand zu benutzen.
> Denn die Spannungsverstärkung ist ja das Verhältnis von Collektor und
> Emitterwiderstand.
> Und der Seperate Transistor ist praktisch der Emitterwiderstand.
>

Im Prinzip verwendest du einen Spannungsteiler bei dem ein 
Zweig/Widerstand verändert wird.
Das geht, jedoch ist für das Ausgangssignal entscheidend wie linear der 
Widerstand ist der verändert wird.
Mit Transistoren ist das wohl nur "in etwa" hinzukriegen.

 Kurt

von Verstärkungsregler (Gast)


Lesenswert?

harri schrieb:
> für eine ZF ...

harri schrieb:
> Emitterwiderstand ... mit einem Serienschwingkreis
> wechselspannungsmässig überbrückt wird.

Diese Vorgehensweise führt zu einer veränderlichen Bandbreite, die von 
der agc abhängt. Das würde ich eher vermeiden und lieber eine der 
anderen Varianten nehmen, z.B.:

Arbeitspunkt verschieben, da muss man aber aufpassen, dass man nicht in 
eine der Begrenzungen grät, wie es TE in der ersten Schaltung passiert 
ist.

Spannungsteiler zwischen 2 Stufen mit Transistor als unterer Teiler 
Widerstand, das funktioniert bei Oszillatoren hervorragend, um sie von 
den Begrenzungen fern zu halten. Gibt ein sehr sauberes Signal.

Gegenkopplung für Wechselstrom in einer Emitterstufe hochregeln, durch 
einen Transistor // zum Emitterwiderstand, über einen C angeschlossen.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.