Forum: HF, Funk und Felder Kann man auf diese Weise Schwingkreiskapazitäten schalten?


von GB (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo,

kann man auf diese Weise Schwingkreiskapazitäten schalten?

(beispielsweise in einem KW-Oszillator bis 20MHz)

Wenn ja, gehen auch 1N4148 oder BAT43 oder müssen es spezielle Dioden 
sein?

von GB (Gast)


Lesenswert?

Noch mal genauer gesagt, durch Umschaltan an S soll entweder C1 nach 
Masse durchgeschaltet werden oder C2.

von B e r n d W. (smiley46)


Lesenswert?

Hallo GB

Im Prinzip funktioniert das so. Wenn die Amplitude in die Nähe der 
Schwellspannung kommt, lädt sich der Kondensator der sperrenden Diode 
negativ auf. Die Sperrspannung beeinflusst die Kapazität der Diode, bei 
einer 1N4148 macht das jedoch nur ca. 0,2pF aus. Eleganter wäre es, die 
Kathoden auf der halben Betriebsspannung zu halten und die Anoden 
zwischen Plus und GND zu schalten. Aber aus der Sicht des 
Schaltvorganges funktioniert das so.

Gruß, Bernd

: Bearbeitet durch User
von BattMan (Gast)


Lesenswert?

GB schrieb:
> bis 20MHz

Bei dieser niedrigen Frequenz kannst Du direkt mit dem Schalter 
umschalten.
In den alten Yaesu Transceivern haben die das mit einem Stufenschalter 
gemacht. War ein speziell Stufenschalter, der mit mehreren Ebenen die Cs
zu- und abgeschaltet hat. Wenn Du nur ein paar Cs hast, wie die zwei in 
Deinem Bild, dann tut es doch ein einfacher Umschalter.

von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

Das ist eigentlich sogar gängige Praxis in vielen Bereichen.
Man muß nur darauf achten, daß bei normalen Dioden wie die 1n4148 der 
Gleichstrom (Schaltstrom) deutlich höher ist also der Schwingkreisstrom 
(HF-Strom), damit die Diode nicht durch negative HF-Halbwellen 
"abgeschaltet" wird.
Da aber die Dioden gewisse Nichtlinearitäten in den Schwingkreis 
reinbringen, kann es eher zu gewissen Intermodulationen kommen.

: Bearbeitet durch User
von Heinz Wäscher (Gast)


Lesenswert?

Jens G. schrieb:
> Man muß nur darauf achten, daß bei normalen Dioden wie die 1n4148 der
> Gleichstrom (Schaltstrom) deutlich höher ist also der Schwingkreisstrom
> (HF-Strom), damit die Diode nicht durch negative HF-Halbwellen
> "abgeschaltet" wird.

Aus diesem Grund nimmt man für diesen Zweck PIN Dioden mit langer 
Ladungsträger Rekmbinationszeit. Die sind zu langsam zum Gleichrichten 
und verhalten sich wie ein ohmscher Widerstand.

Die BA479 oder eine als PIN Diode missbrauchte 1N4007 sind bis auf 1 MHz 
hinunter geeignet.

Gruß

von GB (Gast)


Lesenswert?

Danke für die Resonanz!

B e r n d W. schrieb:
> Eleganter wäre es, die
> Kathoden auf der halben Betriebsspannung zu halten und die Anoden
> zwischen Plus und GND zu schalten.

Meine Idee ist, die Dioden mit einem Schieberegister mit 5V anzusteuern. 
Dann kann man mit einer einzigen Taste durch Mehrfachdrücken ein 
bestimmtes Band auswählen.

Jens G. schrieb:
> Da aber die Dioden gewisse Nichtlinearitäten in den Schwingkreis
> reinbringen, kann es eher zu gewissen Intermodulationen kommen.

Wenn ich  B e r n d W. richtig verstehe, kann man die Intermodulationen 
vermeiden oder verringern, wenn man die Anoden der Dioden statt auf 
Masse auf eine negative Hilfsspannung schalten würde.

Heinz Wäscher schrieb:
> Die BA479 oder eine als PIN Diode missbrauchte 1N4007 sind bis auf 1 MHz
> hinunter geeignet.

Mehrere BA479G habe ich zufällig in der Bastelkiste. Gibt es eine 
Mindestschaltspannung, die man einhalten muss?
Bei Goole habe ich gefunden:
10MHz bis 1GHz
Vr = 30V (Reverse Voltage)
IF = 50mA (Forward Current)

- > Braucht man zum Schalten nun mindestens 30V oder höchstens???

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

GB schrieb:

> Meine Idee ist, die Dioden mit einem Schieberegister mit 5V anzusteuern.
> Dann kann man mit einer einzigen Taste durch Mehrfachdrücken ein
> bestimmtes Band auswählen.

Und wenn der Taster prellt, „verschiebt“ sich das Register?

Dafür nimmt man heutzutage einen kleinen Controller.

> Mehrere BA479G habe ich zufällig in der Bastelkiste. Gibt es eine
> Mindestschaltspannung, die man einhalten muss?

Reverse: Anders als bei normalen Dioden ändert sich die Kapazität
einer PIN-Diode nur wenig mit der Sperrspannung.  Du brauchst also
nur so viel Vorspannung, dass der Scheitelwert der im Betrieb
auftretenden Wechselspannung sie nicht leitend werden lässt.

Vorwärts: mit zunehmendem Strom nimmt der effektive Innenwiderstand
der Diode ab (siehe Datenblatt).  Allerdings musst du entsprechend
hohe Ströme auch erstmal eingespeist bekommen, ohne dabei den
HF-Kreis zu bedämpfen.  Bei geringen Strömen kann man vielleicht noch
mit einfachen Vorwiderständen arbeiten, für große Ströme muss man
dann den Gleichstrompfad verdrosseln.

> - > Braucht man zum Schalten nun mindestens 30V oder höchstens???

Das ist der Grenzwert, also die maximale Sperrspannung, die sie
sicher vertragen!

von GB (Gast)


Lesenswert?

Jörg Wunsch schrieb:
> Und wenn der Taster prellt, „verschiebt“ sich das Register?
>
> Dafür nimmt man heutzutage einen kleinen Controller.

Wenn der Controller nicht durch HF-Aussendungen stört, gerne.

Jörg Wunsch schrieb:
> Du brauchst also
> nur so viel Vorspannung, dass der Scheitelwert der im Betrieb
> auftretenden Wechselspannung sie nicht leitend werden lässt.

Danke!

Jörg Wunsch schrieb:
> Allerdings musst du entsprechend
> hohe Ströme auch erstmal eingespeist bekommen, ohne dabei den
> HF-Kreis zu bedämpfen.

Das klingt nicht sehr batteriefreundlich.

BA479G
Vr = 30V (Reverse Voltage)
IF = 50mA (Forward Current)

Benötigt die BA479G also mindestens 50mA???

von Ulrich H. (lurchi)


Lesenswert?

Die Spannung in Sperrichtung sollte merklich größer als die 
Signalspannung sein. Einfach nur auf 0 V ist etwas wenig. Im 
eingeschalteten Zustand braucht man etwas Strom, es muss aber nicht der 
maximal erlaubte sein, und bei einer PIN Diode auch nicht unbedingt mehr 
als der HF Strom.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

GB schrieb:

>> Dafür nimmt man heutzutage einen kleinen Controller.
>
> Wenn der Controller nicht durch HF-Aussendungen stört, gerne.

Den legst du nach getaner Arbeit wieder schlafen.  Dann ist der
Takt aus.

> Benötigt die BA479G also mindestens 50mA???

Nochmal: das sind Grenzwerte, was du da abgelesen hast.

Für die im Betrieb sinnvollen Werte schau dir bitte das komplette
Datenblatt an.  Da hast du die Abhängigkeit des dynamischen
Innenwiderstands vom Flussstrom.  Musst du nur noch entscheiden,
wie viel Strom deine Schaltung maximal verträgt.

Ansonsten kannst du natürlich auch über kleine Reed-Relais nachdenken;
die dürften für geringe Schaltwiderstände deutlich weniger Strom
brauchen als eine PIN-Diode.

von B e r n d W. (smiley46)


Lesenswert?

Schau Dir dazu mal die Schaltung des TenTec 1253 an:
http://dpnwritings.nfshost.com/ej/ten_tec_1253/

von HST (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

die im von Bernd angegebenen Link gezeigte TenTec-Lösung schaltet 
komplette (hochohmige) Parallelschwingkreise um. Hier spielen ein paar 
Ohm der Dioden-Durchlasswiderstände keine Rolle. Es muss nur die 
Sperrschichtkapazität für eine ausreichende Entkopplung möglichst klein 
sein.

In der von GB gezeigten Schaltung liegt aber dieser Widerstand in Reihe 
mit den Schwingkreiselementen. Das führt je nach L/C-Verhältnis zu einer 
erheblichen Verschlechterung der Schwingkreisgüte. Nur für Vorkreise mit 
moderater Güte geeignet. Hier sollte aber als Faustregel die 
Sperrspannung >5V bzw. der Durchlassstrom mindestens 10mA betragen, um 
Signalverzerrungen (z.B. IM) klein zu halten.

Für eine Oszillatorschaltung nicht optimal, da der Durchlasswiderstand 
strom- und temperaturabhängig ist und damit die Frequenz beeinflusst (es 
sei denn, der Oszi wird durch PLL oder DAFC stabilisiert). Außerdem 
dürfte der Oszi aufgrund der geringen Schwingkreisgüte ein hohes 
Seitenbandrauschen aufweisen. Wesentlich besser sind Reedrelais, wie 
schon vorgeschlagen. Das würde auch die bei einem Oszi notwendige 
wesentlich höhere Dioden-Sperrspannung unnötig machen. Noch besser wäre 
auch hier die Umschaltung kompletter Schwingkreise, da sich ja sonst bei 
einem größeren gewünschten Frequenzbereich auch das L/C-Verhältnis 
massiv verändert.

Horst

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


Lesenswert?

in Uralt-Fernsehgeräten kamen Trommelkanalwähler zum Einsatz

http://www.radiomuseum.org/r/funkwe_hal_trommelkanalwaehler_4_119506000001.html

von GB (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

Danke für die Antworten!

B e r n d W. schrieb:
> Schau Dir dazu mal die Schaltung des TenTec 1253 an:
> http://dpnwritings.nfshost.com/ej/ten_tec_1253/

An etwas in dieser Art hatte ich tatsächlich gedacht!


@HST: Danke für die umfangreiche Erklärung. Es ist also besser, 
LC-Kreise im ganzen zu schalten. Das hilft mir für mein Projekt weiter!


Vielen Dank auch an alle anderen, die hier gepostet haben!

von Ulrich H. (lurchi)


Lesenswert?

Beim Oszillator schaltet man da eher nicht nur den Schwingkeis um, 
sondern hat gleich separate VCOs für die verschiedenen Bereiche, und 
versorgt davon nur je einen mit Strom.

von sven (Gast)


Lesenswert?

GB schrieb:
> @HST: Danke für die umfangreiche Erklärung. Es ist also besser,
> LC-Kreise im ganzen zu schalten. Das hilft mir für mein Projekt weiter!

Aber nicht im Oszillator, siehe was HST schrieb. Fuer passive 
Schaltungsteile also z.B. die Eingangsselektion ist es durchaus 
brauchbar.

73

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.