Hallo, ich habe versucht eine Schaltung nachzubauen die abhängig von der Frequenz des Eingangssignals eine DC Spannung als Fehler ausgibt welche dann im späteren für einen Regler genutzt wird, der die Ausgangspannung bei 0V hält. Die Schaltung arbeitet mit einem Hochpass als "Frequenz-Leistung"-Converter. Dafür wird das Eingangssignal gesplittet und anschließend wird eine Hälfte durch den Hochpass mit einer Grenzfrequenz von ~180 MHz gefiltert und anschließend um 3 dB gedämpft. Dieser Teil des Signal wird dann mit einer Diode in Flussrichtung zu einer positiven Spannung gleichgerichtet, wohingegen der ungefilterte Teil um 6dB gedämpft wird und mit einer Diode entgegen der Flussrichtung zu einer negativen Spannung gleichgerichtet wird. Anschließend werden die Spannungen noch mit einem Tiefpass gefiltert und wieder überlagert. Das Ausgangssignal sollte dann eigentlich negativ unterhalb einem Eingangssignal von ~180MHz sein und positiv überhalb von 180 MHz. Soweit zur Theorie. Ich habe die Schaltung erst auf Lochraster aufgebaut und anschließend noch mit SMD Bausteinen, da ich Sorge hatte das die Frequenzen schon zu hoch sind für einen Aufbau auf Lochraster. Beide Schaltungen haben jedoch nicht so funktioniert wie erhofft. Bis zu dem Tiefpass mit dem 470 Ohm Widerstand messe ich Spannungen im Bereich von ein paar 100 mV was auch meinen Erwartungen entspricht. Das Ausgangssignal bewegt sich im Bereich von ca. 10 mV, Verhält sich aber nicht abhängig von der Frequenz wie gewünscht. Ich habe auch schon Versucht die Schaltung in Spice zu simulieren, aber leider mit einem ähnlichen Ergebnis... Was mich schon stutzig gemacht hat ist die Zusammenführung des Signals vor dem Ausgang, meines Erachtens nach müsste dieser mit drei 16 Ohm Widerständen aufgebaut werden. Auch ist der Tiefpass mit dem 470 Ohm Widerstand in meinen Augen unpassend von der Impedanz her. Als Signalquelle benutze ich ein ADF5355 Frequenzgenerator. Vor dem Signalsplitter habe ich eine Signalleistung von +5dBm laut der FFT Funktion meines Oszis. Vielleicht habt Ihr ja Anregungen was noch zu beachten ist, da ich noch nicht mit so hohen Frequenzen gearbeitet habe.. Quelle: https://doi.org/10.1007/s00340-004-1559-6
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Dennis schrieb: > Das Ausgangssignal sollte dann eigentlich negativ unterhalb einem > Eingangssignal von ~180MHz sein und positiv überhalb von 180 MHz. Das klingt nach einem FM Demodulator. So was kann man auf verschiedenen Wegen aufbauen, z.B. einen Ratiodetektor oder einen Quadraturdemodulator. Dein einziges Problem ist die recht hohe Trägerfrequenz, aber im Prinzip bleibt das die gleiche Schaltung wie im 10,7MHz Bereich. Ein Ratiodetektor hat eine grosse Bandbreite, ist vermutlich also die bessere Lösung.
Ein FM-Flankendemodulator wenn ich recht verstehe. Bei 180 MHz hat der Hochpass -3dB und 45 Grad Phasenverschiebung. Die beiden Detektordioden machen daraus eine frequenzabhängige Gleichspannung. Die hängt von der Güte des Hochpasses ab, je steilflankiger desto mehr Ausgangsamplitude bei gleichem Hub. https://www.elektroniktutor.de/signalkunde/fm_demod.html Man kann in dem Frequenzbereich auch mit einem FM-Laufzeitdemodulator arbeiten. In einem Zweig wird eine Lambda/Viertel-Leitung eingefügt, und statt der Detektoren ein Dioden-Ringmischer.
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Hallo, danke schon einmal für die Antworten. Bei der Schaltung handelt es sich nicht um ein FM-Demodulator. Es geht darum Diodenlaser mit einem Frequenzoffset zu stabilisieren. Das Eingangssignal ist später ein heruntgergemischtes Signal einer Photodiode auf der zwei Lichtfelder überlagert werden (Frequenzdifferenz sind mehrere GHz). Die Schaltung wird dann dazu genutzt um ein frequenzabhängiges Fehlersignal zu erzeugen was als Regelwerte für eine Lasercontroller dient. Viele Grüße
Die beiden FM-Demodulatortypen reichen bis DC herunter, das bedeutet eine frequenzabhängige Gleichspannung. https://www.recycledgoods.com/micro-coax-10-ku-wr-62-rf-delay-line-wave-guide-12-4-18-0ghz-po-9981-k001/ Als Verzögerungsleitung gab es sogar aufgewickelte Hohlleiter. Je länger, desto mehr Phasenänderung über der Frequenz. 180 MHz hat eine Freiraumwellenlänge von 1,6 m, also problemlos mit Koaxkabel realisierbar.
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Hallo, ich hab die Schaltung noch einmal ohne die Tiefpässe am Ende des Signalpfads simuliert und verstehe leider nicht wieso im oberen Signalpfad überhaupt einen negativen Signalanteil entsteht (Der Verlauf der Kurve (blau) geht aber schon einmal in die richtige Richtung). Der untere Signapfad (grün) sollte jetzt als Normalisierung dienen damit der Nulldurchgang genau bei der Grenzfrequenz des ersten Hochpasses liegt. Ich stehe gerade etwas auf dem Schlauch glaube ich.. Viele Grüße
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Dennis schrieb: > Ich habe die Schaltung erst auf Lochraster aufgebaut > und anschließend noch mit SMD Bausteinen, da ich Sorge hatte das die > Frequenzen schon zu hoch sind für einen Aufbau auf Lochraster. Beide > Schaltungen haben jedoch nicht so funktioniert wie erhofft. Bis zu dem > Tiefpass mit dem 470 Ohm Widerstand messe ich Spannungen im Bereich von > ein paar 100 mV was auch meinen Erwartungen entspricht. Das > Ausgangssignal bewegt sich im Bereich von ca. 10 mV, Verhält sich aber > nicht abhängig von der Frequenz wie gewünscht. Der Hochpass sollte höherer Ordnung sein. Beide Pfade mit 50 Ohm abzuschließen, bevor gleichgerichtet wird, wäre auch zu empfehlen. Siehe Anhang. Die Quelle (3V) wird in 1ms linear von 100MHz auf 200MHz gewobbelt. Die Ausgangsspannung sieht doch recht brauchbar aus. Der Hochpass ist für 160MHz dimensioniert.
Vielen Dank. Ich werde die Woche noch einmal den Lötkolben schwingen und dann nochmal mit Messergebnissen melden. Viele Grüße
Dennis schrieb: > die abhängig von der > Frequenz des Eingangssignals eine DC Spannung als Fehler ausgibt welche > dann im späteren für einen Regler genutzt wird, der die Ausgangspannung > bei 0V hält. Lochraster bei 180 MHz ist schon mal keine wirklich gute Idee. :-( Entscheidend: Wie groß darf/muss die f-Abweichung sein, damit ein Fehler erkannt wird? Ein oder zig MHz? Einfach mal geschätzt, dass es nicht ein paar zig MHz sein sollen, sondern eher in der Größenordnung unter einem MHz. Richtig? Der Trick heißt: Die auszuwertenden Messwerte in eine Größenordnung bringen, wo die Auswertung mit physikalish einfach zu realisierenden Mitteln erfolgen kann (relative Fehler"verstärkung"). Der Weg: Die 180 MHz auf eine möglichst niedrige f (möglichst deutlich unter 1 MHz) heruntermischen. Dabei bleibt die absolute Abweichung dieselbe, nur relativ ist sie vom Betrag entsprechend größer. Die Auswertung kann man dann mit den üblichen f->U-Verfahren machen, als da sind: Phasen-Diskriminator, Quadratur-Demod. u.ä., Zähldiskriminator. Letzterer zeichnet sich durch seine verblüffende Einfachheit aus und bringt bei passender Auslegung nicht nur mickrige mV, sondern wesentlich größeren Spannungshub pro delta-f. Michael PS: Das Thema wäre im HF-Forum besser aufgehoben. ;-)
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