Forum: HF, Funk und Felder Fragen zu 2m-Tuner-Schaltplan


von HF-Bastler (Gast)


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Hallo allerseits,

Die Schaltpläne von anderen zu studieren ist immer wieder sehr 
lehrreich. Kürzlich habe ich diese schöne Beschreibung eines 2m-Tuners 
gefunden
http://dl3etw.darc.de/2m%20FM%20Empfanger%20mit%20SI570%20als%20Lokaloszillator/2m%20FM%20Empfanger%20mit%20SI570%20als%20Lokaloszillator%20REV0.pdf
mit folgendem Schaltplan (siehe auch angehängten Screenshot):
http://dl3etw.darc.de/2m%20FM%20Empfanger%20mit%20SI570%20als%20Lokaloszillator/Schaltplan%202m%20Tuner.png

Ein paar Punkte sind mir nicht klar und es würde mich interessieren, 
falls Ihr mir hier helfen könntet:

1) Was bringt R24 (am "oberen" Gate des BF981)? Könnte man diesen 
Widerstand nicht ebenso gut weglassen?

2) Wieso ist die Spannung an der Source des BF981 über R26 mit +12V 
verbunden? Ich hätte hier erwartet, dass die Spannung nicht über einen 
Spannunsteiler (R26/R33) vorgegeben wird, sondern sich durch den Strom 
durch den BF981 einstellt. Also: R26 weglassen --> Rückkopplung durch 
Ugs-Änderung bei I(drain)-Änderung zur Kompensation von 
Exemplarstreuungen und Temperatur.

3) Wozu wird das Dämpfungsglied R4/R5/R28 eingefügt? Ist das lediglich 
dazu da, eventuelle reaktive Impedanzanteile durch nicht perfekte 
Anpassung zu "absorbieren"?

Falls Ihre dazu etwas wisst, lässt mich das doch bitte wissen. Von 
solchen Schaltplänen und solchen Fragen kann man immer viel lernen. 
Danke!

von herbert (Gast)


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HF-Bastler schrieb:
> 3) Wozu wird das Dämpfungsglied R4/R5/R28 eingefügt? Ist das lediglich
> dazu da, eventuelle reaktive Impedanzanteile durch nicht perfekte
> Anpassung zu "absorbieren"?

Steht doch da oder nicht? Pegel und Impedanz Anpassung von 50 Ohm an 
1500 Ohm des Mischers.
Ein Dämpfungsglied mit Transformation ist das einfachste und billigste 
damit der Mischer 1500 Ohm sieht.

von Hp M. (nachtmix)


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HF-Bastler schrieb:
> 1) Was bringt R24 (am "oberen" Gate des BF981)?

Der wird dem nicht optimalen Layout geschuldet sein.
So ein DG-MOSFET ist ja im Prinzip eine Kaskodenschaltung, und das Gate 
des zweiten Transistors wird HF-mäßig an Masse gelegt.
Vermutlich  ist es hier durch die langen Leiterbahnen zu dem C4 zu 
Resonanzen, -vielleicht sogar zu einer Schwingneigung-, gekommen, und 
der Widerstand bedämpft diese Resonanz.
Manchmal nimmt man zu diesem Zweck auch eine Ferritperle, was sinnvoll 
ist, wenn an einem Widerstand ein störender Spannungsabfall aufträte.

HF-Bastler schrieb:
> Wieso ist die Spannung an der Source des BF981 über R26 mit +12V
> verbunden? Ich hätte hier erwartet, dass die Spannung nicht über einen
> Spannunsteiler (R26/R33) vorgegeben wird, sondern sich durch den Strom
> durch den BF981 einstellt.

Jedoch:
Der Strom ändert sich, wenn der Transistor über die UG2 abgeregelt wird.

Bezüglich der Werte der Spannungsteiler an G1, G2 und S  ist zu 
vermuten, dass da jemand sehr genau die DC-Kennlinien studiert hat, 
damit beim Abregeln nicht die Verzerrungen der Stufe steigen.

HF-Bastler schrieb:
> 3) Wozu wird das Dämpfungsglied R4/R5/R28 eingefügt? Ist das lediglich
> dazu da, eventuelle reaktive Impedanzanteile durch nicht perfekte
> Anpassung zu "absorbieren"?

Ich denke, dass damit das Anpassungsnetzwerk in erster Linie breitbandig 
gemacht wird.

von W.S. (Gast)


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HF-Bastler schrieb:
> Die Schaltpläne von anderen zu studieren ist immer wieder sehr
> lehrreich.

Ich habe da ein paar leise Bedenken. Wenn ich mir obige Schaltung 
anschaue, dann sehe ich, daß das zwar 5 abzugleichende Induktivitäten 
drin sind nebst 3 Testpunkten, aber nicht einmal ein Anschluß für eine 
Verstärkungsregelung am zweiten Gate des Eingangstransistors.

Kurz gesagt, es gibt gute Schaltungen, von denen man etwas lernen kann 
und es gibt weniger gute, von denen man auch weniger lernen kann bis hin 
zu grottenschlechten Schaltungen. Aber oft genug weiß man nicht, wie man 
die guten von den grottenschlechten unterscheidet. Gelle?

W.S.

von HF-Bastler (Gast)


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herbert schrieb:
> HF-Bastler schrieb:
>> 3) Wozu wird das Dämpfungsglied R4/R5/R28 eingefügt? Ist das lediglich
>> dazu da, eventuelle reaktive Impedanzanteile durch nicht perfekte
>> Anpassung zu "absorbieren"?
>
> Steht doch da oder nicht? Pegel und Impedanz Anpassung von 50 Ohm an
> 1500 Ohm des Mischers.
> Ein Dämpfungsglied mit Transformation ist das einfachste und billigste
> damit der Mischer 1500 Ohm sieht.

Wie soll das gehen?! Die Ausgangsimpedanz des Dämpfungsgliedes ist doch 
220 Ohm (R4) parallel zum "Rest" (R28, R5 etc.). Das gibt auf jeden Fall 
einen Wert kleiner als 220 Ohm. Zudem soll an TP3 (wahrscheinlich nach 
dem Entfernen von C11) 50 Ohm erreicht werden.

Passiert die Impedanztransformation nicht hauptsächlich mit C11/L4?

von HF-Bastler (Gast)


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Hp M. schrieb:
> HF-Bastler schrieb:
>> 1) Was bringt R24 (am "oberen" Gate des BF981)?
>
> Der wird dem nicht optimalen Layout geschuldet sein.
> So ein DG-MOSFET ist ja im Prinzip eine Kaskodenschaltung, und das Gate
> des zweiten Transistors wird HF-mäßig an Masse gelegt.
> Vermutlich  ist es hier durch die langen Leiterbahnen zu dem C4 zu
> Resonanzen, -vielleicht sogar zu einer Schwingneigung-, gekommen, und
> der Widerstand bedämpft diese Resonanz.
> Manchmal nimmt man zu diesem Zweck auch eine Ferritperle, was sinnvoll
> ist, wenn an einem Widerstand ein störender Spannungsabfall aufträte.

Interessant! Ich hätte jetzt erwartet, dass etwas parasitäre Induktanz 
zu einer KLEINEREN Impedanz führen würde (Serien-LC-Kreis). Aber 
wahrscheinlich ist dann die Zunahme der Impedanz oberhalb der Resonanz 
problematisch.(?)
Den Trick mit dem Widerstand merke ich mir auf jeden Fall!
Danke.


Hp M. schrieb:
> Jedoch:
> Der Strom ändert sich, wenn der Transistor über die UG2 abgeregelt wird.
Es gibt doch gar keine Regelung. Nicht?

> Bezüglich der Werte der Spannungsteiler an G1, G2 und S  ist zu
> vermuten, dass da jemand sehr genau die DC-Kennlinien studiert hat,
> damit beim Abregeln nicht die Verzerrungen der Stufe steigen.
Geht das? Sind die Toleranzen bei den Kennlinien nicht derart gross, 
dass eine solche Lösung dann nur mit einem einzigen Exemplar des 
Transistors funktioniert?

von Hp M. (nachtmix)


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HF-Bastler schrieb:
> Es gibt doch gar keine Regelung. Nicht?

Na ja, in der Zeichnung ist der Anschluss zwar auf +12V gelegt, aber er 
ist herausgeführt, sodass man dort eine Regelspannung anlegen könnte.
Auf der letzten Seite dieses Datenblatts 
https://mikroshop.ch/pdf/BF981.pdf ist eine Musterschaltung für 200MHz 
vom Hersteller. Das dort gezeigte 50 Ohm Anpassnetzwerk auf 145MHz 
umzurechnen, sollte ja nicht allzu schwer sein.
Ich habe nicht kontrolliert, ob der Autor des Tuners die 
Spannungsteilerwerte einfach abgekupfert oder an 12V-Betrieb angepasst 
hat.

HF-Bastler schrieb:
> Sind die Toleranzen bei den Kennlinien nicht derart gross,
> dass eine solche Lösung dann nur mit einem einzigen Exemplar des
> Transistors funktioniert?

Der trotz streuender Schwellenspannungen richtige Arbeitspunkt wird ja, 
wie du bereits richtig erkannt hast, mittels der durch R23 bewirkten 
DC-Gegenkopplung erreicht und stabilisiert.
Wie aus dem Datenblatt ersichtlich ist, scheint der optimale 
Arbeitsstrom dieses Transistors bei ca. 10mA oder etwas höher(Bild5) zu 
liegen, und für UG1=0 streut dieser typische Wert des Drainstromes von 4 
bis 25mA.

In der Musterschaltung legt der Spannungsteiler R1,R2 die U_G1 auf 16V/3 
= 5,33V fest.
Der Spannungsteiler R4,R5 an Source liefert unbelastet eine Spannung von 
3,63V bei einem Innenwiderstand von 170 Ohm.
Eine U_G1S von 0 V wird also mit einem Transistor erreicht, der diese 
3,63V auf 5,33V erhöht, also  1,7V an 170 Ohm abfallen lässt, - oder 
just 10mA zieht ;-)
Die sich einstellenden Stromwerte für die grenzwertigen Transistoren 
erhältst du, wenn du in Bild 10 durch den Punkt 0V, 10mA eine 
Widerstandsgerade für 240 Ohm (oder ca.4mA/V) legst (170 Ohm des 
Spannungsteilers plus 70 Ohm bzw 14mS Ausgangswiderstand des Transistors 
an Source).
Die Schnittpunkte  dieser Widerstandsgeraden mit den Grenzkurven liegen 
dann bei etwa 8mA für den 4mA-Typ und 13mA für den 25mA-Typ.
Aus Bild5 kannst du dann ersehen, dass für diesen Strombereich von 8 bis 
13mA die Änderung der Steilheit recht moderat und keinesfalls "derart 
gross" ausfällt.

: Bearbeitet durch User
von herbert (Gast)


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Hp M. schrieb:
> Ich denke, dass damit das Anpassungsnetzwerk in erster Linie breitbandig
> gemacht wird.

Breitbandige Anpassung 50 zu 1500 Ohm... wobei man die Breitbandigkeit 
(2 Mhz) auf der 50 Ohm Seite benötigt.

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