HB9: mit den FETs statt der CMOS-Schalter ändert sich nichts am Trafo, die schalten ja genau wie die CMOS-Schalter gegen Masse.
Hallo HB9
Stimmt, der T-Mode Mischer funktioniert auch so (hoffe, ich habe Dich richtig verstanden). Für den Mischer nach Ha-Jo Brandt müßten aber R8 und R11 durch zwei weitere Fet ersetzt werden und die bräuchten für die Source einen Massebezugspunkt, der meiner Ansicht nach nur mit einem Trafo mit Mittelanzapfung realisierbar wäre oder weißt Du vielleicht auch dafür einen Trick? Sorry für meine lange Leitung.
WalterBar: Übrigens ist das in diesem Beitrag gezeigte Filter recht schmal und klingelt stark.
Das stimmt, Walter, man darf es mit der Filtergüte nicht zu weit treiben, es neigt dann zum klingeln. Der Vorteil dieses Filters liegt in seiner Universalität, es ist in Frequenz und Güte (Bandbreite) stufenlos einstellbar und kann als Tiefpaß-, Hochpaß-, Bandpaß- oder Notchfilter verwendet werden. Universelles ist oft ein Kompromiß und dieses Filter ist darin keine Ausnahme. Habe es in der Vergangenheit als umschaltbares Peak- oder Notchfilter hinter einem Lowe HF150 benutzt und dort hat es gute Dienste getan. Ein Besselfilter ist erheblich besser und darum ist ein solches auch in meinem neuen Vorhaben vorgesehen. R1 68k, R2 220k, R3 1k, C 15n macht sich hier auf dem Steckbrett ganz gut. Mehr als 4-polig braucht man für den Zweck meiner amateurhaften Ansicht nach nicht. In diesem Fall hat die Praxis mit der Simulation recht gut überein gestimmt, was nicht immer der Fall ist, auch damit hast Du Recht. Aber Schaltungssimulation macht Spaß und man kann eine Menge dabei lernen, ohne den Lötkolben benutzen zu müssen.
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du hast es richtig erfasst. Man kann es aber noch vereinfachen, die FETs brauchen keine DC-Vorspannung am Drain, somit entfallen R6 und R7 und C3 kann durch einen Kurzschluss ersetzt werden.
FETs im Signalpfad als Schalter sind problematischer (braucht z.B. einen Trafo), die brauchen ja eine 'schwebende' Ansteuerung, und auch die Einstreuung vom Steuersignal in den Kanal ist problematisch.
Danke für die Formeln, als "Linuxer" habe ich eine Berechnungstabelle in "Libre-Calc" damit erstellt. Gehe ich recht in der Annahme, daß sich die Bandbreitenberechnung auf -3dB bezieht? Dein kleiner Empfänger gefällt mir, und offenbar ist jede Filterstufe einzeln abstimmbar - welch ein Luxus. Meine Filterdimensionierung ist dem Bauteilevorrat geschuldet. MKS 15n liegen hier reichlich in der Kiste und ich wollte aus dem vorhandenen Vorrat schöpfen. Beim Simulieren und praktischen Testen ist mir aufgefallen, daß auch die Besselfilter zunehmend zum Klingeln neigen, wenn man die Bandbreite zu gering auslegt.
@ HB9
Danke für die weiteren Tipps Du meintest so?
Habe je ein 2pol. Filter angehängt, um die Kurven übereinander zu haben. Trotzdem das Signal im linken Mischer über die Schalter mit jeweils 60 Ohm Widerstand läuft, ist die Dämpfung in beiden Mischern identisch. Bei den kleinen Strömen spielt es offenbar so gut wie keine Rolle, wenn ich das richtig sehe. Im praktischen Aufbau arbeiten beide Mischer einwandfrei, nur die Verstärkung der Gilbertzelle fehlt, man muß reichlich nachverstärken.
Hajo: Gehe ich recht in der Annahme, daß sich die Bandbreitenberechnung auf -3dB bezieht? Dein kleiner Empfänger gefällt mir, und offenbar ist jede Filterstufe einzeln abstimmbar - welch ein Luxus.
Hallo Hajo,
wie WoHo im Parallelbeitrag richtig einwarf, ist die Bandbreite in aktiven und passiven R/C-bzw. L/C-Filtern IMMER eine 3dB-Bandbreite. Ich habe gerade im Standartbuch "Halbleiter-Schaltungstechnik, Tietze & Schenk 1974" im Kapitel 11.5.4 (Selektives Filter mit Mehrfachgegenkopplung) die beiden relevanten Seiten nachgelesen und finde keine neuen Erkenntnisse. Die Autoren merken aber an, dass man R3 auch weglassen kann, wenn die Leerlaufverstärkung des ausgewählten OPV gross gegenüber dem doppelten Quadrat der Güte (auch für die Resonanzfrequenz!) ist. Immerhin mindert der Spannungsteiler aus R1 und R3 die mögliche Verstärkung. Mit Instabilitäten beschäftigen sich die Theoretiker aber wie üblich nicht.
Das zweite Filterpoti für R3 kam ins Spiel, weil das Bandbreitenpoti wegfiel. Das hat aber auch den Vorteil, bei Bedarf durch absichtliches Verstimmen, die Bandbreite auf 160 Hz zu vergrössern. Mit der Bandbreiteneinstellung war ich auch nicht besonders zufrieden. Trotz der Reihenschaltung aus 220k Poti und 220 Ohm war der sinnvoll nutzbare Bereich recht klein, obwohl ich ein logarithmisches Poti hier hatte.
Meine Beobachtung bezüglich einer Instabilität des NF-Endverstärkers trat vermindert auch beim LM380 auf. Es ist tatsächlich eine Rückkopplung zwischen Lautsprecherspule und Ferritkernspule, obwohl eine 90 Grad Winkelentkopplung vorliegt. Solange keine Schwingung einsetzt, erhöht dieser Effekt sogar etwas die Empfindlichkeit, wie ich bei den Knacksern auf der leeren Frequenz feststellen konnte. Its not a bug - it is a feature. Naja, ist nicht Ernst gemeint. Mit eingeschaltetem Filter auf 800 Hz ist der Spuk ohnehin vorbei.
Noch eine generelle Anmerkung zu Bauteilen. Wir befinden uns in einer absoluten Beschaffungskrise, die inzwischen alle Bauteile erreicht hat. Die Corona-Krise war nur der Anstoss, denn praktisch alle Firmen weltweit scheinen von der "just-in-time"-Idee abzurücken und bauen wieder Lager auf. Wenn man dem Autor Adam Tooze (britischer Wirtschaftsprofessor in seinem Buch "Die Welt im Lockdown") Glauben schenkt, wird sich die Welt nach Corona auch nicht mehr wirklich erholen können (20 Billionen aufgekaufter Staatsanleihen durch die FED alleine im März 2020).
Ja richtig. Verstärkung gibt es natürlich keine trotz der FETs, sondern (mindestens) 3dB Verlust, während die Gilbert-Zelle eine Verstärkung entsprechend der Auslegung der aktiven Stufe hat. Da die Schalter bei sauberer Ansteuerung aber kein zusätzliches Rauschen erzeugen, ergibt sich mit einem nachgeschalteten Verstärker ein sehr guter Störabstand und eine viel grössere Dynamik als bei der Gilbert-Zelle.
Noch zu den Aktivfiltern: Hier wird gerne vergessen, dass die Bandbreite des OpAmps (genau das Verstärkungs-Bandbreitenprodukt) viel grösser sein muss als man auf den ersten Blick erwartet. Bei der Mehrfachgegenkopplung wird die Filterwirkung ja durch die Gegenkopplung erzeugt, wie schon der Name sagt, und folglich muss der OpAmp für die zu unterdrückenden Frequenzen noch ausreichend Verstärkung haben, und zwar je mehr, umso höher die Güte ist. Somit landet man schnell bei Bandbreiten von 5..10MHz. Reicht die Bandbreite nicht aus, wird aus dem Tiefpass schnell ein Hochpass oder sonst was Unbrauchbares, und die Schwingneigung steigt wegen fehlender Phasenreserve stark an. Aus diesem Grund soll man den Filterausgang auch nicht belasten, da dies die Leerlaufverstärkung und damit die Bandbreite herabsetzt. Auf der Homepage von Analog Devices findet man zu diesem Thema diverse lesenswerte Artikel. Für den Bastler heisst das, dass man für Filter eigentlich immer 'schnelle' Audio-OpAmps verwenden sollte, der NE5532 (bipolar) oder TL071 sind keine schlechte Wahl.
@ Walter Danke für Deine Recherche im Tietze-Schenk. Eine Bandbreitenverstellung erweist sich bei der Suche nach wirklich dünnen Signalen im praktischen Betrieb als sehr hilfreich. Mit etwas Geduld und Erfahrung geht es aber auch so oder man rüstet mit einem kleinen Zähler auf. Mit Schwingneigung hatte ich auch zu kämpfen. Vielleicht ist der zu niedrige Eingangswiderstand der Endstufe eine Ursache und der Steckbrettaufbau tut vermutlich sein Übriges. Ich habe mich entschlossen, nicht die ganze Schaltung neu aufzubauen, sondern den schon erwähnten DM-Bausatz des FA endlich einer sinnvollen Verwendung zuzuführen. Dem fehlt nur ein schmales NF Filter, das mit einem Doppel OPV leicht nachzurüsten ginge, sowie ein VLF Oszillator. Der eingesetzte LM386 ist dann leider der Kompromiß, mit dem man leben muß und für den Zweck sicher auch kann. Was das Übrige betrifft: Die Idee, ein Wirtschaftssystem durch Gelddrucken zu retten, ist in der Geschichte mehrfach widerlegt worden aber leider ist die menschliche Lernfähigkeit sehr begrenzt. Die Blase wird platzen und dann ist Zahltag... Aber lassen wir das, man kriegt nur schlechte Laune davon.
@HB9
Dein Hinweis auf die möglichst geringe Belastung des Filterausgangs läßt mich vermuten, daß die Schwingneigung meines Aufbaus damit zu tun haben könnte. Das Ri der AB-Endstufe ist offenbar zu niedrig, denn nur durch eine Zwangsanpassung des Filterausgangs ließ sich die Schwingneigung unterbinden. Als OPV ist ein LM833 eingesetzt, der sollte eigentlich für den Zweck ausreichen. Er ist nach dem Datenblatt dem NE5532 ähnlich. Da die Variante mit dem Schaltmischer ohnehin mehr Verstärkung erfordert, könnte ein hochohmiger Vorverstärker zwischen dem Filter und der Endstufe die richtige Lösung sein. Werde ich testen, denn die Variante mit dem Schaltmischer ist irgendwie charmant.
Habe heute zwischen 16- und 17Uhr sporadisch die Frequenz abgehört aber indoor an der 80cm Loop war leider nichts aufzunehmen. Am Sonntag geht es aber in den Garten, das Wetter soll sich angeblich etwas bessern.
auch bei mir sehr gut lesbar mit meinem Bastelempfänger mit einer EF80 als Audion mit Rückkopplung. Diese wird kurz vor dem Schwingungseinsatz eingestellt, mit einem Fremdsignal wird dann überlagert.
Als Antenne dient -wie immer- der 12m Unterdachdraht. Störungen von elektronischer Apparatur habe ich in dem Wellenbereich glücklicherweise nicht....
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