ich arbeite zwar nicht mit Radios, aber ich habe ebenfalls ein Problem mit einer „Detektorschaltung“. Es geht um eine feste Frequenz von 115kHz, die ich detektieren möchte. Ich arbeite nun an einer Detektorschaltung, die ich aus einem Parallelschwingkreis von L und C realisiere. Bekanntlich muss ich meine 2 Komponenten über die Formel
f = 1/ (2* pi * sqrt(L * C))
einstellen. Dabei sind mir ja 2 Freiheitsgrade (L und C) gegeben. Meine Frage nun: wie ist dieses Verhältnis nun optimal zu wählen? Ich habe in der freien Literatur unterschiedliche Angaben gefunden. Da ich nur diese eine Frequenz zu detektieren habe, ist mit die Breitbandigkeit relativ egal. Wichtig hingegen ist eine optimale Detektion, d.h. eine hohe Spannung (bzw. hohe Güte).
Mein Ansatz: nach dem EES gilt:
(1/2) * L * i^2 = (1/2) * C * u^2
Daraus ergibt sich:
i = sqrt( C / L ) * u
bzw.
u = sqrt( L / C ) * i
da letztendlich die Energie über
phi = B * A = µ * H * A = µ * (( N * i ) / l ) * A
übertragen wird, müsste ich i maximal machen, d.h. aus der Formel oben kann man herauslesen, dass sqrt( C / L ) groß sein muss, damit bei gegebener Spannung sich ein hoher Strom ergibt.
Folglich müsste sqrt( L / C ) klein sein.
Genau hier liegt mein Problem, ich habe im Netz unterschiedliche Angaben zum L-C-Verhältnis gefunden. Wie muss ich dass nun wählen (Parallelschwingkeis!)? Gibt es eine Art Min-Max-Funktion für dieses Problem? Oder ist das alles nur Theorie, und in der Praxis ist dann wieder alles anders?
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Hallo Scott-E, willkommen im Forum. Im Grunde hast Du schon den Königsweg aufgezeigt. Es reicht nicht aus, sich mit den theoretischen Grundlagen auseinanderzusetzen. Die Praxis spielt mit rein.
Unsere Detektorbau-Vorfahren haben in der ersten Zeit ja bekanntlich für den Empfang auf eine zusätzliche kapazitive Abstimmung verzichtet und die Antennen- und sonstige Schwingkreiskapazitäten genutzt. Abgestimmt wurde mit L-Abstimmung. Gerade die damals genutzen grossen Zylinderspulen hatten genug davon. Die Zielsetzung war allerdings auch, einen recht grossen Frequenzbereich damit zu erfassen. Das war aber problematisch.
Für einen Empfänger, der auf eine Frequenz abgestimmt sein soll, gilt ja eigentlich die oft bei allen möglichen Quellen genannte Maxime des hohen L-C-Verhältnisses. Aber, nicht nur hier im Forum wird das Ziel des hohen LC-Verhältnisses und dessen Folgen durchaus kontrovers diskutiert.
Wer sich die Diskussion auf der amerikanischen "Crystal Society" -Seite (Forum) und die wissenschaftlichen Abhandlungen von z.B. Ben Tonque im Netz ansieht, erkennt das schnell.
Ich selbst, versuche das immer von der Praxis aus zu sehen. Was will ich mit dem Empfänger: Soll er eine hohe Selektivität auf der Nutzfrequenz (Nutzfrequenzbereich) haben oder soll er eine hohe Resonanzspannung bringen oder einen Kompromiss daraus? Ist die Nutzfrequenz mit den Nachbarkanälen belegt? Muss also eine hohe Selektivität sein?
Ich würde rein praktisch einen Versuchsaufbau mit einem kleinen C und einen mit einem grösseren C aufbauen und messmässig mit der real existierenden Antenne und Erde vergleichen. Dann würde ich unterschiedliche Spulen testen. Versuch macht klug.
Für die von Dir ins Auge gefasste Längstwelle (115 khz) ist die Wahl der Spule entscheidend. Es muss da nicht mehr unbedingt eine HF-Litze verwendet werden, sondern ein Volldraht mit ausreichenden Querschnitt.
Auf meinen Detektorseiten sind diverse Spulen beschrieben, allerdings ist deren Schwergewicht im MW-Bereich.
Zur Frage mit dem Serien- oder Parallelresonanzkreis. In diesem Frequenzbereich hat die Spule (wenn nicht mit einer Kopfkern-Ferritspule gearbeitet wird) einen recht hohen Eigenkapazitätsanteil, sodass hier immer auch ein gewisser Parallelresonanzanteil vorhanden ist.
So manches Babyphon tobt sich auf 115 Khz aus, auch Ultraschall-Systeme und sogar einige Fledermäuse. Und nicht zu vergessen: Ablenkfrequenzen von PC-Monitoren, usw. Good DX.