Re: Ein Elektromechanischer Empfänger für VLF (SAQ)
Hallo Matu!
Jetzt habe ich MultiSim angeworfen und wollte Deine Schaltung (Bild vom 17.12.) simulieren, aber dann habe ich gesehen dass Du bei Deiner Simulation heute völlig andere Werte genommen hast. Was stimmt jetzt?
Für den Drehko sind nun 800 pF eingetragen, dass kann nicht sein wenn ich mir das Foto ansehe dann schätze ich den Drehko auf 2 x 300 pF oder so ähnlich. Einiges ist ja zum Schätzen aber ohne genaue Angaben ist eine Simulation nicht wirklich sinnvoll möglich.
Oder sollte ich die Werte von Jim M0BMU nehmen?
Ich will mich aber keinesfalls aufdrängen, falls Du das selbstständig lösen willst, wollte nur mal behilflich sein...
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Re: Ein Elektromechanischer Empfänger für VLF (SAQ)
Hallo
....ich habe zwischenzeitlich noch etwas gebastelt.....
@Chris....
Der Abstimmbare Bandfilter hat einen 2x 500 pF Drehko plus 470 pF Rohrkondensator Parallel pro Paket. gefolgt vom 30 kHz Collinsfilter mit 100nF 470µH und 100nF .
das entspricht etwa den Werten von "Jim M0BMU" (ich hatte fertige 100 mH Drosseln auf einem N48 Kern schon in der Bastelkiste)
Mich würde es interessieren was "Spice" zur Schaltung von "Jim M0BMU" sagt.
Ich habe die Schaltung zum ersten mal unter LTSpice simuliert....ich kann alle Fehler dieser Welt gemacht haben....
Re: Ein Elektromechanischer Empfänger für VLF (SAQ)
Hallo Matu,
den Trafo hast Du schon richtig herum angeschlossen, habe mich verguckt. Antenne und Mischer dämpfen die Schwingkreise nochmals, so daß die simulierte Kurve flacher wird. Es wäre möglich, daß der 30kHz Tiefpaß eine Impedanzanpassung bewirkt - du hast aber andere Bauteilewerte genommen ......
Viele Grüße Bernd
Zwei Dinge sind unendlich, das Universum und die menschliche Dummheit, aber bei dem Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher. (Albert Einstein)
Re: Ein Elektromechanischer Empfänger für VLF (SAQ)
Hallo Forum,
interessanter Thread, wenn auch schon etwas älter.
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Dass der Empfänger eine kleine "Generatorstation" hat, hat mit dem Empfangsprinzip m.E. nichts zu tun. Da könnte man genau so gut einen Tongenerator als Pumpe anschließen.
Der Trick der Schaltung liegt in der Mischung der Pumpenergie mit der Empfangsenergie. Dazu kann man verschiedene elektronische Schalter bzw. unlineare Bauelemente nehmen. In diesem Fall wird mit der unlinearen BH-Kennlinie eines in die Sättigung getriebenen Kernmaterials gearbeitet. Der Pumpgenerator treibt die Kerne wechselweise in die Sättigung, wodurch die Eingangsspannung in ihrer Polarität umgeklappt wird. Das System arbeitet als Synchrondemodulator (wobei sich da m.E. sogar ein IQ-Demodulator versteckt, aber das muss ich noch durchdenken).
Da hier nicht die Empfangsenergie mit sich selbst gemischt wird (also übliche Gleichrichtung), sondern eine zusätzliche Energie eingespeist wird, ist grundprinzipiell auch eine Mischverstärkung möglich!
Die HF-Filterei und die Pumperei sind Nebenkriegsschauplätze. Zuerst sollte man sich auf das Herz der Maschine - den Sättigungsmischer - konzentrieren. Denn dessen Betriebsbedingungen definieren die Anforderungen an die umliegenden Einrichtungen.
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Falls noch Interesse an dem Thread besteht, würde ich mich gerne einwerfen.
Danach könnten wir mal versuchen, ob wir mit sättigbaren Spulen auch parametrische Verstärker hinbekommen.
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Grundsätzlich haben aber derartige unlineare Tüddelüt-Bauelemente immer den Nachteil, dass sie stark rauschen. Es gibt zum Glück jedoch moderne "Schaltkerne" (spezielle Ferrite z.B. aus amorphen Materialien), deren Elementarmagnete schon ziemlich gut auf Gleichschritt abgerichtet sind. Vakuumschmelze und besonders die Japaner haben diese Technik gut im Griff.
Winzige Sättigungskerne findet Ihr in ausgedienten ESL-Leuchtstofflampen zwischen den Basen der beiden Transistoren oder an gleicher Stelle auch in älteren elektronischen Halogentrafos.
Oder falls Ihr noch die Schaltnetzteile alter Computer aufgehoben habt... prinzipiell ist es nur möglich, eine der vielen Ausgangsspannungen zu regeln. Die verbliebenen ungeregelten Ausgangsspannungen wurden mit "magnetischen Verstärkern" auf der Sekundärseite nachgeregelt, deren wesentliches Bauteil ein ringförmiger Schaltkern war.
Wer die Dinger nicht ausschlachten kann, muss sie kaufen. Ich hab hier ein kleines Set (24 Stück) unterschiedlicher Größe von Toshiba, für das ich rund € 100,-- hinlegen musste. Von den im Netz gehandelten Ferroxcube Schaltkernen kann ich abraten. Die schalten sehr weich und sind daher für diesen Thread ungeeignet. Viel zu geringe Verstärkung.
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Geschichtlich interessant ist, dass die Altvorderen Sättigungskerne sehr oft und sehr gerne eingesetzt haben. Besonders in der Industrie und der Militärtechnik wurden diese unverwüstlichen Bauelemente geschätzt.
Das lag nicht etwa daran, dass die damaligen Trafobleche extra hochgezüchtet wurden sondern war schlichtweg dem Umstand geschuldet, dass gerade besonders billige Kernmaterialien diese harte Sättigungseigenschaft aufwiesen. Die war aber überwiegend unerwünscht und der Stahindustrie gelang es nach und nach, den Blechen die Sättigbarkeit abzugewöhnen. Zeitgleich geriet auch die ganze an der Kernsättigung hängende Technolgie zunehmend in Vergessenheit, woran auch der Einzug der Halbleiter Anteil hatte.
Aber auch wir können zum Beispiel unser Licht immer noch mit einem billigen Trafo stufenlos dimmen. Bei Interesse führ ich das mal vor.
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Interessante und äußerst spannende Technologie. Oberklasseniveau. Etwas Theorie und Formeln. Spannende Messungen zur Erzeugung der Spice-Modelle der "magnetischen Schalter". und noch spannendere Erkenntnisse und Aha-Effekte, dass man auch ganz ohne Halbleiter wunderbar verstärkende Radios bauen kann.
Ich würde mich sehr freuen, wenn wir den verlorenen alten Faden wieder aufnehmen... ich hätte wirklich allergrößte Lust.
Re: Ein Elektromechanischer Empfänger für VLF (SAQ)
Hallo,
während hier noch betretenes Sonntagsfrüh-Schweigen herrscht, hab ich schon mal schnell als Appetitmacher den Lautsprecher-Verstärker für die Kiste zusammengesteckt.
Während man im Mischer noch auf Dioden verzichten kann, weil dort mit dem transduktorischen Prinzip gearbeitet wird, würde ich aber im Endverstärker ungern auf zwei Dioden verzichten. Denn dort kann man mit Vorteil den Ramey-Verstärker einsetzen, der hohe Leistungsverstärkungen erreichen kann.
Links wird die 30kHz-Pumpfrequenz in die Sättigungsdrossel eingespeist. An deren rechtem Anschluss wird in einer Pump-Halbwelle die NF eingespeist und in der anderen Pumphalbwelle die resultierende PWM (Pulsweitenmodulation) entnommen und in den 10 Ohm Lautsprecherersatz geführt. Das ganz rechts angeordnete RC-Filter dient lediglich der Mittelung, damit das Oszi die PWM als gewohnte analoge Spannung darstellt. Das RC-Glied kann in der Realität entfallen, weil der Lautsprecher das 30kHz-PWM-Signal selbst ausmittelt.
Aufbau:
500Hz Sinus wird eingespeist. Oben die gemittelte PWM als vertraute Analogspannungsdarstellung. Unten die ungemittelte PWM parallel zum 10 Ohm Lautsprecherersatz.
Es handelt sich um einen SE-Verstärker, der den Lautsprecher mit einem Ruhestrom beansprucht. Die Schaltung müsste bei höheren Ansprüchen um eine NF-Drossel und einen Koppelkondensator erweitert werden.
Aber wie gesagt... das sollte nur ein kleiner Ausblick sein, wo ggfls. der Thread zum Schluss (ver)endet....
Re: Ein Elektromechanischer Empfänger für VLF (SAQ)
Hallo Forum,
Foghunter:wobei sich da m.E. sogar ein IQ-Demodulator versteckt, aber das muss ich noch durchdenken).
Ich habs nun durchdacht und das muss auch so sein, weil sonst die Phasenlage des mechanischen BFO zur Empfangsfrequenz eine Auswirkung hätte.
Die Idee mit dem Schrittmotor ist nicht doof. Er erzeugt ja gleich die um 90° versetzten Ausgangsspannungen.
Allerdings ist die Ausgangsspannungsamplitude eine Funktion der Winkelgeschwindigkeit. Man verstellt also die Frequenz und beeinflusst gleichzeitig die Kenndaten des Mischers.
Das Empfangssystem erscheint mir daher etwas fragil. Aber ich kann mich täuschen.
Ok... wenn mir hier keiner zur Seite stehen will, dann marschier ich halt allein los.
Schon ein wenig paradox, weil ich gar nicht genau begriffen hab, was am VLF-Empfang eines exotischen Senders nun so interessant sein soll. Mich interessiert aber die Technologie dahinter. Und wenn ich "Sättigungsdrosseln" höre, dann ist es regelmäßig um mich geschehen...
Re: Ein Elektromechanischer Empfänger für VLF (SAQ)
Hallo Forum,
also ich weiß nicht, ob der maschinelle BFO und ich gro0e Freunde werden...
Ich hab mir den erstbesten Schrittmotor geschnappt:
Das, was da (im Leerlauf) rauskommt, entspricht grundsätzlich den Erwartungen:
Aber reicht uns das?
Die Drehzahlkonstanz des Motors ist zwingend. Es handelt sich schließlich um ein hochselektives Empfängerprinzip, das keine Abweichung der Empfangs- und der BFO-Frequenz zulässt. Eine konstante Phasenverschiebung geht klar. Aber mehr als 0,1% Drehzahlschwankungen wären nach meinem Gefühl nicht mehr tolerabel.
Die Drehzahlregelung eines genügend starken Motors mit dieser Genauigkeitsanforderung lässt sich halbleiterfrei definitv nicht hinbekommen. Das ist eine Sackgasse.
Es stört mich weiterhin das unpräzise Sinussignal. Entweder sauberer Rechteck oder sauberer Sinus. Aber sowohl die Signalform als auch die Amplitude sind von der Drehzahl abhängig - in dramatischer Weise.
Man bräuchte eine Signalformung. Zumindest eine Spannungsbegrenzung. Und die geht im einfachsten Fall wieder mit Halbleitern.
Ein großer Charme des Empfängers (seine Mechanik und seine Halbleiterfreiheit) überzeugt mich noch nicht.
Re: Ein Elektromechanischer Empfänger für VLF (SAQ)
Hallo Forum,
ich wollte Euch nur mal kurz zeigen, dass ich hier nicht eingeschlafen bin. "Mechanik" und "halbleiterfrei" muss auch anders gehen. Ich hab hier mal die Kontaktzungen von Reedrelais schwingen lassen...
Die Erregerspule befindet sich in einem Serienresonanzkreis, um stabile Verhältnisse zu bekommen. Der Schaltausgang kann sich sehen lassen:
Damit könnte man einen VLF-Synchrongleichrichter mit Relaiskontakt hinbekommen. Das würde so Richtung VLF-Wagnerscher Hammer bzw. "Zerhacker" gehen. Als Ringoszillator vielleicht wegen der für den IQ-Mischer benötigten zwei Phasen.
Re: Ein Elektromechanischer Empfänger für VLF (SAQ)
Hallo Forum.
reumütig bin ich zu dem Schrittmotor-Generator zurückgekehrt. Ich finde z. Zt. keine bessere Lösung.
Um dann zumindest von den hohen Drehzahlen des Motors etwas runterzukommen, sollte es aber ein Getriebe zwischen Antrieb und Generator geben. Ich hab das mal schnell gefräst:
Ich konnte allerdings noch nicht testen (Wirbelströme im Generator usw.), weil meine Wellenkupplung noch falsch ist. Stilbruch ist natürlich weiterhin die selbstgebaute Motorregelung. Die arbeitet zwar genügend genau, ist aber voll mit Halbleitern. Stilecht wäre eine Dampfmaschine mit Fliehkraftregler. Hab ich aber gerade nicht rumliegen.
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Ich werde mich erstmal mit der Antennenfrage befassen. In einem neuen Thread. Vielleicht bringt mich das auf neue Gedanken.
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