das ist mit Spice nicht einfach. Die NF kann man mit einer kleinen Skizze schön sichtbar machen. Das Prinzip ist ja klar und ich brauche nach dem Kopfhörermodell ca. Us=300uV an der Hörschwelle. Die Flankenverschiebung auf der x- Koordinate beträgt ja maximal 15kHz ( UKW-Bandbreite). Der beste Abstimmungspunkt ist genau die Hälfte der ansteigenden oder abfallenden Flanke. (Resonanzkurve) 300uV nach oben und nach unten wären die Schnittpunkte bei einer 1kHz Verschiebung (Frequenzmodulation 1kHz). Daraus ergibt sich ein Sinus von 1kHz Tonfrequenz (Mein Model). Uss = 600uV Die Steigung der Flanke ist aber nicht linear, sodass der Betrag der gewonnenen NF auch nicht linear verläuft.
Der ist doch wahnsinnig geworden....
Zeichnerisch kann ich das schon darstellen.....aber kann man damit eine Aussage über die Höhe der positiven Amplitude der Trägerfrequenz treffen?.... nein..
Wichtig ist jetzt noch das Verhalten der HSMS bei 100MHz zu beurteilen. Aber auch hier sind die Übergänge fließend. Ein absolutes Sperren der negativen Amplitude findet bei diesen geringen Spannungen ja nicht statt. Die Simulation zeigte, dass eine positve Spannung am 47pF Kondensator sich ab ca. Us= 10mV in der Einkopplungsschleife einstellt.
Also so um Us= 12-15mV werden in der Auskopplungsschleife min. benötigt um den minimalen Hub von +/- 300uV zu erreichen.
Ich habe viel im Netz recherchiert. Aber jetzt wird es dünne. Rechnerich kommt man ohne Differential - und Integralrechnung nicht aus. Es gibt keine Spice Modelle und auch keine direkten Rechenbeispiele zu dieser speziellen Problematik. Wenn wir nun noch den Resonanzwiderstand des Resonators und die Koppelverluste der Transformationen hinzurechnen, ist die die Aussage Mendes von 1947, mit 100mV/m Feldstärke für UKW, bestimmt richtig. Mit der HSMS 2850 kommt man vielleicht auf 80mV/m Feldstärke. Für verstärkten UKW Empfang gilt 5mV/m als flächenversorgt.
Aber ok.... ist trotzdem sehr lehrreich sich auf diese Ebene zu begeben.
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joeberesf:... Ich habe viel im Netz recherchiert. Aber jetzt wird es dünne. Rechnerich kommt man ohne Differential - und Integralrechnung nicht aus. Es gibt keine Spice Modelle ...
Okay, aber ich denke Differenzial/Integralrechung über ein Signalverlauf sollte auch mit Spice out-of-box möglich sein! Nutze LTSpice jetzt nicht mehr so oft, meist Multisim (ist ja auch Spice), aber auch hier das kein Problem. Wenn es keine Modelle gibt, besteht vielleicht die Möglichkeit ein eigenes Modul in C/C++ etc. oder einer Scriptsprache zu formulieren, das das mathematische Problem in Form eines Modells löst. Oder liegt es an der Mathematik im Allgemeinen? Denke auch an der Stelle könnte im Forum geholfen werden!
Ronn:Wenn es keine Modelle gibt, besteht vielleicht die Möglichkeit ein eigenes Modul in C/C++ etc. oder einer Scriptsprache zu formulieren, das das mathematische Problem in Form eines Modells löst. Oder liegt es an der Mathematik im Allgemeinen?
Ja genau... Die Mathematik dahinter ist so komplex, dass man viel recherchieren und nachvollziehen muss. Auch die Bedienung von Spice macht mir noch viel Schwierigkeiten. HF- Modelle, ind. Kopplungen , Übertrager...etc .
Ich komme schon gut klar, aber viel Mathematik ist verschüttet und muss wieder wachgerüttelt werden. Graphische Erkenntnisse liegen mir eher und deswegen ja weitere Versuche mit Spice. Mit meinem UKW- Detektorprojekt bin ich mit den interessierten Detektorfreunden durch die komplette Problematik gegangen, wie Du in der Länge des Beitrags siehst. Alle wesentlichen Punkte sind mir jetzt klar. Es geht mir eigentlich auch kaum noch um Verbesserungen, da die Grenze schon gut ausgelotet ist.
Das Verstehen der Zusammenhänge steht im Vordergrund. Empirische Versuche liegen mir sehr. Versteht man die Zusammenhänge ist man auch empirisch im Vorteil, da man sich auf die wesentlichen Verbesserungen konzentrieren kann.
Ein Beispiel wäre: Man versucht jedes mV aus einer guten Kopfhöreranpassung rauszuholen, obwohl das eigentliche Problem in der schlechten Kreisgüte des Empfängers liegt.
joeberesf:... von Spice macht mir noch viel Schwierigkeiten. HF- Modelle, ind. Kopplungen , Übertrager...etc . ...
Ja ich habe auch feststellen müssen das Spice nicht gleich Spice ist. Zumindest hatte ich bei Simulationen im HF-Bereich immer Probleme mit LTSpice. Auch abweichende Ergebnisse zur Praxis hatte ich zu verzeichenen. Letztendlich bin ich dann auf Tina und Multisim umgestiegen, siehe da, jetzt klappt es auf Anhieb. Theo und Praxis haben sich gegenseitig bestätigt. Warum? Keine Ahnung wieso mir LTSpice da solche Probleme bereitet hat. Vielleicht waren die vorhandenen Modelle in der LTSpice Umgebung einfach nicht stimmig.
Wie Du schon bemerkt hast, ist die Berechnung nicht einfach. Die Güte des Kreises geht ja in die Berechnung ein. Flache Resonanzkurve = geringe Güte = wenig Spannung. Spitze Resonanzkurve = große Güte = viel Spannung. Ich werde mal, in ein paar Wochen wenn ich mehr Zeit habe, versuchen eine Math. Ableitung, eine Formel zu finden. Glaube in einem der Bände der "Elektrischen Nachrichtentechnik" von Schröder so was mal gesehen zu haben. Schätze das Mendes o.g. Aussage sich auf klassische L C Kreise bezog, so ein Resonator bringt ja Prinzip bedingt mehr. Insgesamt kann man bei solchen Themen damit rechnen, das je weiter man eintaucht in die Materie, es sich immer wieder neue Felder in Theorie und Praxis auftun mit denen man vorher nicht gerechnet hat. So kann z.b. eine kleine Instandsetzung oder ein kleines Bauprojekt große Dimensionen annehmen.
Ich bin auch hier, in diesem Beitrag, auf Spice hingewiesen worden. Das war mein Berührungspunkt und der Anlass mich damit zu beschäftigen. Ich empfinde es schon als eine große Hilfe. Modelle, z. B. die Parameter von Bauteilen usw. sind häufig in Datenblätter nur für Spice angegeben. Die HSMS-2850 und die anderen Spitzendioden habe ich selbst eingetragen. Die Bat 15 kam aus einer txt. Datei. Allein herauszufinden, wo ich diese Parameter eintragen muss, erforderte viel Aufwand. Beim ersten durchgeführten Update waren meine Bauteile alle weg, da die Datei komplett mit dem Standart ersetzt wird.
Spice wird auch bei den Profis in der Wirtschaft genutzt,....das fand ich erstaunlich....weil..freeware!
ja die Resonanzkurve ist das große Geheimnis. So besser die Kreisgüte, um so steiler die Flanke...und um so mehr Spannung bei der Flankendemodulation. Das sind ganz wichtige Erkenntnisse.
nobbyrad58:Ich werde mal, in ein paar Wochen wenn ich mehr Zeit habe, versuchen eine Math. Ableitung, eine Formel zu finden. Glaube in einem der Bände der "Elektrischen Nachrichtentechnik" von Schröder so was mal gesehen zu haben. Schätze das Mendes o.g. Aussage sich auf klassische L C Kreise bezog, so ein Resonator bringt ja Prinzip bedingt mehr.
Mende hat nicht explezit den Lecher- oder Topfkreis erwähnt. Er hat aber diesbezüglich keinen einfachen Schwingkreis vorgestellt. Keine Ahnung.... Meine Überschlagsrechnung zeigt aber schon die Tendenz...
Auch R.W. ist bis jetzt an der Spicesimulation des Resonators gescheitert. Er will aber dran bleiben...mal sehen ob er da noch was hinbekommt.
Er schrieb mir übrigens zur Diskriminator Problematik und Baluneigenschaften:
The difference in turns ratio in your balun may be because of a difference between the slope detector and the frequency discriminator. With the discriminator, I found the impedance will change depending where I locate the input tap to the resonator. With the slope detector, the input is done with a separate input coil. So, that may be the difference.
6W:1W an 300 Ohm mit FT51.
Nobby,... schön wenn Du Dich mit der Ableitung beschäftigen willst. Sicher ist, dass dies zu berechnen möglich ist. Die Verschiebung der beiden Schnittpunkte auf der Sinusfunktion (Trägerfreq.) muss bei 1kHz genau 600uV ausmachen. Das wär der Ansatz zur unteren Hörschwelle. Empirisch und mit Spice ermittelt. Vereinfacht, wenn wir die Flanke in eine vereinfachte Gerade bringen....könnten wir das Problem mit Winkelfunktion und Pythagoras berechnen. Ansonsten Differentialrechnung ! Die Steigung bleibt das Problem, die wird durch die Güte des Resonators bestimmt.
Etwas habe ich schon gefunden, auch eine Gleichung die allerdings nicht 100% auf Deine Schaltung passt. In dem Buch "Nachrichtentechnik" von Steinbuch/Rupprecht etwas grundsätzliches gefunden: "Im Frequenzbereich betrachtet, muß also das Spektrum der FM Schwingung ,welche in eine amplitudenmodulierte Form überführt werden soll, auf eine möglichst steile linear mit der Frequenzansteigenden Kennlinie gegeben werden. Ein relativ steiles gerades Kennlinienstück stellt die Flanke eines gedämpften Parallelschwingkreises dar. Seine Resonanzfrequenz wird so abgestimmt, daß die Mittenfrequenz0 möglichst im Wendepunkt der Flanke der Resonanzkurve liegt." Die Linearität ist nur im einem engen Bereich gegeben. "Wesentlich besser arbeitet der Differenzdiskriminator. Bei ihm sind zwei Schwingkreise so in Serie geschaltet, daß die Ausgangsspannung u-a gleich der Differenz der Spannungen der einzelnen Schwingkreise ist. Der Differenzdiskriminator hat eine gute Linearität und große Empfindlichkeit" So weit das Zitat. Mehr kann ich auch nicht dazu sagen im Moment. Wer mit der Gleichung was anfangen kann,sie gilt für den L Diskriminator. Ob die Formel auch für beiden anderen anwendbar ist kann ich nicht beurteilen, hab sie der Vollständigkeit mit hochgeladen.
Gestern habe ich mit dem offenen Dipol am Tisch experimentiert. Die PC- Boxen mussten dabei wieder verstärken. Die 88.8MHz war gerade noch an der Hörschwelle auszumachen. War ja klar, dass das Ergebnis viel schlechter ausfallen musste. Nicht genug Feldstärke....
Was ich aber mit diesem Versuch gut beobachten konnte, war die Abnahme der Feldstärke innerhalb meiner Wohnung.
Auf der Terasse war das Signal lauter als im anschließenden Wohnzimmer. In den hinteren Räumen war dann ganz schluss.
Es stellt sich heraus das ohne Messmittel alles sehr auf das Empirische ankommt. Was man noch anmerken sollte, und das hab ich jetzt erst verstanden das es zwei Gruppen von FM Demodulatoren gibt: 1. Die Frequenz-Demodulatoren wie die oben gezeigten 2. Phasen-Demodulatoren wie Riegger-Kreis, Ratio-Detektor, Phasenwinkeldiskriminator wie mit der Röhre EQ80. Letztere wohl nur in Schaltungen mit verstärkenden Elementen wie Röhren, Transistoren, IC sinnvoll anwendbar. Im übrigen sieht man das zwei Reaktanzen hier in Wechselwirkung sind, die Diode und die weiteren Elemente belasten den Kreis einmal als Reaktanz, was gewünscht ist wenn gut "abgestimmt" ist und einmal als ohmscher Widerstand was nicht so gut ist. Diese Wechselwirkungen könnten auch die Ursache für das unterschiedlich gute Abschneiden der Dioden sein, auch wenn die "Papierform" was anderes voraussagt.
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ansteigenden Kennlinie gegeben werden. Ein relativ steiles gerades Kennlinienstück stellt die Flanke eines gedämpften Parallelschwingkreises dar. Seine Resonanzfrequenz wird so abgestimmt, daß die Mittenfrequenz