ganz große Klasse. Glückwunsch zum wirklich gelungenen Gerät - elektrisch sowie mechanisch. Für ein Kofferadio fehlt nur noch der Henkel
Wenn Du erlaubst, klaue ich mir von Dir das einstellbare NF-Filter. Falls das so funktioniert, wie ich denke, sollte es sich sehr gut für den SAQ-Empfang eignen. Entweder als NF-Filter oder sogar als Eingangsfilter, natürlich dann mit höherem Frequenzbereich.
Kleiner Tipp zur Beschriftung: Wenn Du auf Hochglanzpapier druckst, vergilbt es nicht so schnell und läßt sich auch mit doppelseitigem Klebeband aufkleben. Für noch größere Haltbarkeit gibt man die Vorlage in irgendeinem Bildformat dem Fotografen und läßt es sich als Foto ausdrucken. Da die Fotos von Haus aus mit einer UV-Schutzschicht überzogen sind, kann man die Plexiglasplatte einsparen und es direkt mit Fotokleber oder doppelseitigen Klebeband aufkleben.
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selbstverständlich darfst du Schaltungsteile für deine Projekte nutzen. Die Bandpassfunktion eignet sich sehr gut für das Ausfiltern von CW-Signalen, und über die Güte kann die Selektivität wie bei einem rückgekoppelten Geradeausempfänger eingestellt werden. Falls du damit die 'HF' filtern willst, solltest du mehrere Stufen hintereinanderschalten, da die Weitabselektion nicht sehr gut ist (ähnlich wie von einem einzelnen Schwingkreis), aber im NF-Bereich reicht schon ein einziges Filter, mehr ist natürlich besser, gibt aber auch Aufwand.
Der Henkel fehlt noch, da hast du recht. Ich hatte mir auch überlegt, einen Leder-Traggriff zu machen, aber ein hölzerner Henkel ist natürlich auch ganz passend und auch praktisch, denn das Ding bringt doch etwas Gewicht auf die Waage.
Für die Beschriftung gibt es natürlich viele Lösungen. Wenn man den Ausdruck extern vergibt, würde ich direkt auf eine Alu- oder Acryl-Frontplatte einen Siebdruck machen, das sieht dann richtig professionell aus. Mit Vergilben hatte ich noch nie Probleme, und falls doch, ist das Papier recht einfach tauschbar, da nirgends festgeklebt. Mit papierfressendem Klebstoff hatte ich bisher mehr Ärger. Hat man einen guten Kleber, gibt es auch die Möglichkeit, den Ausdruck spiegelverkehrt auf eine Klarsichtfolie zu drucken und diese dann auf den Frontplatte zu kleben.
nun ja , nicht für HF, denn ich meine die 17,2kHz kann man noch unter NF abtuen.
Für dein Radio würde sich ein aufschnappbarer Deckel , der gleichzeitig die Frontplatte abdeckt , mit einem richtigen Koffergriff gut machen , so wie es das Militär macht. Dann hast Du den henkel wirklich nur beim Transport dran.
per Definition kommt HF von der Antenne, daher ist 17.2kHz HF
Aber Spass beiseite: der Bandpass hat bei der Weitabselektion nur 6dB/Oktave (wie ein gewöhnlicher Schwingkreis und reicht daher nicht unbedingt. Weiter ist die notwendige Bandbreite der OpAmps zu beachten, insbesondere bei hoher Güte (ergibt hohe Verstärkung) muss die Bandbreite noch ausreichen. Für 17.2kHz sollte man daher OpAmps mit >10MHz Bandbreite einsetzen, der TL074 ist da überfordert. Eine gute Wahl ist z.B. der LF356, oder natürlich einer der diversen neueren OpAmps. Im Prinzip geht auch ein Bipolar-OpAmp, dann muss man aber die Bias-Ströme beachten, diese können zu hohen Offsets führen.
Weiter ist zu beachten, dass das Filter bei hoher Güte eine hohe Verstärkung hat und damit leicht übersteuert werden kann, daher habe ich den Lautstärkeregler vor das Filter gesetzt.
ich habe noch ein paar Messungen gemacht. Für die Empfindlichkeitsmessungen habe ich meinen Marconi-Oldtimer verwendet, da dieser eine kalibrierte Ausgangsspannung ab 100nV hat, während der Arbiträrgenerator eine Mindestspannung von 5mV hat, was hier viel zu viel ist. Der Schönheitsfehler vom Marconi ist nur, dass er zwar bis 500MHz reicht, aber erst bei 10MHz beginnt. Somit beschränken sich die Messungen auf den oberen KW-Bereich.
Empfindlichkeit: AM 30% Modulation 0.5uV, CW 0.1uV, ergibt eine Rauschzahl von etwa 10dB, was gar nicht so schlecht ist. Ab etwa 5uV bleibt die NF-Amplitude unabhängig vom HF-Pegel, ab 20uV ist der Empfang rauschfrei. Bei etwa 100mV beginnen die Verzerrungen.
Intermodulation: Abends auf 49m und 41m, teilweise auch auf 31m gibt es bei extrem starken Sendern an der KW-Amateurfunkantenne etwas Intermodulation. Durch Zuschalten des Abschwächers sind diese dann weg. Da mit dieser Antenne auch das Grundrauschen (atmosphärisch und EMV-Verseuchung) schon sehr hoch ist, reduzuiert der Abschwächer die tatsöchliche Empfindlichkeit nicht. Die hohe Empfindlichkeit erlaubt aber an ungestörten Orten die Verwendung relativ kleiner Antennen.
Frequenzkonstanz bei 20MHz: Nach dem Einschalten ca. 500Hz Drift, danach während 10 Minuten ca. 200Hz. Für einen gewöhnlichen LC-Oszillator ein sehr guter Wert. Ein Bonus ist hier natürlich, dass nichts warm wird, da haben es Röhrenschaltungen schwerer.
Der Frequenzzähler gibt dank Metallgehäuse keinerlei Störungen, die einzige feststellbare Störung ist die erste Oberwelle des BFO auf knapp 2MHz. Diese ist aber so schwach, dass sie den Empfang mit einer halbwegs normalen Antenne nicht beeinträchtigt.
Bei Musikwiedergabe ist der Vergleich Synchron- zu Hüllkurvendemodulator sehr eindrücklich. Der Synchrondemodulator liefert nicht nur ein helleres Klangbild, sondern auch viel mehr Details. Eigentlich ist das ja auch klar, denn die Hüllkurvendemodulation ist ja asymmetrisch: die HF-Spitze lädt den Kondensator hinter dem Gleichrichter schnell auf, während die Entladegeschwindigkeit durch den Entladewiderstand gegeben und spannungsabhängig ist. Der Synchrondemodulator dagegen ist eine Spannungsquelle mit einem nachgeschalteten Tiefpass zur Beseitigung der HF und verhält sich somit gleich wie jeder andere Tiefpass.
das ist eine Ansichtssache. Freqenzmäßig geht HF von 30kHz bis 30MHz. Aber egal, ich weiß ja wie du es meinst. Wenn ich mal soweit bin, mit dem SAQ-Empfänger weiter zu machen werde ich das Filter mal mit dem LMP7731MF aufbauen. Der ist schnell und rauscharm, aber leider nur in Hühnerfuttergröße, aber die habe ich gerade da.
Nun mal eine Frage zu deiner Empfindlichkeitsmessung - habe sowas noch nicht gemacht. Warum nur 30% Modulation ? -üblich sind doch mindstens 60%. Je höher der Modulationsgrad, um so schneller ist man doch aus dem Rauschen heraus - oder irre ich mich da ?
dein OpAmp sollte gehen, einfach bei der Auslegung daran denken, dass das Bandpass-Signal mit der eingestellten Güte verstärkt wird, was schnell zu einem Verstärkungsfaktor 100 führt, daher nur kleine Eingangssignale. Eine passive Vorfilterung (RC- oder LC-Tiefpass) ist sehr zu empfehlen, da sonst die OpAmps durch 'richtige' HF eingangsseitig übersteuert werden können, was zu sehr hässlichen und unerklärbaren Verzerrungen führen kann, auch wenn der Pegel eigentlich kein Grund für Übersteuerung gibt. Auch der 50Hz-Brumm der Antenne sollte mit einem Hochpass abgeblockt werden. Eine auf Resonanz abgestimmte Ferrit- oder Rahmenantenne beseitigt beide Probleme automatisch.
Zur Empfindlichkeitsmessung: Es gibt zwei Methoden, die bei SSB und CW zum gleichen Resultat führen, bei AM aber nicht.
Bei Methode 1 misst man den Rauschabstand des NF-Signals nach dem Demodulator und fährt den HF-Eingangspegel des modulierten Signals (AM) oder unmodulierten Trägers (SSB/CW) herunter, bis der Rauschabstand des NF-Signals den definierten Mindestwert unterschreitet (üblicherweise 12dB, manchmal auch 20dB). Der dann angelegte HF-Pegel entspricht der Empfindlichkeit.
Bei Methode 2 misst man den Signalpegel vor dem Demodulator mit und ohne Signal. Ohne Signal hat man das Empfängerrauschen, dabei ist wichtig, dass man den Empfängereingang mit der korrekten Impedanz abgeschlossen hat. Danach speist man HF ein und erhöht den Pegel, bis man am Demodulatoreingang einen um den gewünschten Rauschabstand (meist 12dB) höheren Pegel misst. Der dazu notwendige HF-Pegel entspricht dann der Empfindlichkeit für SSB und CW, bei AM stimmt es aber nicht, da ja nur ein Teil des HF-Signals Information enthält. Diese Methode eignet sich ausserdem zur Bestimmung der Empfänger-Rauschzahl. Dazu wird der Pegel so weit erhöht, dass man am Demodulator-Eingang 3dB mehr Signal als ohne HF misst. Zieht man diese 3dB beim HF-Pegel ab, erhält man die Rauschspannung am Empfängereingang. Die Rauschzahl ist dann das Verhältnis der so bestimmten Rauschspannung zur theoretischen Rauschspannung, die aus der ZF-Bandbreite und der Eingangsimpedanz berechnet werden kann.
Dann gibt es natürlich noch Methode 3: Man moduliert den Mess-Sender mit Sprache oder Musik nach Wahl und fährt den HF-Pegel so weit herunter, bis die NF-Qualität grenzwertig wird (was das auch immer heisst). Die Empfindlichkeit entspricht dann auch der angelegten HF-Spannung.
Zur Modulationstiefe: Ich habe 30% gewählt, weil bei allen Datenblättern, die ich besitze, ebenfalls 30% Modulation angegeben war. Bei lauter Sprachmodulation dürfte das etwa die durchschnittliche Modulationstiefe sein, und wenn man für die Messung 12dB Rauschabstand nimmt, hat man etwa die Grenzempfindlichkeit, wo Sprache noch verständlich ist. Für gute Tonqualität braucht es natürlich mehr, daher ist es auch wichtig, bei der Empfindlichkeitsangabe die Messbedingungen anzugeben. Da ist die digitale Welt einfacher: entweder Empfang oder dann eben gar kein Empfang...
Hier noch die Beschreibung der Frequenzanzeige. Der Zähler ist mit 'normalen' ICs aufgebaut. Der Stromverbrauch ist mit 8..12mA (je nach Eingangsfrequenz) batteriefreundlich, und wenn er in ein Metallgehäuse eingebaut wird, gibt es keinerlei Probleme mit Störungen. Der Messbereich reicht bis über 25MHz und die ZF ist einstellbar.
Hier die Schaltungsbeschreibung (siehe Anhang): T1 und T2 bilden den Eingangsverstärker, die Empfindlichkeit beträgt etwa 100mV, was gut zum Oszillator für den Diodenmischer passt. Dazu wird der Oszillator über einen 470Ohm-Widerstand angeschlossen, was die Belastung reduziert und zusammen mit R10 die Spannung auf den korrekten Wert reduziert. Falls man ein (kurzes) Koaxkabel verwendet, schliesst R10 das Kabel ab und sorgt so dafür, dass es nicht strahlt. Danach gelangt das Eingangssignal auf IC2A, das einerseits mit den Schmitt-Trigger-Eingängen für saubere Signale sorgt und andererseits durch die Zeitbasis aus IC16/IC17 jeweils während exakt 160ms das Eingangssignal an den Teiler IC3 lässt. IC3 teilt das Eingangssignal durch 16 und sorgt so einerseits für niedrigen Stromverbrauch des eigentlichen Frequenzzählers und andererseits für eine 'verdaubare' Frequenz für die 4029. Von den beiden Zählern in IC3 wird nur einer verwendet. Der eigentliche Frequenzzähler besteht aus den Dezimalzählern IC4..IC9, wobei IC9 die niederwertigste Stelle und IC4 die höchstwertige ist. Da das Eingangssignal mit IC3 durch 16 geteilt wird und während 160ms gezählt wird, ist die Auflösung des Zählers 100Hz, was bei den 6 Stellen einen theoretischen Messbereich von 99.9999MHz ergibt und somit auch für KW ausreicht. Die Messgrenze ist durch die Geschwindigkeit der 4029 gegeben und liegt bei etwa 30MHz. Zur Erinnerung, wie man auf die Frequenz-Skalierung kommt: Nehmen wir ein Eingangssignal von z.B. 1MHz, das hat eine Periodendauer von 1us, somit liefert also IC3 alle 16us einen Zählpuls für die 4029. Da genau 160ms, also 160'000us lang gezählt wird, werden genau 10'000 Pulse gezählt, was einer Einheit von 100Hz entspricht (10'000 * 100Hz = 1MHz). Durch die Messzeit von 160ms und wegen der Vereinfachung der Schaltung gleich langer Pause bis zur nächsten Messung gibt es alle 320ms eine neue Messung, also etwa 3 Messungen pro Sekunde. Dadurch ist das Display bequem ablesbar, aber beim schnellen Abstimmen etwas träge.
Die 4029 sind synchrone Zähler, über 'Cin' und 'Cout' werden die Überträge von einem Zähler zum nächsthöheren übertragen. Dabei gibt es ab etwa 15MHz ein Timingproblem, da die Durchlaufverzögerung zur höchsten Stelle zu lange dauert. Daher wird mit IC16A und IC16B das Taktsignal für die beiden höchstwertigen Stellen verzögert, so dass das Timing wieder stimmt.
Damit die Frequenzanzeige um die Zwischenfrequenz korrigiert wird, beginnt der Zähler nicht bei Null zu zählen, sondern beim negativen Wert der Zwischenfrequenz (wenn die Oszillatorfrequenz höher als die ZF liegt, sonst beim positiven). Somit muss an den Eingängen P0..P3 von IC4..IC8 die korrekte Zwischenfrequenz eingestellt werden (bei IC9 ist Null eingestellt, da eine Einstellgenauigkeit von 1kHz ausreicht). Da das BCD-Zähler sind, ist die Codierung einfach: Der Wert einer Stelle ergibt sich aus P0 + 2*P1 + 4*P2 + 8*P3, wobei Px = 0 für Low und Px = 1 für High zu setzen ist. Die ZF ist in kHz und negativ zu nehmen, dazu ein Beispiel mit einer ZF von 465kHz: Umrechnen auf den einzustellenden 'negativen' Wert (10er-Komplement): 100'000 - ZF = 99'535 Einstellen IC4..IC8 (IC9 fix auf 0): IC4, IC5: 9 = 1 + 8 -> P0,P3 = High; P1,P2 = Low IC6, IC8: 5 = 1 + 4 -> P0,P2 = High, P1,P3 = Low IC7: 3 = 1 + 2 -> P0,P1 = High, P2,P3 = Low
IC16 und IC17 bilden die Zeitbasis. Wer es genau haben will, kann die Frequenz mit C6 und C7 genau abgleichen, aber auch ohne Abgleich ist der Fehler kleiner als 1kHz bei 10MHz. Das 'Gattergrab' bei IC17 ist die Ablaufsteuerung, welche bei gestopptem Zähler zuerst das 'LE'-Signal der Dekoder IC10..IC15 aktiviert und so den neuen Zählerstand für die Anzeige speichert und danach die Zähler zurücksetzt. R8 und C8 ist ein Beschiss, um den durch die Gatterlaufzeiten erzeugte Spike zu unterdrücken.
Noch ein Wort zur Ansteuerung des LCDs: Diese mögen Gleichspannung überhaupt nicht und werden innerhalb Minuten zerstört. Daher werden die Segmente mit 50Hz Wechselspannung angesteuert. Der gemeinsame Anschluss 'BP' sowie die ungenutzten Symbole sind am 50Hz-Ausgang von IC17 angeschlossen, ebenso die 'Phase'-Eingänge der Dekoder-ICs. Diese liefern gleich- oder gegenphasige Signale für die unsichtbaren oder sichtbaren Segmente. IC18C invertiert das 50Hz-Signal von 'BP' und dient zur Ansteuerung der Dezimalpunkte nach der 2. und 5. Stelle, also für die 'MHz' und 'kHz', damit diese sichtbar werden.
Noch ein Hinweis: die Nummern bei den Logik-Gattern sind Unsinn, aber das kann ich dem Programm nicht abgewöhnen.
nachdem mein Oldtimer restauriert ist, kann ich mich wieder dem Transistor-Super widmen. Heute habe ich Versuche mit verschiedenen Varianten von Ferrit- und Rahmenantennen gemacht. Da ich eine breitbandige Antenne brauche, fällt die übliche Art der abgestimmten Ferritantenne weg. Nach diversen Versuchen hatte ich dann die Lösung, nämlich eine lange Ferritantenne mit nur 8 Windungen, so dass die Resonanzfrequenz oberhalb des genutzten Frequenzbereichs liegt. Gegenüber einer abgestimmten Ferritantenne gibt diese natürlich viel weniger Spannung ab, dafür viel Strom, was bedeutet, dass sie für einen niederohmigen Eingang geeignet ist. Da mein Empfänger etwa 50 Ohm Eingangsimpedanz hat, passt das ganz gut. Jedenfalls ist der Empfang von Langwelle bis in den unteren Kurzwellenbereich (ca. 4 MHz) ganz gut, daher baue ich diese Antenne bei Gelegenheit ein, dann ist das Gerät für Portabeleinsätze bereit, wenn man keine Antenne mitschleppen will. Hier noch ein Bild:
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