AM/FM Realisierung auf Lehrboard

[GeflügelSalami]

Hallo und vielen Dank für deine Antwort.

"Board" bedeutet richtige geätzte Platine. Den Prototyp werde ich selbst ätzen, der Test hat mit der Controller Baugruppe schon prächtig funktioniert. Steckbrett war für mich von Anfang an kein Thema, fand das für eine solche Sache nicht passend.

Amplitudenmodulation durch addieren? Ich dachte dabei wird multipliziert? Einen Addierer kann ich ja eigentlich prima mit OPs machen. Ich werde mir das nochmal anschauen, danke für den Hinweis.

Ja, diese Schaltung hatte ich auch schon öfters im Blick....
Es existiert ja schon ein Uraltes Board, ein richtig großer Brocken, da ist wohl auch alles diskret aufgebaut, man kann leider nicht reinschauen und aufschrauben ist verboten. Daher kam ja die Idee, alles kompakter und zeitgemäß zu gestalten, da man sich eben eh nur angeschaut hat wie die einzelnen Signale vor und nach der Modulation aussehen. Es geht also wirklich nur um die Visualisierung dieser 3 Signale und soll von der Bedienung her so simpel wie möglich sein. Daher dachte ich eben an eine einfache Steuerung über Taster, eine Möglichkeit das Signal zu Messen und so wenig drumherum wie möglich.
Jetzt wo du es sagst, Demodulation war bisher noch gar nicht im Gespräch, bin mir auch nicht sicher ob ich das überhaupt implementieren soll/muss. Aber gut, wenn erstmal die Modulationen klappen sollte das ja auch machbar sein.

Gut, erstmal vielen Dank bis hierher. Ich behalte mir das erstmal im Hinterkopf. Gäbe es noch andere Möglichkeiten für die FM die du mir vielleicht ein wenig näher bringen könntest, die evtl. weniger diskret wäre?
Ich dachte anfangs, das die Möglichkeit mit einem VCO gar nicht so schlecht wäre. Eigentlich müsste das doch ganz simpel klappen, die DD's IC's liefern mir ja an den Ausgängen einen Strom und die Frequenz wird über die Spannung an dem Rset eingestellt. Somit verändert sich die Frequenz des VCO je nach höhe der Amplitude die vom Strom des DDS an Rset erzeugt wird.
So habe ich das jedenfalls verstanden. Aber anscheinend geht es ja doch nicht, weil jedesmal eine PLL noch irgendwo im spiel ist und die Sache mit der PLL ist mir absolut fremd.

[White_Fox]

Amplitudenmodulation durch addieren? Ich dachte dabei wird multipliziert? Einen Addierer kann ich ja eigentlich prima mit OPs machen. Ich werde mir das nochmal anschauen, danke für den Hinweis.

Nun, ich hab das relativ aus dem Bauch raus geschrieben. Bei AM werden ja bloß zwei Frequenzen überlagert, einmal dein Nutzsignal und dann deine Trägerfrequenz. Nach meinem Verständnis würde dies einer Addition entsprechen.

Wobei...ich hab das grad mal in einem Funktionsplotter ausprobiert. Multiplikation wäre tatsächlich der richtige Weg. Die Summe kriegt man aber bestimmt auch irgendwie wieder demoduliert.
Ich hab mich mit Funkerei bisher nie beschäftigt, mich haben aber im Physikunterricht früher in der Schule die letzten Kapitel unseres Buches sehr interessiert. (Flaschenzüge und Hebelgesetz war mir sofort langweilig als ich es verstanden habe. )

[GeflügelSalami]

Nun, du hast auch nicht unrecht. Ich habe eben gelesen, dass bei NF die Signale summiert werden, was dann aber keine Modulation, sondern Mischen bedeutet. Bei einer Modulation für HF werden die Signale multipliziert.
Also nicht falsch, keineswegs.

Danke dir schon einmal soweit für deine Mühe!

Ich habe auch etwas gefunden, was ich zu beginn des Projektes nicht verstanden hatte.

Ein Modulationssignal wird über einen Impedanzwandler zusammen mit einer Spannung zwischen +1V und -1V, die von einem Controller und DAC erzeugt wird, auf den Eingang eines OP's, der als summierender Invertierer arbeitet, gelegt.
Das aufsummierte, invertierte Signal wird über einen Widerstand auf den Eingang zur variablen Verstärkungseinstellung einer OP Endstufe gelegt. Also ein VGA?
Das ist ja dann eigentlich, wenn man jetzt streng ist, doch auch noch keine richtige Amplitudenmodulation oder? Da wird ja dann noch nicht einmal etwas gemischt, sondern nur mehr oder weniger gedämpft?
Bei den Multiplikationsverfahren erzeugt die einfache Multiplikation doch eine AM ohne Trägerunterdrückung und die Quadratur-Multiplikation eine AM mit Trägerunterdrückung stimmt das? Wenn ja würde das, wenn ich mich nicht irre heißen, dass die relativ simple Spannungssteuerung der Amplitude des Trägers das selbe Ergebnis bring wie eine Multiplikation?
Ich bin glaube ich verwirrt...

Ich muss sagen, dass ich mir das einfacher vorgestellt habe, als es wirklich ist. Klar, das es nicht ohne reinhängen geht war mir bewusst. Aber wenn ich dir erzähle wie viele Stunden, Tage und Wochen ich nun schon an dem kleinen bisschen was ich bisher habe sitze lachen mich hier alle aus. Irgendwie ist dieser ganze Signal, Wellen, Funk usw. kram für mich irgendwie unverständlich, auch wenn ich mich dann rein arbeite und meine ich hätte es, joa.... eben nicht, irgendetwas ist doch anders, als man denkt.

Deshalb kann ich nur hoffen, dass es jemanden gibt, der das auf die Reihe bekommt Licht ins Dunkle zu bringen.

[White_Fox]

Ach ja, mischen...

Das aufsummierte, invertierte Signal wird über einen Widerstand auf den Eingang zur variablen Verstärkungseinstellung einer OP Endstufe gelegt. Also ein VGA?

Ein VGA dämpft nur. Ich lese aber was von einem Verstärker.
Ok, eine Dämpfung ist ja auch eine negative Verstärkung...

Das ist ja dann eigentlich, wenn man jetzt streng ist, doch auch noch keine richtige Amplitudenmodulation oder? Da wird ja dann noch nicht einmal etwas gemischt, sondern nur mehr oder weniger gedämpft?

Warum? Du schreibst doch vorher selber was von Summierer (=Addierer). Warum soll das streng genommen keine Signalmischung sein?


Ich würde sagen, du machst es dir ganz schön kompliziert. Vergiss die Trägerunterdrückung erstmal und halte alles so einfach wie möglich, damit du dein Projekt zu Ende kriegst. Wenn du das nach einem Jahr Einarbeitung nicht richtig verstanden hast, meinst du, Schüler verstehen daß in einer Unterrichtsstunde? Sofern sie sich am Ende dieser Stunde überhaupt noch dafür interessieren...


@oberallgeier:

Fürs Anpeilen bzw. als Störstrahler wirds allemal langen ?

Auch wenn du mit deinem Einwand zwar definitiv Recht hast-bei 100kHz würde ich das noch entspannt sehen. So aus dem Bauch herrraus würde ich mal behaupten, man müßßte eine entsprechende Antenne schon bewußt bauen und wissen, was man da tut.

Für die Wellenlänge bei 100kHz habe ich gerade knapp 3km berechnet. Selbst bei einer Leitungslänge von übertriebenen 30m (λ/100, soweit mich mein gares Halbwissen in der Funktechnik nicht im Stich läßt ist sowas als wirksame Antenne völlig unbrauchbar) kommt die Welle kaum aus der Leitung. Mal davon abgesehen, wer sendet aus 100kHz...außer U-Boote...

Da würde ich mir eher Sorgen um diese PowerLAN-Adapter oder billige Schaltnetzteile machen. Oder um Mikrocontroller-Gebastel, da sind wir immerhin schon im zweistelligen MHz-Bereich.

[ranke]

Ach ja, mischen...

Der Terminus "Mischen" wird in der Elektronik leider uneinheitlich gebraucht. Bei den Audiotechnikern bedeutet "Mischen" Addieren. Das Mischpult ist ein Addierverstärker mit mehreren Eingängen einstellbarer Dämpfung. Ganz anders in der Funktechnik, dort bedeutet "Mischen" im Idealfall Multiplizieren, in der Praxis wenigstens eine Operation an einer nichtlinearen Kennlinie, die entsprechende Mischprodukte liefert.
Die Amplitudenmodulation ist eine Multiplikation.

Noch eine Frage zur Aufgabenstellung, es wird von Rechteck, Dreieck und Sinusspannung gesprochen. Betrifft das nur die Modulationsspannung oder auch die Trägerfrequenz? Der Frequenzumfang 0..100 kHz betrifft auch beide Spannungen oder nur die Trägerfrequenz?
Ansonsten würde ein mögliches Schaltungskonzept auch vom gewünschten Modulationsgrad (AM) und Frequenzhub (FM) abhängen. Vielleicht gibt es dazu noch ein paar nähere Angaben.

[GeflügelSalami]

Du bist hoffentlich auch über die gesetzlichen Grundlagen gestolpert. Wäre peinlich wenn Du nicht wüsstest, dass Du beim Entwickeln ?daheim? oder beim Betrieb in der Schule für wenige Minuten Fun richtig Knete abdrücken müsstest.

Fürs Anpeilen bzw. als Störstrahler wirds allemal langen ?

Darüber weis ich nichts, nein. Habe das Thema von einem Funkamateur bekommen, ich schätze mal wenn es damit Schwierigkeiten geben könnte, hätte er mir das nicht aufgedrückt.

Kannst du vielleicht näher erläutern, was du mit Anpeilen meinst?

Ein VGA dämpft nur. Ich lese aber was von einem Verstärker.
Ok, eine Dämpfung ist ja auch eine negative Verstärkung...

Das war mir so direkt nicht bewusst, danke. Ich meinte eigentlich, dass dadurch die Amplitude variabel verändert werden kann, eben wie bei einem VGA. War schlecht ausgedrückt.

Warum? Du schreibst doch vorher selber was von Summierer (=Addierer). Warum soll das streng genommen keine Signalmischung sein?

Es wird das Modulationssignal mit einem Wert aus dem DAC addiert und nicht mit der Trägerfrequenz. Das entstandene Signal steuert den Verstärkungsfaktor der Endstufe, also bestimmt die höhe der Amplitude der Trägerfrequenz. Also wird das Modulationssignal nicht mit der Trägerfrequenz direkt gemischt, so habe ich das verstanden, wenn es falsch ist dann klärt mich gerne auf, versuche das nur zu verstehen.

Ich würde sagen, du machst es dir ganz schön kompliziert. Vergiss die Trägerunterdrückung erstmal und halte alles so einfach wie möglich, damit du dein Projekt zu Ende kriegst. Wenn du das nach einem Jahr Einarbeitung nicht richtig verstanden hast, meinst du, Schüler verstehen daß in einer Unterrichtsstunde? Sofern sie sich am Ende dieser Stunde überhaupt noch dafür interessieren...

Ja, da hast du wahrscheinlich recht, aber ich versuche es nur für mich selbst zu verstehen. Tut mir leid wenn dabei ein gewurstel an Theorien rauskommt, ich neige bei solchen dingen immer dazu viel zu kompliziert zu denken. Deshalb danke für die Geduld.

Es ging da eben auch nicht darum, das auch noch zu implementieren oder so, das war rein nur für mein Verständnis.

Der Terminus "Mischen" wird in der Elektronik leider uneinheitlich gebraucht. Bei den Audiotechnikern bedeutet "Mischen" Addieren. Das Mischpult ist ein Addierverstärker mit mehreren Eingängen einstellbarer Dämpfung. Ganz anders in der Funktechnik, dort bedeutet "Mischen" im Idealfall Multiplizieren, in der Praxis wenigstens eine Operation an einer nichtlinearen Kennlinie, die entsprechende Mischprodukte liefert.
Die Amplitudenmodulation ist eine Multiplikation.

Heißt das dann nun, wenn ich über eine variable Verstärkung, die abhängig von dem Modulationssignal ist, die höhe der Amplitude des Trägersignals verändere, dass es dann entweder keine AM ist, oder nur keine "richtige" weil nicht multipliziert wurde?

Noch eine Frage zur Aufgabenstellung, es wird von Rechteck, Dreieck und Sinusspannung gesprochen. Betrifft das nur die Modulationsspannung oder auch die Trägerfrequenz? Der Frequenzumfang 0..100 kHz betrifft auch beide Spannungen oder nur die Trägerfrequenz?
Ansonsten würde ein mögliches Schaltungskonzept auch vom gewünschten Modulationsgrad (AM) und Frequenzhub (FM) abhängen. Vielleicht gibt es dazu noch ein paar nähere Angaben.

Es gibt dafür keine explizierten Vorgaben. Ich wollte es so realisieren, dass durch betätigen eines Tasters die Signalform von beiden Signalen verändert wird. Ich wusste bzw. weis nicht, ob es für den Anwendungszweck überhaupt Sinn machen würde, die Signalformen unabhängig voneinander einstellen zu können.

Den Frequenzbereich hätte ich auch für beide gleich groß festgelegt.

Die Sache mit dem Modulationsgrad und dem Frequenzhub ist noch so ein ding. Darüber hatte ich mir bisher noch keine weiteren Gedanken gemacht, da ich erstmal überhaupt eine Modulation zustande bekommen wollte. Aber ich denke es wäre sinnvoll beides einstellen zu können. Kommt natürlich auch darauf an, ob das wieder ganz andere, umfangreichere Methoden bedeutet eine Modulation zu bekommen.


Ich bedanke mich recht herzlich bei allen, die mir bis jetzt geholfen haben und es vielleicht auch noch tun werden. Haut mir ruhig auf die Löffel, wenn ich Quatsch rede oder mich zu sehr auf etwas versteife, ich habe mich bisher dermaßen selbst verwirrt, da muss ich erstmal wieder auf einen klaren Weg.