Projekt: digitale Funkverbindung scratch entwickeln

[Peter(TOO)]

Das Übertragen der Empfängerschaltung vom Steckbrett auf einen gelöteten Aufbau hat nicht geklappt.
Zunächst ist der Pendler nicht angeschwungen, mit veränderten Buteilwerten, ist er dann unabhöngig vom Antennensignal zu schnell angeschwungen. Ganz offensichtlich haben die veränderten parasitären Eigenschaften des Aufbaues alles durcheinander gebracht. Zunächst habe ich andere Werte probiert.

Das hat mich jetzt nicht so verwundert, vor allem als ich gesehen habe, dass du da 7.5pF in deiner Simulation eingesetzt hast.
Schon ein einfache IC-Sockel hat zwischen den Beinchen 1-2pF. Bei einem Steckbrett sind es noch wesentlich mehr, zwischen 2 Reihen.

OK, hast du jetzt nicht verwendet. Aber auch ein gelöteter Aufbau hat parasitäre Kapazitäten im pF-Bereich.
Ganz lustig war immer, wenn man Schaltungen durch annähern der Hand abstimmen konnte. Das Theremin lässt grüssen.

Ich hatte letztmalig das Problem mit fliegenden Aufbauten gegen Ende der 70er Jahre. Damals mit 74Sxx-Logik und "Wahnsinnigen" Taktraten um die 60MHz. Damals hat es sich bewährt eine einseitig kaschierte Leiterplatte zu nehmen, Löcher für die ICs zu bohren und die Bohrungen auf der Kupferseite anzusenken. Die ICs habe ich dann auf dr Kupferseite bestückt und auf der anderen Seite verdrahtet. Das Ganze ergibt dann eine primitive Art von Strip Lines, also eine Art von Koaxkabeln.

Nach diesem Projekt habe ich es dann aufgegeben erst irgendwelche fliegenden Aufbauten zu machen. Direkt vom Entwurf eine Platine erstellen, im Labor ätzen und zu testen war schneller. Im ersten Platinen-Entwurf finden sich immer Fehler, welche für eine Serie behoben werden müssen, auch wenn es nur mechanische sind. Allerdings hat man dann schon beim ersten Entwurf die realen parasitären Kapazitäten.
Vom funktionierenden fliegenden Aufbau zum ersten Layout verändert sich nochmals einiges und funktioniert dann nicht.

MfG Peter(TOO)

[vohopri]

Hallo Peter,

ja, verwundert hat mich das veränderte Verhalten auch nicht. Im Gegenteil, ich hab das auch erwartet.

Die 7.5 pF stammen nicht aus einer Sim, sondern haben sich auf dem Steckbrett bewährt, und dass da andere Werte erforderlich werden, war schon klar. Das ltspice verwende ich hier nur als Zeichenprogramm und zum Teil zum Layouten der fliegenden Aufbauten, weil es beim Zeichnen viel schneller hand zu haben ist, als eagle. Eagle kommt eher dann zum Einsatz, wenn ich Platinen anfertige.

Wo meine Erwartungen nicht zugetroffen haben, war in dem Punkt, dass ich mit experimentellem Verändern der Werte nicht weiter gekommen bin. Mein Verständnis für die Vorgänge in der Schaltung war mangelhaft und zu weit von der Realität entfernt. Da hab ich etwas nachgeholt und mein neuer Aufbau für die Entwicklung bietet noch grosszügiger Platz zum improvisierten Verändern der Werte durch // schalten. Beides zusammen hat jetzt rasch zu guten Ergebnissen geführt.

Die Variante mit dem Bestücken auf der Kupferseite gefällt mir auch sehr gut, ist mir aber hier bei rd. 10 Mhz zu teuer. Da reicht meine Variante mit langen Bauteildrähten (Wiederverwendbarkeit) auf Lochraster ohne Kupferauflage mit Leiterbahnen aus Draht auf der Oberseite gut aus. Quarzgesteuert ist die Sache auch ausserhalb der bereit gehaltenen Keksdose stabil.

[vohopri]

Auch der Clapp Oszillator konnte nun optimiert werden. Einige Schaltungs Varianten und da jeweils einige Dimensionierungsvariationen habe ich getestet. Der Aufbau ist sehr offen für solche Versuche.



Signale zeigen dann das Ergebnis. Gelb ist das Emitter Signal. Es ist durch den Abgleich relativ schön geworden. Der optimale Auskopplungspunkt liegt aber nicht hier, auch wenn das immer wieder vermutet wird.



Blau ist das Signal zwischen Quarz und Ziehkapazität. Das ist schon besser und eignet sich für die Weiterverwendung.
Ein Bildchen hab ich auch gemalt, damit ich später weiss, was ich getan habe.



Simulationen über die Zeit werden nicht gerechnet. Die sind zu rechenintensiv, hier ist das Löten VIEL schneller.

[Peter(TOO)]

Blau ist das Signal zwischen Quarz und Ziehkapazität. Das ist schon besser und eignet sich für die Weiterverwendung.
Ein Bildchen hab ich auch gemalt, damit ich später weiss, was ich getan habe.

Allerdings wird die nächste Stufe dadurch Teil des Oszillators.

Die Eingangskapazität der nächsten Stufe liegt parallel zu Trim, C2 und C5.Wenn du den 1:1 Meskopf deines Oszilloskopes nimmst, schaltets du beim Messen schon 10-20pF parallel.

Ein weiteres kleines Problem: Eine Verstärkerstufe hat immer auch noch eine Komponente, welche vom Ausgang auf den Eingang rückwirkt. Je nach angeschlossener last musst du dann nachtrimmen.

MfG Peter(TOO)

[vohopri]

Servus Peter,

du sprichst wichtige Themen an. Ja , es ist klar: Egal, wo ich auskopple, beeinflusse ich den Oszillator und muss nachstimmen - in jedem Fall. Immer liegt die folgende Stufe parallel zu einem Teil der kapazitiven Bürde vom Quarz.

Darum plane ich eine Pufferstufe ein, die bedeutet eh wenig Aufwand. Wenn ich eine kleine Koppelkapazität verwende und eine Kollektorstufe mit LC Kreis, dann rechne ich mit einem sehr sauberen Signal. Die genaue Ausführung ist noch nicht ausgearbeitet. Ich rechne nicht damit, dass ich beim Quarzoszillator einen Kaskoden Puffer brauchen werde. Was denkst du? Wir werden ja sehen.

Dass immer Rückwirkung stattfindet ist selbstverständlich. Ich denke nicht, dass das Ausmass so gross sein wird, dass es unzulässigen Veränderungen kommt. Natürlich wird auch das zu prüfen sein. Un es sollte ohnehin auch klar sein, dass man nicht die Antenne wechselt, ohne die Auswirkungen zu überprüfen. Einen vernünftigen Wirkungsgrad bekommt man ohne Abgleich gar nicht hin.

[Peter(TOO)]

Darum plane ich eine Pufferstufe ein, die bedeutet eh wenig Aufwand. Wenn ich eine kleine Koppelkapazität verwende und eine Kollektorstufe mit LC Kreis, dann rechne ich mit einem sehr sauberen Signal. Die genaue Ausführung ist noch nicht ausgearbeitet. Ich rechne nicht damit, dass ich beim Quarzoszillator einen Kaskoden Puffer brauchen werde. Was denkst du?

Ist natürlich auch eine Frage der Frequenz.
Du tummelst dich bei 13.5 MHz rum, bei 150MHz sieht es dann wieder anders aus.

[vohopri]

Sevus Peter,

ja, 13.5, 14.35, 27, 28 Mhz sind was anderes, als 150 oder 433 Mhz. Manches kann man beibehalten und braucht nur besser geschirmt, mit besserer Leitungsführung usw. bauen, manches muss man grundsätzlich verändern und zusätzlich noch auf Transistoren in Basisschaltung, Kaskodenstufen usw. umsteigen.

Die 14.35 Mhz bzw 13.5 (ohne Abstrahlung) sind ja mit Bedacht ausgewählt. Auch 70 cm Wellenlänge ist mit einfachen Bastelmitteln noch beherrschbar, wenn man weiss, was man tut und wenn man überprüft, ob das auch stimmt, was man zu wissen meint. Das heisst, Messmittel muss man sich selbst bauen. Die nötigen KALIBRIERTEN Profi Messmittel muss man nicht zuhause stehen haben. Man weiss ja, wer bestimmte Messmittel besitzt oder Zugang hat (Amateurfunkverein, Universitätsinstitute o.ä.). Bei guter Vorbereitung ist eine Zwischenprüfung oder Abschlussprüfung im Projekt sehr schnell erledigt. Das alles gehört zu den vorbereitenden Aufgabenstellungen, die man grundsätzlich lösen muss, BEVOR man ein HF Projekt beginnt.

Du weisst das natürlich alles, aber für die Mitleser führe ich solche Themen gerne aus, wenn sie angesprochen werden.