Bandfilters beter leren doorgronden (Techniek Radio/TV)
door André Berwald , Wilhelminadorp, 03.02.2014, 13:56 (3949 dagen geleden)
Beste forumleden,
Ik ben mij aan het verdiepen in de werking van de verschillende onderdelen van superhetrodyne radio's.
Daarvoor heb ik o.a. de beide 6840 (452 Khz) bandfilters uit een bx640a gehaald.
Ter veronderschuldiging , de radio was in zeer slechte staat (en verre van compleet).
Ik begrijp uit de theorie dat de twee kringen uit het bandfilter onderling los gekoppelt zijn en resoneren op frequenties die net een paar Khz uit elkaar liggen zodat ze samen een doorlaatkromme laten zien die twee topjes heeft en ongeveer 9 Khz breed is.
In het schema zie ik dat de eerste kring (via een weerstand van 10 ohm) signaal krijgt van de anode van de oscillator/mengbuis (ECH81) en de tweede kring eigenlijk rechtstreeks signaal afgeeft aan het stuurrooster van de eerste middenfrequentversterker (EBF80).
Nu zou ik de doorlaatkromme ook graag willen zien zonder dat het filter in de radio zit!
Ik heb al vanalles geprobeerd maar krijg geen doorlaatkromme te zien.
Kan iemand mij misschien aangeven over welke amplitude van het signaal we het hier eigenlijk hebben (ik bedoel als het filter in de werkende radio zit)?
Wat mij denk ik, in dit stadium, enorm zou helpen is een schematische weergave van de meetopstelling voor dergelijke metingen.
Ik beschik over de volgende meetapparatuur:
Een LC-metertje
Een digitale multimeter
Een 10 mhz analoge oscilloscoop
Een functiegenerator met AM modulatie mogelijkheid
Een spectrum analyzer met bijbehorende tracking generator
Ter extra informatie bij de vraag:
Ik heb nog niet aan de kernen gedraaid.
De eerste kring bestaat uit een spoeltje van 1.1 mH (mili) en parallel daaraan een c'tje van 110pf.
De tweede kring bestaat uit een spoeltje van 590 µH en parallel daaraan een c'tje van 195pf.
De spoeltjes heb ik gemeten met een LC-metertje en de waarden van de c'jes komen uit het schema (maar kloppen ook bij meting).
Ik hoop dat jullie mij wat verder kunnen helpen.
Met groet,
André
Bandfilters beter leren doorgronden
door gerard , Zeist, 03.02.2014, 14:25 (3949 dagen geleden) @ André Berwald
Bewerkt door gerard, 03.02.2014, 15:05
Kringen naast elkaar afstemmen kun je wel doen, dit heet staggered tuning, en wordt toegepast als de selectiviteit anders te groot wordt. Bijvoorbeeld in TVs waar de bandbreedte relatief groot is ten opzichte van de frequentie. Als de kringen niet gekoppeld zijn (een deel van hun energie delen) is de totale doorlaat het product van de afzonderlijke krommen.
Bij een normaal bandfilter zoals in een radio is het volgens mij NIET de bedoeling dat de frequenties verschillen! Beide kringen worden afgeregeld op exact de MF.
Het dipje in de doorlaatkromme ontstaat door de superkritische koppeling. Informeel gezegd, op de exacte frequentie dempen de kringen elkaar harder dan op de frequentie er pal naast zodat de doorlaatkrommen van de kringen apart een flinke deuk krijgen daar.
Weet je wat, ik maak even een plaatje. Beetje vaag ding, maar hopelijk kun je het een beetje zien.
Een afgestemde kring bestaat uit een spoel L en een condensator C en de energie in de kring huppelt heen en weer tussen de een en de andere. De ene keer is het een opgeladen condensator (spanning) de andere keer een magnetisch veld (stroom in de spoel). Helaas is geen kring perfect, dus er gaat altijd wat energie verloren. Dit kun je je voorstellen als een verliesweerstand over de kring, linksboven in het plaatje.
Dit wordt ook weergegeven in de verliesfactor Q, bv Q=100 betekent een honderdste deel van de energie gaat in elke slingering verloren. De oorzaak van het verlies kan weerstand van de draad zijn, maar ook verlies van magnetisch veld of een aangesloten elektrisch element.
De kromme lijnen ernaast geven de opslingering bij verschillende frequenties en waarden van Q van zo'n LC kring. De hoge grafiek hoort bij een hoge Q, dwz weinig verlies, goeie opslingering, scherpe doorlaat. Heb je veel verlies (onderste blauwe lijn) dan komt de grafiek minder hoog en is hij ook minder puntig.
Het mooie van een bandfilter is dat het verlies frequentieafhankelijk wordt gemaakt. Dat komt omdat er een tweede kring naast staat die op dezelfde frequentie resoneert en lichtjes gekoppeld is. Naarmate je dichter bij de resonantiefrequentie komt, begint de andere kring harder mee te slingeren en die onttrekt dan meer energie aan je eerste kring! Dus, naarmate je dichter bij het midden komt, ga je als het ware naar lagere lijnen van de doorlaatkrommen.
Dit is weergegeven met de rode stippen, en als je daar een lijn doortrekt krijg je de doorlaat van het bandfilter. Afhankelijk van hoe sterk de koppeling is ten opzichte van de Q van de aparte kringen lijkt hij (ONDERkoppeling) op een wat plattere doorlaat met piek, (KRITISCHE koppeling) een platte bovenkant, of kan hij zelfs (OVERkoppeling) een deukje krijgen.
Bandfilters beter leren doorgronden
door Arjan Boomars , Ouderkerk aan de Amstel, 03.02.2014, 14:59 (3949 dagen geleden) @ André Berwald
Zoek eens op 'wobbelen'.
Misschien wordt je daar iets wijzer van.
succes Arjan
Bandfilters beter leren doorgronden
door John Hupse † , Schoonhoven, 03.02.2014, 15:47 (3949 dagen geleden) @ André Berwald
Bewerkt door John Hupse †, 03.02.2014, 15:52
Ik heb al vanalles geprobeerd maar krijg geen doorlaatkromme te zien.
Je zegt "In het schema zie ik dat de eerste kring (via een weerstand van 10 ohm) signaal krijgt van de anode van de oscillator/mengbuis".
Het bandfilter moet hoogohmig worden aangestuurd om de doorlaatkromme te laten zien. Behalve die 10 ohm staat immers ook de inwendige weerstand van de ECH81 (700 Kohm) in serie met de ingang van het filter. Wanneer je het filter rechtstreeks aansluit op een signaalgenerator moet je dus een weerstand van ongeveer die waarde tussenschakelen, anders krijg je geen opslingering.
De uitgang van het filter wordt eveneens hoogohmig afgesloten, wanneer je een 1:10 probe hiervoor gebruikt lukt dat prima. Gebruik een h.f. ingangssignaal van circa honderd millivolt.
Bandfilters beter leren doorgronden
door Mans Veldman , Leidschendam, 03.02.2014, 15:53 (3949 dagen geleden) @ André Berwald
Ik beschik over de volgende meetapparatuur:
Een spectrum analyzer met bijbehorende tracking generator
Hiermee kun je de doorlaat zichtbaar maken. Ook het verschil tussen afsluiten met hoge of lage weerstand (Q dempen = grotere bandbreedte) kun je zien.
--
Stuff is the junk you keep -- Junk is the stuff you throw away
Bandfilters beter leren doorgronden
door Ouwe Schipper , Sassenheim, 03.02.2014, 16:58 (3949 dagen geleden) @ André Berwald
De theorie over bandfilters beslaat ongeveer twaalf pagina's in de Sietsma. Dat is dus niet één twee drie in enkele woorden samen te vatten.
Als je er echt belang aan hecht wil ik die pagina's wel inscannen, maar dan stuur ik ze naar je mail- adres.
De doorlaatcurve is afhankelijk van de kombinatie "koppelfactor" (K) en "kwaliteitsfactor van de kringen" (Q)
Die vermenigvuldig je met elkaar.
Bij K x Q < 1 is er een scherpe top die beneden de bereikbare waarde blijft.
Bij K x Q = 1 is er een min of meer vlakke top in de curve
Bij K x Q > 1 komt er een "deukje" in het midden van de curve.
Overigens zal een bandfilter dat niet meer in een toestel zit zich van betekenis ànders gedragen dan de bedoeling was. Het is ontworpen om te functioneren in de omgeving die het toestel biedt.
Hier is de link naar een voorbeeld van een doorlaatcurve, in een FM ontvanger (10,7 Mhz)
http://www.nfor.nl/archief/index.php?id=151656
Nico
Bandfilters beter leren doorgronden
door André Berwald , Wilhelminadorp, 03.02.2014, 18:23 (3949 dagen geleden) @ André Berwald
Heren erg bedankt maar het lukt mij helaas nog niet ,
Gerard bedankt voor je mooie plaatje, je maakt het voor mij weer een beetje helderder. Dat wat je uitlegde over wat je met rode puntjes had getekend, had ik nog niet eerder gelezen.
Arjen, over wobbelen heb ik alles gelezen wat ik kon vinden. Een wobbelaar is moeilijk te vinden en anders erg duur en zeker nogal fors van afmeting.
John, ik heb een weerstandje van rond de 700 kohm in serie met de eerste kring gezet. Geen soelaas... Ik was blij te lezen dat je mij een indcatie gaf van de amplitude (100mv). Mag ik je nog vragen bedoel je dan rms, top of top top?
De trackinggenerator kan maxmaal -10 dbm leveren, vandaar...
Ik heb ook je advies over de probe's opgevolgd, maar het geeft geen verschil in het resultaat.
Mans, ook bedankt voor je reactie. Wat ik hierboven schrijf probeer ik zichtbaar te maken op de spectrum analyzer met tracking generator.
Nico, Dank je wel voor je aanbod maar ik voel me bezwaard jou te laten scannen.
Zal ik eerst maar niet zoeken of ik op internet een PDF van "de Sietsma" kan vinden? Hoe heet het werk voluit?
André
Bandfilters beter leren doorgronden
door Ouwe Schipper , Sassenheim, 03.02.2014, 19:10 (3948 dagen geleden) @ André Berwald
"de Sietsma" was voor ons op de Radioschool in de jaren '60 zo ongeveer een bijbel. Delen 1, 2, 3a en 3b
De komplete benaming is GRONDSLAGEN VAN DE RADIOTECHNIEK door A. J. Sietsma, kort nadien hoofd opleidingen aan de Philips bedrijfsschool. Uit die serie van 4 boeken kregen we les, het gaat nogal diep in op de techniek; om er àlles van te kunnen snappen heb je nogal wat goniometrie en complexe rekenwijze nodig.
Of er een PDF van bestaat weet ik niet, nooit naar gezocht omdat ik die boeken zelf heb. Het verhaal over bandfilters staat in deel 1
Ik hoor het wel van je
Nico
Bandfilters beter leren doorgronden
door André Berwald , Wilhelminadorp, 03.02.2014, 19:47 (3948 dagen geleden) @ Ouwe Schipper
Nico,
Bedankt, ik ga morgenavond even zoeken.
André
Bandfilters beter leren doorgronden
door André Berwald , Wilhelminadorp, 03.02.2014, 20:07 (3948 dagen geleden) @ André Berwald
Na veel gepruts toch (een soort) van succes!
Zonder de weerstandjes maar met de probe's eerst een deukje op een veel lagere frequentie dan ik verwachtte (438 khz).
Toen toch maar even aan de kernen gedraaid.
En..., voilà.., een heus piekje op 452 Khz.
Ik denk een bandfilter van niets, maar tis ook uit z'n element hè
Ik ontdekte trouwens dat de tracking generator toch op 0 dbm kon uitgeven.
Allemaal nogmaals erg bedankt,
André
Bandfilters beter leren doorgronden
door wvogel57 , Eindhoven, 03.02.2014, 21:59 (3948 dagen geleden) @ André Berwald
Alleen: Als je de probe losmaakt schuift de frequentie omhoog! Kijk eens naar de capaciteit van de probe: Kan enkele tot enkele tientallen pF zijn. Verder moet de probe hoogohmig zijn.
Beter is de volgende methode: Zet het mf signaal op het stuurrooster van de ECH buis, niet teveel, anders wordt de zaak overstuurd, en zet de AVC (AGC) in de ontvanger uit! Dan de probe op de uitgang van de detector aansluiten (dc gekoppeld). Dan kun je alle kringen in het MF deel afregelen.
Is de doorlaat te smal, dan kun je soms met succes de koppeling in een bandfilter vergroten door een kleine extra capaciteit tussen de hete zijden van de twee kringen aan te brengen (begin daarmee eerst bij de detectorkringen, pas daarna bij de kringen tussen de ECH buis en de EF buis). Bij een (iets) overkritische koppeling vind je bij wobbelen met de meetzender keurig twee pieken naast de centrale middenfrequentie!
Een variabele topcapaciteit kun je maken door twee geisoleerde massieve draden
over een variabele lengte in elkaar te draaien en het niet gebruikte gedeelte af te knippen.
Koppel bij die meting de antennekring los van de ECH buis en leg tussen het stuurrooster en massa tijdelijk een 100 kOhm weerstand aan. Zet de radio op kortegolf, of op een hoge frequentie op middengolf, om ervoor te zorgen dat het mengoscillatorsignaal de meting niet stoort.
Bandfilters beter leren doorgronden
door wvogel57 , Eindhoven, 04.02.2014, 09:09 (3948 dagen geleden) @ wvogel57
Alleen: Als je de probe losmaakt schuift de frequentie omhoog! Kijk eens naar de capaciteit van de probe: Kan enkele tot enkele tientallen pF zijn. Verder moet de probe hoogohmig zijn.
Beter is de volgende methode: Zet het mf signaal op het stuurrooster van de ECH buis, niet teveel, anders wordt de zaak overstuurd, en zet de AVC (AGC) in de ontvanger uit! Dan de probe op de uitgang van de detector aansluiten (dc gekoppeld). Dan kun je alle kringen in het MF deel afregelen.
Is de doorlaat te smal, dan kun je soms met succes de koppeling in een bandfilter vergroten door een kleine extra capaciteit tussen de hete zijden van de twee kringen aan te brengen (begin daarmee eerst bij de detectorkringen, pas daarna bij de kringen tussen de ECH buis en de EF buis). Bij een (iets) overkritische koppeling vind je bij wobbelen met de meetzender keurig twee pieken naast de centrale middenfrequentie!
Een variabele topcapaciteit kun je maken door twee geisoleerde massieve draden
over een variabele lengte in elkaar te draaien en het niet gebruikte gedeelte af te knippen.Koppel bij die meting de antennekring los van de ECH buis en leg tussen het stuurrooster en massa tijdelijk een 100 kOhm weerstand aan. Zet de radio op kortegolf, of op een hoge frequentie op middengolf, om ervoor te zorgen dat het mengoscillatorsignaal de meting niet stoort.
edit: Het ligt eraan of de spoelen in het mf bandfilter positief of negatief gekoppeld zijn (de wikkelzin van de spoelen), of je met een topcapaciteit meteen een vergroting van de koppelfactor krijgt, of dat dit pas bij een veel grotere top-C gebeurt.
Lukt het vergroten van de koppelfactor niet met een kleine C, verwissel dan de aansluitingen van een van de kringen.
Kritische koppeling : kQ = 1, waarin k = de koppelfactor en Q = de vierkantswortel van het produkt Q1 x Q2, waarin Q1 en Q2 de kwaliteitsfactoren van de primaire en de secundaire kring zijn. Voor overkritische koppeling moet kQ > 1 zijn.
Bandfilters beter leren doorgronden
door John Hupse † , Schoonhoven, 04.02.2014, 07:49 (3948 dagen geleden) @ André Berwald
je meet kennelijk absolute waardes, de eenheid "dBm" wil immers zeggen dat je vermogens meet over 50 ohm (0 dBm is 1 milliWatt over 50 ohm in de hoogfrequent techniek).
Uit deze grafieken kan je in elk geval twee dingen afleiden:
- je meet zowel aan de ingang als aan de uitgang van het bandfilter over een impedantie van 50 ohm. Omdat, zoals al eerder is gezegd, zowel de ingangs- als de uitgangsimpedantie van dit bandfilter hoogohmig is (ordegrootte 1 Mohm) is het onjuist om de meting op deze manier uit te voeren. Opslingering wordt immers onmogelijk bij een dergelijke misaanpassing.
- er is volgens je eigen grafieken sprake van een enorm vermogensverlies (minimaal 60 dB) tijdens deze meting. Ook hierbij zal de genoemde misaanpassing een belangrijke rol spelen.
Je kunt geen correcte grafiek verwachten onder deze omstandigheden. Stuur dit filter altijd hoogohmig aan, en sluit het hoogohmig af.
Bandfilters beter leren doorgronden
door Patrick Meersman , Antwerpen, 04.02.2014, 12:53 (3948 dagen geleden) @ John Hupse †
Helemaal met je eens john. Ik wou gisteravond al reageren, maar heb het niet gedaan om bakken kritiek te vermijden. De TS laat ons wel mooie plaatjes zien, maar die metingen zijn volledig waardeloos wegens die misaanpassingen.
Professionele meetapparatuur, zoals een tracking generator en spectrum analyzer, werken met impedanties van 50 ohm. Voor metingen aan tv kabelnetwerken wordt 75 ohm gehanteerd.
In dit geval moet de ingangsimpedantie van de te testen kring dezelfde zijn als de uitgangsimpedantie van de tracking generator, dus 50 ohm. er wordt een weerstand van maar liefst 700 kohm in serie gezet, dus misaanpassing! De uitgangsimpedantie van de te testen kring moet gelijk zijn aan de ingangsimpedantie van de spectrum analyzer, ook 50 ohm. Dat is met zekerheid niet zo, dus ook hier een misaanpassing!
De TS had dus impedantieaanpassingen moeten doen met, bijvoorbeeld L netwerken. Deze introduceren een demping van een X aantal dB, dus dat moet in rekening gebracht worden bij het instellen van de spectrum analyzer.
leren rekenen met dBm is heel belangrijk als je dergelijke metingen wil doen. -10 dBm is 0,1 mW, das niet hetzelfde als 100 mV!
Tot slot: iemand merkte op dat je hoogohmige probes moet gebruiken! Niet dus, omdat je dan ook weer misaanpassingen maakt. Je moet gewoon goede kwaliteit 50 ohm coax gebruiken met connectoren die geschikt zijn voor RF en Microwave metingen.
--
Met vriendelijke groeten,
Patrick
Bandfilters beter leren doorgronden
door John Hupse † , Schoonhoven, 04.02.2014, 13:25 (3948 dagen geleden) @ Patrick Meersman
Bewerkt door John Hupse †, 04.02.2014, 13:37
om bakken kritiek te vermijden
daar ben ik niet zo bang voor.
Je kunt aan de ingang en aan de uitgang van het bandfilter wel degelijk een koolweerstandje van circa 700 Kohm plaatsen, zolang dit tenminste direct met het filter is verbonden. Er mag dus geen coax kabel o.i.d. tussen het weerstandje en het filter zitten. In het desbetreffende radiotoestel zit er uiteraard ook geen coax kabel tussen de anode van de mengbuis en het bandfilter, wel een stukje dun koperdraad met een lengte van een paar cm.
De meetresultaten kan je dan uiteraard niet meer uitdrukken in dBm. Hoeft ook niet, de dBm is een nogal verouderde eenheid uit 1940. Zit b.v. niet in het SI stelsel. Een alternatieve eenheid voor dit soort metingen is de Watt, of de dimensieloze eenheid dB.
Wanneer je 50 ohm coax kabel gebruikt om je meetapparatuur te verbinden met het te meten object moeten deze kabels in dit geval apart worden afgesloten met 50 ohm weerstanden.
Dit zijn overigens volstrekt normale regels voor h.f. metingen.
Bandfilters beter leren doorgronden
door PE9ZZ, 04.02.2014, 13:54 (3948 dagen geleden) @ John Hupse †
Rechtsom of linksom, dit soort hoogimpendante circuits meet je alleen in circuit. Elke andere meting is ter leringhe ende vermaeck. Praktisch nut is nihil. Je kan hooguit met een test jig met MOSFETs ofzo iets zinvols meten, maar dan nog.
Je kan je TG prima als signaalgenerator gebruiken maar alleen aan de ingang van de radio (rooster ECH81) en met de hierboven reeds gegeven tips als detectie.
Tjerk, 9ZZ
Bandfilters beter leren doorgronden
door John Hupse † , Schoonhoven, 04.02.2014, 15:57 (3948 dagen geleden) @ PE9ZZ
Rechtsom of linksom, dit soort hoogimpendante circuits meet je alleen in circuit.
ik weet niet precies wie je hier met "je" bedoelt, maar in z'n algemeenheid is deze stelling onjuist. Het is b.v. bekend dat Philips dergelijke bandfilters in sommige gevallen tijdens de voorproduktie al afregelde. Dus voordat het filter in het toestel werd gemonteerd. Dit gold onder andere voor de populaire radiomodellen 203U, 204U, 208U en 209U. In de technische documentatie lezen we dus het volgende:
Voor servicedoeleinden gelden natuurlijk andere eisen en regels, hier moet immers zo snel mogelijk worden gewerkt en is er geen tijd om eerst de bandfilters te demonteren. Ik vermoed dus dat deze "je" een servicetechnicus is.
Met relatief eenvoudige middelen, zoals een signaalgenerator die tussen 400 en 500 kHz kan worden afgestemd (zie b.v. http://www.hupse.eu/radio/leader_lsg10.htm), plus een multimeter met een los h.f. meetkopje (zie http://www.hupse.eu/radio/itt_mx202b.htm) kan je als Radio Amateur prima de doorlaatcurve optekenen van een los op de tafel liggend bandfilter. Lijkt me toch geen al te groot probleem.
Bandfilters beter leren doorgronden
door Ouwe Schipper , Sassenheim, 04.02.2014, 16:28 (3948 dagen geleden) @ John Hupse †
Dat van te voren "panklaar maken" van bandfilters is bekend. Maar het wordt gedaan terwijl zo'n bandfilter (tijdelijk) opgenomen is in een circuit dat equivalent is aan de plaats in de ontvanger die het krijgen zal.
Een bandfilter dat zomaar los op tafel ligt zal zich van betekenis ànders gedragen dan wanneer het in een werkend toestel zit
Nico
Bandfilters beter leren doorgronden
door André Berwald , Wilhelminadorp, 04.02.2014, 17:47 (3948 dagen geleden) @ André Berwald
TS hier
Ik begrijp best dat ik gekke dingen aan het doen ben door op deze manier aan een uitgebouwd bandfilter te gaan meten.
Het enige doel wat ik nastreef is de werking van de verschillende onderdelen en schakelingen in radio's, beter te leren snappen en en passant ook de werking van mijn eigen meetapparatuur.
Mijn achtergrondkennis is roestig en zeker nog onvoldoende op dit moment.
Ik lees met veel interesse, en een zekere bewondering, jullie reacties die blijk geven van een diepgaande kennis.
Zeer waarschijnlijk kennis die is opgebouwd door een lange studie en ook nog eens jaren ervaring in de praktijk.
Ik ben gewoon een hobbyist, iemand die het leuk vind om met radio's te knutselen.
Voor mij geldt dat ik het beste leer als ik experimenteel met de hobby bezig kan zijn.
Maar ook de theoretische kant heeft zeker mijn belangstelling en draagt in hoge mate bij tot het begrijpen hoe het werkt.
Hoe het ook zij..., ik heb er veel plezier in en ik leer erg veel van de verschillende reacties.
Hopelijk helpen mijn vragen en jullie antwoorden, naast mij, ook nog anderen.
Met groet,
André
Bandfilters beter leren doorgronden
door doeve , Borgercompagnie, 04.02.2014, 18:36 (3947 dagen geleden) @ André Berwald
Ik denk het wel André
Henk
--
HJD
Bandfilters beter leren doorgronden
door Stefmac † , Edam, 04.02.2014, 18:47 (3947 dagen geleden) @ André Berwald
Ik weet niet of ik als mosterd na de bekende maaltijd kom, maar je kunt de doorlaatkromme van het filter dus met behulp van een sweep-generator of wobbelaar opnemen . Als meetinstrument voor de uitgangsspanning van het filter kun je dan de scope gebruiken .
Alhoewel .. als je een meetzender hebt met een gespreid afstembereik op de frequentie van het bandfilter en als de uitgangsspanning van de meetzender over dat ( kleine ) afstemgebied constant is kun je ook handmatig de grafiek opnemen . Noteer dan de uitgaande spanningswaarden bij doorlopen van het gebied rondom de centrale frequentie met de meetzender . Een frequentie counter is ook wel handig om de freq. van de meetzender goed te kunnen instellen . Je krijgt dan een handgetekende grafiek . Wel wat werk , maar ook best leerzaam .