Frontends in HiFi FM-tuners

In HiFi FM-tuners zitten er in de FM-frontend vaak twee signaalkringen met daartussen een HF-voorversterker met een enkele FET (zie onderstaand schema Akai AT-K110). Deze twee signaalkringen zorgen voor een goede spiegelfrequentie-onderdrukking en dat de mengtrap minder onnodige HF-signalen aangeboden krijgt, waardoor de kans op intermodulatie geringer is.

Nu lijkt mij dat deze schakeling erg gevoelig is voor parasitaire oscillaties door de gate-drain miller capaciteit van de FET, omdat deze twee signaalkringen aan de gate en de drain elkaar kunnen zien via deze capaciteit. Deze configuratie heet ook wel Tuned Plate, Tuned Grid. Om dat te voorkomen, zitten er tussen de drain en de koppelwinding naar de tweede signaalkring stopweerstandjes van enkele tientallen Ohms.

Maar waarom worden er dan in de HF-voorversterker in HiFi FM-Frontends bijna geen cascodeschakelingen gebruikt bestaande uit 2 FET's, of uit 2 BJT's, of uit een FET en een BJT? Een cascodeschakeling heeft immers een zeer goede scheiding tussen de in- en de uitgang, waardoor die heel stabiel is en de kans op parasitaire oscillaties erg klein is. Heel af-en-toe worden er Dual-Gate MOSFETS als HF-voorversterker in FM-Frontends gebruikt.

FM-Front-end Akai AT-K110 Tuner:

http://www.uploadarchief.net/files/download/akai%20at-k110.png

Zorg dat je er bij komt, bij de Marine. Sympathisant van de Koninklijke Marine. Luistert graag naar militaire muziek.
rbeckers

Overleden

Omdat één Fet voldoet en omdat een weerstand goedkoper is dan een tweede Fet? ;)

mel

Golden Member

Ze maken het zo goedkoop mogelijk, als er een dubbeltje bespaart kan worden , zullen ze het ook doen.
En de meeste consumenten zal het een zorg zijn of hun "hifi"set een goede intermodulatie rejectie heeft.
(ze weten toch niet wat dat is).

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..
Frederick E. Terman

Honourable Member

Natuurlijk moet je een dubbeltje besparen als dat kan, anders ben je een slecht ontwerper (voor massaproductie althans).

De cascode is ietwat overgewaardeerd. Zijn enige voordeel is dat je met FETs met enorme parasitaire capaciteiten toch nog iets kunt maken.
En de Japanse ontwerpers waren lang niet achterlijk. Als een cascode nodig was geweest, hadden ze die wel gebruikt. Met een voor dit doel ontworpen FETje was hij niet nodig.

Een FM-tuner met twee meelopende afgestemde kringen in het HF-gedeelte is al vrij luxe. IM zal niet gauw een probleem zijn!

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Philips gebruikte in HiFi tuner 22ah681 ook een enkele FET TS101 als HF-voorversterker in de FM-frontend, zie onderstaand schema. Maar daar is wel neutrodynisatie toegepast d.m.v. een klein condensatortje CT04 van 0,5 pF dat vanaf de mengtrapkoppelwinding onderin S102 naar de gate van TS101 gaat.

Persoonlijk zou ik zulke schakelingen niet willen gebruiken als HF-voorversterker in kortegolf- en VHF-superhets, maar echt gaan voor de cascodeschakeling, omdat die bewezen stabiel is.

FM-frontend Philips 22ah681:

http://www.uploadarchief.net/files/download/22ah681%20fm-frontend.gif

Zorg dat je er bij komt, bij de Marine. Sympathisant van de Koninklijke Marine. Luistert graag naar militaire muziek.
evdweele

Overleden

En kijk nu eens naar het frontend van een (oude) mobilofoon, de Storno CQM711 uit 1980.
De bandbreedte van de ingang is 1 MHz. En toch weinig last van IM.

Techniek is ervoor gemaakt om ons in de steek te laten. Het blijft een ongelijke strijd tussen de techniek en de technicus.
RAAF12

Golden Member

Mooi om de verschillende front-ends te vergelijken toen Hi-Fi nog 'hot' was. Luxman, Sequerra en Revox maakten mooi spul. Hieronder een stukje van de Revox B760

Op 26 januari 2015 19:01:05 schreef RAAF12:
Mooi om de verschillende front-ends te vergelijken toen Hi-Fi nog 'hot'was. Luxman, Sequerra en Revox maakten mooi spul. Hieronder een stukje van de Revox B760

Ju kunt met die verschillende frontends mooie ideeën opdoen voor het zelf bouwen van superhets.

Zorg dat je er bij komt, bij de Marine. Sympathisant van de Koninklijke Marine. Luistert graag naar militaire muziek.
evdweele

Overleden

Mooi om de verschillende front-ends te vergelijken toen Hi-Fi nog 'hot'was.

Je kan je afvragen of het front-end wel iets met Hi-Fi te maken heeft :-)
"Hi-Fi" staat voor 'werkelijkheidsweergave'. Maar die wordt niet bepaald door de eigenschappen van de HF-versterker en/of -mixer.
Pas bij de detectie moet je je zorgen gaan maken over de weergavekwaliteit. Alles daarvoor heeft alleen te maken met gevoeligheid en selectiviteit.

OK, als je last hebt van IM wordt ook de weergave vernacheld, maar dan is het sowieso een apparaat dat op het vuilstort thuishoort en niet in je woonkamer ;-)

Techniek is ervoor gemaakt om ons in de steek te laten. Het blijft een ongelijke strijd tussen de techniek en de technicus.

Ik denk dat HiFi-normen ook normen stelt aan de gevoeligheid, spiegelfrequentie-onderdrukking en het vermijden van IM, omdat deze problemen ook de weergavekwaliteit aantasten. Ik moet er niet aan denken dat een prachtige piano-spel verpest wordt door bijgeluiden t.g.v. van spiegelfrequenties of IM. Of dat de HF-voorversterker staat te oscilleren, want dan wordt de weergave van klassieke muziek ook grondig verpest.

Daarom zitten er in HiFi-tuners minimaal twee meelopende afstembare signaalkringen in het gedeelte voor de mengtrap, i.p.v. maar één afstembare signaalkring aan de collector van de GBS HF-voorversterker in goedkope transistorportables. HF-voorversterkers met twee meelopende afstembare signaalkringen kennen we nog van kortegolf-communicatie ontvangers met een MF van 455 kHz.

[Bericht gewijzigd door Henry S. op dinsdag 27 januari 2015 18:49:31 (28%)

Zorg dat je er bij komt, bij de Marine. Sympathisant van de Koninklijke Marine. Luistert graag naar militaire muziek.
evdweele

Overleden

Ik denk dat HiFi-normen ook normen stelt

Bestaat er een norm voor Hi-Fi? Heb je daar een link naartoe?

Techniek is ervoor gemaakt om ons in de steek te laten. Het blijft een ongelijke strijd tussen de techniek en de technicus.
Hugo Welther

Moderator

Er was/is een DIN 45500 norm voor wat betreft Hifi, maar die stamt ergens uit de jaren 60 van de vorige eeuw.
Die norm heeft het niet over het HF front-end, mixers en MF versterking.
Die norm beschrijft alles na de detector, dus de voor- en eindversterkers en weergevers.

Het enige dat tussen jou en je doel staat is alles wat jij jezelf verteld dat je het niet kan.
RAAF12

Golden Member

Op 26 januari 2015 19:28:21 schreef evdweele:
[...]Je kan je afvragen of het front-end wel iets met Hi-Fi te maken heeft :-)

Die Hi-Fi tuners hadden ook weinig ruis in het front-end en een goed groot signaalgedrag.
Met draaibare antennes werden veraf gelegen zenders ontvangen maar ook die vlakbij. En selectiviteit, ook belangrijk bij 2 naastgelegen zenders in het kanaalraster.

"Hi-Fi" staat voor 'werkelijkheidsweergave'. Maar die wordt niet bepaald door de eigenschappen van de HF-versterker en/of -mixer.

De rest was ook goed in de 'Hi-Fi' toptuners....

evdweele

Overleden

Op 26 januari 2015 20:47:39 schreef RAAF12:
Die Hi-Fi tuners hadden ook weinig ruis in het front-end en een goed groot signaalgedrag.

Dan was het goed ontworpen radio, maar met Hi-Fi heeft het minder te maken.
Hi-Fi gaat alleen over het audiodeel.

Techniek is ervoor gemaakt om ons in de steek te laten. Het blijft een ongelijke strijd tussen de techniek en de technicus.

Op 26 januari 2015 22:02:35 schreef evdweele:
[...]Dan was het goed ontworpen radio, maar met Hi-Fi heeft het minder te maken.
Hi-Fi gaat alleen over het audiodeel.

Een HiFi FM-tuner met een slechte frontend die erg gauw IM-producten in de MF-doorlaatband veroorzaakt, een niet-selectieve MF-versterker en met een beroerde detector mag van mij zeker niet het predicaat HiFi dragen. Want wat heb je aan zo'n HiFi-installatie wanneer je naar klassieke muziek zit te luisteren, terwijl de pianosonate wordt verpest door storende bijgeluiden t.g.v. intermodulatie, spiegels en een slechte selectiviteit van de MF-trap?

Zorg dat je er bij komt, bij de Marine. Sympathisant van de Koninklijke Marine. Luistert graag naar militaire muziek.

Im zal niet zo snel optreden in de fm band, maar nogmaals hifi heeft alleen betrekking op het audio signaal. Hifi weergave via de fm band is per definitie al niet mogelijk.

I thought, I thought of everything
evdweele

Overleden

Een HiFi FM-tuner met een slechte frontend die erg gauw IM-producten in de MF-doorlaatband veroorzaakt, een niet-selectieve MF-versterker en met een beroerde detector mag van mij zeker niet het predicaat HiFi dragen.

Daarmee formuleer je je eigen eisen die je stelt aan het ontvangergedeelte.
Dat staat helemaal los van de achterhaalde kreet Hi-Fi, die alleen over audioversterkers, luidsprekers, grammofoons en bandrecorders gaat.

Als je het goed wilt doen zal je echte specificaties moeten opstellen waaraan een apparaat naar jouw mening moet voldoen. Met die lijst specificaties ga je zoeken naar apparaten die hiermee overeenkomen.
Er zijn - voor zover ik weet - geen normen voor consumentenradio's, dus dat wordt een flinke vergelijkingsslag.
Of je gaat de ontvanger helemaal zelf ontwerpen en test deze op de specificaties die je hebt bedacht.

Techniek is ervoor gemaakt om ons in de steek te laten. Het blijft een ongelijke strijd tussen de techniek en de technicus.

Hallo Dawmast.

Het land met de meeste fm ervaring is Duitsland, omdat ze wel moesten
toen. Daar komen mooie UKW ontvangers vandaan. Ik heb ooit een stereo encoder gebouwd volgens de fabrikant CN Rood. Die leverde ook aan onze P.T.T. de stereo-encoders. En de PTT dulde vroeger geen enkel dynamiek compressor of ander HiFi verstorend vulles vanuit Hilversum toen.

Dat bouwde ik omdat ik er achter kwam dat fm zendertjes geen CD konden afspelen rechtstreeks omdat de dynamiek veel te hoog was/is. Een dB of
80 ? Dus encoder ontworpen/gebouwd/aangesloten. Een tunerblikje als
fm zender gebruikt. De CD speler eraan met een CD van fl 40,- en spelen met die hap. Via een dure Duitse FM ontvanger dus. Het resultaat ?
:-) :-) Ik kon mijn HiFi (70's generatie) oren niet geloven, ik verwachte iets goeds, maar zò goed ? Een voldane smile op mijn gezicht. En natuurlijk zat die CD speler, (een vet dure toen want de eerste generaties hadden een slecht filter er in) ook aangesloten via een line-ingang. Je raadt het al; omschakelen tussen FM en LIne in.
Dawmast-> geen verschil te horen, geen verschil. En ik heb 's werelds beste HIFI mogen horen. Ik weet hoe goed geluid kan zijn.
Het merk was een Grundig. Heb ik het schema bestudeert? Ja. Simpel ?
Nee.

De modernisering is de achteruitgang.

Och, het is leuk voor de hobby. Maar als je geluidskwaliteit wil moet je ook je eigen zender bouwen. Alle radiostations gebruiken nu harmonizers, limiters en weet ik wat meer om maar een stampende eenheidsworst te kunnen maken.

Het zou kunnen dat enkele Belgische stations nog "schoon" zijn.

Ik heb een grote proviciale omroep wel eens tips gegeven over hoe ze hun harmonizer moesten instellen. Ik weet waar ik het over heb, helaas.

Dawmast als je top fm tuner wilt voor een prikkie dan moet je een
breedband t.v. tuner op de kop tikken. Een t.v. signaal is een AM signaal (op VHF/UHF) die geen spat vervorming mag oplopen in de tuner.
En in de verdere verwerking ook niet trouwens. Na de gewone t.v. tuners kwamen de s-band tuners. Daar zat een extra S-band in omdat de kabelbedrijven extra plaats nodig hadden. Zolang dit in de kabel bleef was er niks aan de hand. Dat waren 20 kanalen extra voor en achter t.v. band III geplaatst. Later zeiden de tv tuner fabrikanten we doen alles tussen 47 en 860 MHz. Daar kun je dus een fantastische VHF-UHF ontvanger mee bouwen ! Afstemmen met een meerslags potmeter en een discriminator tussen de 33 en 39 MHz omdat dit de t.v. middenfrequent is. Om zo een tuner te gaan nabouwen lijkt mij volkomen overdreven. Let op dat je geen tuner gebruikt met een digitale aansturing maar een ouder type. Of slopen uit een weggooi t.v. is nog leuker.

De modernisering is de achteruitgang.

Ik weet je bouwt graag MG ontvangers e.d.? Dan dien je te weten dat in die mixer bij voorkeur geen enkel vervorming in dat a.m. signaal mag
optreden. Maar een mixer moet helaas vervormen om te kunnen mixen. Toen bedacht ik, voor dongle ontvangers bestaat een Up-Converters om dat ding tussen 10kc en 50 MHz te kunnen laten werken. Nu bedacht ik dat de bovenstaande VHF ontvanger zo gevoelig is dat je met een eigen weinig vervormende mixer en voortrap, dus een uitermate lineaire AM receiver kunt maken.

De modernisering is de achteruitgang.