Maakt de fase van de LO wat uit in een DC-ontvanger?

fatbeard

Honourable Member

Helaas zijn de veschillende bronnen het niet eens over de fase: de ene laat het in het midden, een andere zegt expliciet '0°' en een derde zegt 'willekeurig maar constant'.
En dat zijn dan alleen taalkundige bronnen, technische bronnen hebben het er meestal niet over.

Synchrone detectie wordt in de meeste communicatieontvangers in de MF-sectie gedaan, en kan inderdaad op die plek een BFO vervangen om SSB te 'doen'.
Uiteraard kan ik het mis hebben, maar als je synchrone detectie daarentegen op de RF-frequentie doet hou je wel degelijk een DC-ontvanger over.

Wat me terugbrengt bij de vraag of, en wat, de fase van de LO er toe doet...

Wat ik wel vond is dit leerzame documentje over mixers, maar dat gaat iets te ver voor mij...

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.
mel

Golden Member

synchrone detectie word met AM gedaan.
Nog nooit gehoord van synchrone detectie voor SSB.

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..

Eigenlijk is het een homodyne ontvanger in tegenstelling tot een synchrodyne, waar een oscillator gelocked wordt met het inkomende signaal.

Eigen observatie:
Als ik een AM station probeer te ontvangen met een DC ontvanger met (stabiele!) vrijlopende oscillator en deze loopt niet helemaal in de pas, krijg ik toch minima en maxima te horen in de modulatie en ruis.
Enerzijds doordat het frequentie verschil van b.v. 1Hz, anderzijds omdat de fase continue verandert.
het faseverschil heeft m.i. zeker invloed!

@mel
Het kenmerk van een DC ontvanger is de middenfrequent van 0Hz, er wordt naar 'baseband' gemengd, of dat nu audio, video of iets digitaals is.

[Bericht gewijzigd door Rd12tf op donderdag 11 juni 2015 17:35:53 (13%)

De meest eenvoudigste manier van deze vorm van detectie is om het ingangssignaal te mengen met het zelfde signaal wat hard geclipt is.
http://www.radio-electronics.com/info/rf-technology-design/am-receptio…

Telefunken Sender Systeme Berlin

Afhankelijk van de fase krijg je een DC offset uit de mixer. Ik ben geen expert voor Gilbert-mixers, maar dat lijkt me niet dodelijk te zijn.

Hewlett

Honourable Member

Even snel voor het eten (moet je vaak niet doen, want honger maakt blind :-) en ik heb echt trek) naar de door je gerefereerde PDF gekeken.

Volgens die PDF draait je mixer in "Linear Synchronous Detector - SD Mode" - dat is mooi omschreven en komt overeen met de formules in sectie 3.2 Een fase verschil van het LO signaal t.o.v de RF carrier maakt hierbij niet uit zolang die fase maar constant is, een constant fase verschil ΦL t.o.v. het RF signaal is ook de basis voor de formules in sectie 3.2 en verdere werking van de beschreven synchroon detector. Fase verschil maakt dus niet uit, voor een goede detectie moet die constant zijn.

HamRadio PA2HK // Keep Calm and Carry On.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Bij SSB kun je niet van een bepaalde fase spreken, of je zou ten opzichte van de oorspronkelijke draaggolf moeten bedoelen. Zou je DIE fase kunnen aanhouden, dan zou de gedetecteerde golfvorm overeenkomen met de oorspronkelijke modulatie.
Bij 'gewone SSB' is die informatie er niet, en wijkt de golfvorm dus af van de oorspronkelijke. Maar dat maakt voor de verstaanbaarheid van geluid niets uit.
(Bij modulatie waarbij de golfvorm wel belangrijk is, zoals analoge video, moet je dus toch een referentie hebben naar de oorspronkelijke draaggolf. Daarom werd die dan ook maar gewoon meegezonden, en werd alleen de lage zijband beknot.)

Jij hebt het echter over AM-detectie. Daar detecteer je twee zijbanden tegelijk, en als dan de fase niet klopt, tellen ze niet correct op. e: Zie ook @Rd12tf's waarneming.
Meer bepaald: bij 90 graden faseverschil verschuift de fase van het ene product 90 graden omhoog, van het andere omlaag, en houd je dus helemaal geen audio meer over. Je probeert daarom zo dicht mogelijk bij 0 graden te blijven, hoewel een kleine afwijking slechts 'cosinusfoutjes' oplevert.
Synchrone detectie door eenvoudigweg het signaal 'oneindig' te clippen en dat in de detector te gebruiken levert automatisch 0 graden op, en werkt dus goed.

Veel PLL-schakelingen (een andere ontvangstmethode) locken helaas juist op 90 graden, en als je die gebruikt, moet je dus nog ergens 90 graden draaien om de AM-detector te voeden. De stuurspanning van de VCO kun je dan nog gebruiken om FM of PM te detecteren. :)

Door allerlei propagatieverschijnselen is de meegezonden, door jouw ontvangen draaggolf niet altijd meer in de juiste fase voor detectie van AM. Luister maar eens in de schemering naar verderaf gelegen AM-omroepstations.
Nog beter is het daarom, de uitgezonden draaggolf gewoon helemaal niet te gebruiken, en je eigen draaggolf terug te winnen uit de beide zijbanden. Dat kan bijvoorbeeld met een Costas-loop.
Voordeel is dat de draaggolf dan ook niet uitgezonden hoeft te worden. Nadeel is dat als ze het toch doen, je hem eigenlijk uit zou willen notchen, om er dan ook geen storing van te ondervinden.
e: dit laatste geldt natuurlijk alleen bij ontvangst over vele kilometers, niet over enkele centimeters.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Bovenstaande komt ook overeen met mijn waarneming met de AM ontvangende DContvanger.

fatbeard

Honourable Member

Na het advies van Hewlett in acht te hebben genomen :9 heb ik zojuist bij het verhaal van Frederick een heel helder AHA moment beleefd (de buren zullen wel geschrokken zijn). Zoals een goede vriend van mij wel eens zegt: ik wíst het wel, maar alleen passief...
Dank voor het ontsluiten ervan.

(het gevonden PDF-je gaat me trouwens nog steeds boven de pet, maar dat kan nu -na het eten- ook nog een andere oorzaak hebben...)

Ik heb nu wel eindelijk een ingang om mijn RFID-simulaties (waar zou het anders over gaan ;)) een heel stuk sneller te maken: ik kan 'gewoon' een simulatie van het ontvangen signaal uit een behavioral bron halen en hoef niet meer te knoeien met gekoppelde spoelen, clockrecovery , delay en PRN circuits om een 'kaart in het veld' na te bootsen...

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Klinkt goed... wat ben je aan het maken dan?

ik wíst het wel, maar alleen passief

Die gaat in mijn Small Repository of Unofficial Dutch :)

@Rd12tf: Had je inderdaad gezegd. Mooi he, dat gefladder dat je dan hoort.

Helemaal fraai wordt het als je twee detectors hebt, gevoed met resp. 0 en 90 graden carrier.
Het hangt dan van de fase t.o.v. de originele draaggolf af waar de audio tussen je L en R luidspreker in de lucht 'hangt'.
En bij bijv. 1 Hz frequentieafwijking, draait het geluid dan per seconde een rondje in de lucht.
Doordat het geluid altijd ergens vandaan komt (L en R zijn niet gelijktijdig nul), lijdt de verstaanbaarheid dan maar heel weinig. Hoewel het geluid idioot gaat klinken, is het zelfs bij 10 of 20 Hz verschil nog goed verstaanbaar.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
fatbeard

Honourable Member

Klinkt goed... wat ben je aan het maken dan?

Een heel bijzondere RFID reader...
Is commercieel en erg concurrentiegevoelig, dus kan ik verder niet veel over vertellen.

[OT]
Ook uit het onofficiële bhoekje: Daar ben ik in no-time een hele dag mee bezig.

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.

Op http://archive.siliconchip.com.au/cms/A_110651/article.html staat een productdetector beschreven die je in een bestaande superhet kunt inbouwen. Deze bestaat uit een buffetrapje met Q1 waarop het signaal vanuit de laatste MF-kring van de MF-versterker wordt aangesloten, een versterkertrapje rond Q2 dat het signaal clipt en daardoor de zijbanden van het AM-signaal verwijdert en een mengtrap met 4 dioden. De dioden D1 t/m D4 is de mengtrap die het AM-signaal vanuit Q1 mengt met het draaggolfsignaal vanuit Q2 waarvan de zijbanden zijn verwijderd.

Schema:
http://www.uploadarchief.net/files/download/productdetector.jpg

[Bericht gewijzigd door dawmast op zaterdag 13 juni 2015 21:41:18 (10%)

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

Golden Member

wat heeft het voor nut om de zijbanden weg te halen?
dan blijft alleen de carrier over..
leuk voor CW,maar daar kan ik wel andere schakelingen voor verzinnen

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..

Het signaal mét zijbanden wordt direct vanuit de emittervolger Q1 in de mengtrap met de 4 dioden D1 t/m D4 gemengd met het draaggolfsignaal waarvan de zijbanden verwijderd zijn vanuit de afsnijversterker Q2. Het audiosignaal ontstaat wanneer het signaal met zijbanden wordt gemengd met het draaggolfsignaal.

[Bericht gewijzigd door Henry S. op dinsdag 16 juni 2015 19:26:48 (30%)

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

Bijna klassieke sync detetector met een TBA120:
http://www.schripsema.org/pa3hdf/projects/lw-receiver/lw-rx.html
De begrenzer in de TBA is ideaal om de draaggolf uit het signaal te halen.
Zoiets kan ook met b.v. mc3356, daar heb ik er een paar van liggen ... Hmm.
@FET, gisterenavond nog eens geprobeerd, bij zero beat kan het zomaar zijn, dat je tientallen seconden niets ontvangt! En dat terwijl je naar een keiharde lokale middengolfzender luistert ... Bizar.
Toch is het niet hinderlijk als je alleen in de stationsnaam geïnteresseerd bent.

Frederick E. Terman

Honourable Member

@dawmast, je zit onzin over te schrijven zonder te lezen en zonder na te denken.
We zeggen hierboven toch duidelijk dat je IN FASE moet schakelen.

Het signaal van die afgestemde kring IS ook gewoon in fase. Met één kring kun je geen 90 graden maken. Op de site waar deze stommiteit te vinden is staat toch zelfs:

adjust IFT1 for maximum signal and least noise.

Dat is dus maar één punt: Resonantie.

Het schema haalt trouwens weinig meer uit dan een gewone diodedetector. Dat is immers ook een synchroondetector, aangedreven door de draaggolf.

--
Bij 90 graden faseverschil sample je juist de nuldoorgangen, en dan hoor je nix.
@Rd12tf heeft blijkbaar een stabiele ontvanger: bij hem blijft dat heel lang zo, todat de fase weer voldoende doorgeschoven is om wat te horen. :)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Deze DC ontvanger is een DDS print van Conrad, een SBL-1 mixer en een audio versterker. Ik kan er van alles voorzetten: een afgestemde ferriet staaf, een draad antenne + preselector of een converter.
De klok oscillator zit in een 'koude thermostaat'; gewoon een erg dikwandige behuizing, als het ding eenmaal warm is verloopt het nog nauwelijks.

Dit onderwerp maakt mij wel nieuwsgierig hoe dit nu eigenlijk klinkt over de luidsprekers. Is er eigenlijk een voordeel mee te behalen ten op zichte van de gewone diode detector?
Is deze vorm van detectie beter en waarom dan wel?

Telefunken Sender Systeme Berlin
Frederick E. Terman

Honourable Member

Hangt van het toepassingsgebied af.
Als de modulatiefrequenties in de buurt van de draaggolffrequentie komen, dus hoge datasnelheden op een lage zendfrequentie zoals bij RF-ID en zo, dan kun je vaak niet anders dan synchroon moduleren. De gewone diodedetectie met afvlakking erachter is dan te verkwistend - zoveel RF-perioden heb je helemaal niet.

Heb je per modulatieperiode honderden of duizenden draaggolfperioden, zoals bij de gewone AM-omroep, dan werkt de gewone diodedetector net zo goed - tenminste, als het signaal netjes ontvangen wordt.

Als er sprake is van bijv. selectieve fading, waardoor de draaggolf zwak, of niet in fase met de zijbanden ontvangen wordt, dan kan synchrone detectie weer een voordeel bieden, doordat je dan niet met de kreupele draaggolf, maar met een knisperverse eigen draaggolf de zijbanden gaat demoduleren.

Zo'n lullig schemaatje als wat @dawmast vond helpt dan natuurlijk niets; daar is geen voordeel mee te behalen.
De draagolf moet echt behoorlijk opgepept worden, en er moet - zeker in het geval van radio-ontvangst met fading - ook een vliegwieleffect zijn: je lokale draaggolf moet netjes in fase doordenderen, ook als de ontvangen draaggolf tijdelijk afwijkt of helemaal niet thuis geeft.

Zoals gezegd, helemáál goed is het als je de ontvangen draaggolf helemaal niet gebruikt, maar de lokale draaggolf afleidt uit de twee zijbanden (Google: Costas loop).
Doe je dat, dan hoeft de zender ook geen draaggolf meer uit te zenden. :)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Interessant, bedankt voor de uitleg FET.
Inderdaad is het het zo wanneer ik naar stations luister op de middengolf dat er vaak fading is en het gedetecteerde audio signaal compleet vervormd is.
De draaggolf lijkt te zijn verscheurd en zo klinkt dat ook, vooral bij radio Luxemburg op de 1440kHz had ik daar vaak last van.(maar ja dat is intussen alweer jaren geleden)
Tsja met deze vorm van detectie heb je daar dus geen last van.

Telefunken Sender Systeme Berlin

- zeker in het geval van radio-ontvangst met fading - ook een vliegwieleffect zijn

Dan kan het al geen homodyne (a la TBA120) meer zijn maar moet je een detector met een gelockte oscillator gaan gebruiken.
Want als bij de eerste versie de draaggolf wegvalt (selectieve fading, is er ook geen juiste detectie meer.
Nog een methode om dssc te detecteren:

Squaring loop, na het kwadrateren van de twee zijbanden, krijg je de draaggolf weer terug, op dubbele frequentie, ook de zijbanden zijn aanwezig, op dubbele afstand van de draaggolf.
Vandaar her filter, na delen door twee is de herwonnen draaggolf bruikbaar als CIO signaal voor de product detector.

http://www.amalgamate2000.com/radio-hobbies/radio/dsbsc_demodulation_b…

[Bericht gewijzigd door Rd12tf op zaterdag 13 juni 2015 22:11:36 (34%)

TinusTech

Golden Member

Op 13 juni 2015 21:09:26 schreef Martin V:
Interessant, bedankt voor de uitleg FET.
Inderdaad is het het zo wanneer ik naar stations luister op de middengolf dat er vaak fading is en het gedetecteerde audio signaal compleet vervormd is. De draaggolf lijkt te zijn verscheurd en zo klinkt dat ook, vooral bij radio Luxemburg op de 1440kHz had ik daar vaak last van.(maar ja dat is intussen alweer jaren geleden)
Tsja met deze vorm van detectie heb je daar dus geen last van.

Ik kan uit eigen ervaring bevestigen dat synchroondetectie, mits goed toegepast, heel erg goed werkt bij selectieve fading. Het is erg jammer dat zo weinig fabrikanten van AMradio's en communicatieontvangers dit hebben toegepast. Als je de kans hebt om eens naar een LOWE HF150 te luisteren dan ervaar je wat ik bedoel.

Frederick E. Terman

Honourable Member

Het is interessante stof.
Die frequentieverdubbeling gebruikte ik ook in een packet-modempje om de klok terug te winnen. Dat komt op hetzelfde neer, alleen lockte ik daar dan een 567-achtige PLL aan.
In mijn exemplaar van 'Ontvangers' heb ik ergens in de jaren 80 met potlood ook al dat blokschema zitten tekenen. Toen vast niet zelf bedacht, maar waar vandaan?

Je kunt dus, al met al en samenvattend,

  • óf alleen de carrier flink oppeppen ('exalted carrier'),
  • óf je kunt er ook nog een PLL op loslaten;
  • Of je kunt de ontvangen carrier laten voor wat het is, en er zelf eentje knutselen uit de zijbanden (bijv. Costas, of de 2F-methode van Rd12tf).

Voor de RF-ID-lezer zal de eerste mogelijkheid al wel genoeg zijn, omdat het signaal daar geen 'moeilijke' fading vertoont.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
fatbeard

Honourable Member

Inderdaad, de transmissieweg is minder dan een promille van de golflengte (en dat is dan bij 13.56MHz).
Carrier terugwinnen is niet eens nodig; alleen de fase kan af en toe problematisch zijn. Gelukkig zijn daar ook (proprietary!) truuks voor ;).
Grootste probleem waar je in de RFID-wereld tegenaan loopt is het feit dat de zend- en ontvangst frequentie dezelfde zijn, of slechts enkele procenten uit elkaar liggen. En dat er vaak slechts een antenne gebruikt wordt. Daardoor wordt het scheiden van zend- en ontvangstdata wat lastig.
De gebruikte frequenties lenen zich nou ook niet bepaald voor afregelvrije, compacte en scherpe filters...

Oh well, het houdt me van de straat (en ik word er nog voor betaald ook) :+

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.

Op 11 juni 2015 15:43:51 schreef fatbeard:
Ik ben (voor de vaker-dan-zoveelste-keer) met een DC-ontvangertje bezig. Iets nauwkeuriger: met synchrone AM-detectie. 'Gewoon', je binnenkomende signaal versterken tot het clipt, en dat dan in een mixer (Gilbert-cell) weer mengen met het oorspronkelijke. *)
Resultaat: de modulatie.

Op http://hubpages.com/technology/High-Performance-Regen-Receiver staat zo'n ontvanger beschreven met een productdetector bestaande uit T3, T4 en T5. Voor een grotere gevoeligheid zit er daarbij ook een ontdempingsschakeling bestaande uit T2 en T3. Het signaal vanuit de ingangskring wordt via de gate van T3 aan de productdetector aangeboden en vanaf de source van T3 gaat het signaal naar de basis van T5 van deze detector. Het signaal mengt dan in de productdetector met zichzelf, waardoor als verschilsignaal het LF-signaal ontstaat.

Schema (Bron: http://hubpages.com/technology/High-Performance-Regen-Receiver)

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