Opamp SSB filter op 455 Khz

EgbertG

Golden Member

Zou je ook een actief SSB filter kunnen maken op deze manier of zou een ouderwets kristalfilter met een bandbreedte van 2.5 Khz altijd beter zijn dan een actief ontwerp?

blackdog

Golden Member

Hi EgbertG,

Op welke frequentie zou je actief willen filteren?
En misschien is het beter je vraag in een nieuw topic te stellen.

Groet,
Bram

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
EgbertG

Golden Member

Beter on-topic dan deze thread kan bijna niet ... dus ook blij dat je reageert!

Zo'n SSB filter zou op 455 Khz prima kunnen. Neem aan dat dat makkelijker is dan op 8,82 Mhz

blackdog

Golden Member

Hi EgbertG,

Dat worden heel veel opamp trapjes achter elkaar om de bandbreedte te behalen en ook nog dure opamps i.v.m. de grote Gain/Bandwith die nodig is.
De filter Wizzard van Analog Devices kan dit niet, en de TI software gaat niet verder dan 9! opamp trapjes achter elkaar, en dan ben jij nog steeds niet blij met de bandbreedte...

Je zal dan toch bij LC filters uitkomen, ceramische resonatoren of zoals je zelf aangeeft Xtal filters.

Groet,
BRam

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.

Ik denk dat Egbert bedoeld een HF filter te maken met kristallen (op 9MHz) of keramische filters op 455kHz.
Ja natuurlijk kan dat; een DSB generator op de MF frequentie en plak daarachter een kristal filter en gebruik een product detector.
Het resultaat is een audio signaal waarvan de bandbreedte beperkt is tot 2,5kHz, idealiter.
Maar het is heel moeilijk om een goed kristalfilter zelf te maken, je zou een fabrieksfilter daarvoor kunnen nemen.

Makkelijker is het om de audio bandbreedte te beperken tot 2500Hz.
Dat kan gewoon met een laagdoorlaat Butherworth filter.
De demping in de stopband op 5000Hz bedraagt 45dB:

Telefunken Sender Systeme Berlin
EgbertG

Golden Member

Leuke ideeen!

Lijkt dus niet mogelijk te zijn met een aktief filter, althans niet zo makkelijk als de topic starter er mee weg kwam....

Dus dat de transceivers hier echte filters keramisch dan wel kristallen
gebruiken is dus onvermijdbaar.

Alleen LF bij het demoduleren begrenzen ... misschien wel erg goed idee. Of zou de selectiviteit van de ontvanger hiermee teruglopen?

Arco

Special Member

Ik heb Filterpro weer eens geinstalleerd. (ik begreep niet waarom ik het verwijderd had)
Nu weet ik het weer: dat is dat gammele programma wat bij opstarten twee minuten vastzit... :(

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
blackdog

Golden Member

Hi Arco,

Ik heb dat probleem met de TI software l meerdere keren anagegeven, maar daarna kan je er gewoon mee werken,
als je het weet, dan is het eigenlijk geen probleem.

Ik heb er mooie filters mee gemaakt en wat ik ook al eerder had aangegeven, dit is een van de weinige programma's die filters ontwerpt voor symetrische opamps!

Beetje geduld en je kan gratis een fijn programma gebruiken.
Heb je geen geduld gebruik dat virtueel een oude windows versie.

Groet,
Bram

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
Sine

Moderator

Op 27 september 2020 16:23:33 schreef blackdog:

En misschien is het beter je vraag in een nieuw topic te stellen.

Wellicht wel, even afgesplitst.

Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 27 september 2020 16:17:59 schreef EgbertG:
Zou je ook een actief SSB filter kunnen maken [met opamps] [...] ?

Je kunt eens schetsen aan welke eisen welke eisen zo'n filter moet voldoen (centrale frequentie (455 kHz), bandbreedte (bijv. ca. 2,4 kHz), flanksteilheid (bijv. 'vormfactor' van 1,8: bandbreedte op −60 dB niet meer dan 4,32 kHz).
Als je nu probeert zo'n filter te ontwerpen, misschien in een van de ontwikkeltools op internet, zie je vanzelf waar het fout loopt.

Twee problemen, die trouwens verband met elkaar hebben, zijn:

  • De enorm hoge Q die in zo'n filter rondhangt is niet te verwezenlijken met een haalbare GBP (gain-bandwidth-product).
  • De geweldig hoge signaalspanningen die in de filterschakeling zouden ontstaan zouden de opamps laten vastlopen.
    Bij een ontvanger speelt dat laatste nog veel sterker, omdat je daar ongewenste signalen kunt hebben (die je moet wegfilteren) die veel en veel sterker zijn dan het gewenste signaal. Maar zelfs in een zender gaat het eigenlijk al niet.

Wil je toch graag SSB ontvangen of opwekken zonder scherpe bandfilters, dan zou je eens naar de fase-methode kunnen kijken, of naar de 'derde methode'. Google: Norgaard, Weaver, Dome, + SSB.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Ha EgbertG,

Het zeker mogelijk om met een actief filter te werken of het wijs is dat betwijfel ik.
Ik denk dan aan een multiple feedback filter deze kan zeer stabiel uitgevoerd worden.
Maar een combinatie van beiden is zeker te doen.
Een kristal filter alleen is voor dichtbij prima maar iets verder heb je te maken met de 2e, 3e en 5e resonantie waardoor de demping aldaar pudding is dit geldt ook voor een keramisch of mechanisch filter.

Het grote nadeel van filter met een grote Q is dat je deze eigenlijk alleen maar kan gebruiken in combinatie met een diplexer !
Dit kan een contant impedantie filter zijn combinatie hoogdoorlaatfilter/laagdoorlaatfilter.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Hubie

Special Member

Op 27 september 2020 20:53:10 schreef Frederick E. Terman:
[...]Je kunt eens schetsen aan welke eisen welke eisen zo'n filter moet voldoen (centrale frequentie (455 kHz), bandbreedte (bijv. ca. 2,4 kHz), flanksteilheid (bijv. 'vormfactor' van 1,8: bandbreedte op −60 dB niet meer dan 4,32 kHz).
Als je nu probeert zo'n filter te ontwerpen, misschien in een van de ontwikkeltools op internet, zie je vanzelf waar het fout loopt.

Twee problemen, die trouwens verband met elkaar hebben, zijn:

  • De enorm hoge Q die in zo'n filter rondhangt is niet te verwezenlijken met een haalbare GBP (gain-bandwidth-product).
  • De geweldig hoge signaalspanningen die in de filterschakeling zouden ontstaan zouden de opamps laten vastlopen.
    Bij een ontvanger speelt dat laatste nog veel sterker, omdat je daar ongewenste signalen kunt hebben (die je moet wegfilteren) die veel en veel sterker zijn dan het gewenste signaal. Maar zelfs in een zender gaat het eigenlijk al niet.

Wil je toch graag SSB ontvangen of opwekken zonder scherpe bandfilters, dan zou je eens naar de fase-methode kunnen kijken, of naar de 'derde methode'. Google: Norgaard, Weaver, Dome, + SSB.

Hallo Fet,met de faze methode bedoel je zoiets als dit?

Het plaatje is van de SM0VPO SSB exciter,hier wordt een SSB signaal opgewekt gemaakt.

Ha Hubie,

Maar dit is alleen het polyfase filter nog geen modulator die moet je er nog achter zetten !

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Hubie

Special Member

Die staat er ook bij maar ik kan geen directe link posten.

Het complete verhaal staat op http://sm0vpo.altervista.org/ onder projects\Transmitters.

Voor SSB ontvangst moet zo'n polyfaze filter precies andersom werken of maak ik nu een denkfout?

[Bericht gewijzigd door Hubie op maandag 28 september 2020 00:02:37 (25%)

Ha Hubie,

Helder maar volgens mij ging het @TS om een midden frequent filter !
of ik zit er helemaal naast.
Ik denk dat een kristal filter..... en die kan je zelf samenstellen het beste werkt en als je de midden frequent mag kiezen totaal geen probleem 8 MHz kristallen € 10,- de 100 en die zijn prima :D
Als je het filter maar voor alle frequenties afsluit.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Hubie

Special Member

Als ik zoek op 455 KHz polyphasefilter kom ik hier uit.https://www.edaboard.com/threads/455khz-phase-shift-network.193267/
De meeste info die ik kan vinden gaat ver boven mijn H.F. pet. ;-)
Naar wat ik begrepen heb zijn er condensators en weerstanden nodig met 1% tolerantie.
Een andere manier is een snelle 47c47 74c74 of 4066 o.i.d waar dan de 0-90-180-360 graden faze weer uitkomt voor verdere bewerking.
Nogmaals,ik denk het te begrijpen maar mss sla ik de plank helemaal mis. ;-)

EgbertG

Golden Member

Het was me inderdaad te doen om een (SSB) filter in het IF deel van de ontvanger. Ik heb zoveel ontvangers staan die ik niet vertrouw en wil eens zelf een ontvanger bouwen - vandaar.

Aktief filter lijkt inderdaad niet haalbaar na het lezen van diverse reacties.

Een duur kristalfilter is dus ook niet nodig als ik lees dat het met aantal goedkope kristallen kan. Inderdaad is t niet kritisch op welke frequentie ik het IF ga zetten.

Gaat het dan met serieschakeling van kristallen met een capaciteit parallel aan de kristallen of ook naar ground?

Jinny

Golden Member

Houd er even rekening mee dat je kristallen selecteert die zoveel mogelijk gelijk zijn.
Hoe meer gelijk, hoe beter het werkt.

Als je toch een ontvanger wilt bouwen, werp je blik eens op de BitX.
Uitstekend nabouwbaar.

Hoe doen vrouwen op TV dat toch? Wakker worden met prachtig glanzend haar en mooi gestifte lippen..... Wanneer ik wakker word heb ik een coupe 'Leeg geroofd vogelnest' en een incidenteel straaltje kwijl.. Gaat ook door voor 'Wilt wief' naar horen zeggen

Ha EgbertG,

Even een berekening gemaakt met 7 kristalen 8,000 MHz.
De kristallen staan in serie en worden gekoppeld door een capacitieve deler met op 3 knooppunten (mesh) een variabele condensator.
Ik ben dus uitgegaan van dezelfde kristallen als je kristallen laat slijpen dan kan je de frequentie offset laten maken !

Kristal filter SSB

Dit is zonder in/uit koppeling hiervoor altijd een diplex filter gebruiken ! !

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
EgbertG

Golden Member

Ik ga hier mee experimenteren. Heb nog een bakje met aantal gelijke kristallen.

Bedoel je dan deze constructie?

of deze:

Ik heb even iets opgezet met 2 kristallen en een condensator:

C is nu 330pF en dit is het resultaat:

De -3dB punten liggen op 3 Khz uit elkaar. Demping op de kristalfreqentie is 6 dB en 50 Khz verderop 30 dB.

Ik heb geen idee hoe een echt SSB filter zou zijn. Ik vind m gevoelsmatig niet zo stijl .....

[Bericht gewijzigd door EgbertG op dinsdag 29 september 2020 11:42:24 (52%)

blackdog

Golden Member

Hi EgbertG, :-)

Mooi dat je bent gaan experimenteren!
Maaarrrrr

Proberen het eens op een HF manier wat bouwwijze betreft.
Bouw het op zoals het schema getekend is, dat stukje print van jou voldoet hier echt niet.
De schakeling is simpel genoeg om "zwevend" boven het koper te bouwen.
Huisjes van de xtallen aan massa en de bedrading kort.

Dit is een printje dat ik even uit de bak getrokken heb, de twee spoelen zitten er nu niet meer op,
maar als ik het goed onthouden heb, was het een Low Pass filter onder de 1MHz.
Het gaat om de opbouw techniek.
https://www.bramcam.nl/Diversen/Filter-Opbouw.png

.
Als je nu een nog stijler filter wilt hebben, dan zijn twee xtallen niet genoeg,
en dan komt je er al snel achter dat als je steile flanken wilt hebben, je al met schotjes tussen de secties moet gaan werken.

Ik zie graag je volgende metingen tegemoet!

Groet,
Bram

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.

Ha EgbertG,

De eerste die je laat zien alleen dit is nog zonder in/uit aanpassing.
Om voldoende bandbreedte te maken zal je minimaal 5 kristallen moeten gebruiken.
Let wel op...... je moet de eigenschappen van je kristal weten dus even meten of opzoeken ;)
Verder voor de opbouw de Cs1 en Cs3 voorzien van een variabele condensator.
En volgens de RF regels bouwen dus korte verbindingen denk aan de overspraak !

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
EgbertG

Golden Member

Jullie hebben gelijk, deze opstelling zou boven de 100 Mhz al helemaal niet meer werken! Zal het nog eens correct opbouwen.

Ik heb zojuist een 3e kristal toegevoegd en dat scheelt aanzienlijk.
Zie het verschil tussen de curves.

Het veranderen van de shape is met wat externe L/C niet te doen, denk ik?

Begrijp ik t goed dat de brandbreedte moet worden gemaakt door wat spreiding in de kristallen te hebben? Anders wordt het eerder te smal?

[Bericht gewijzigd door EgbertG op dinsdag 29 september 2020 13:48:47 (18%)

Ha EgbertG,

Goed bezig ;) dat zie je goed wat betreft de kristallen kijk..... je gebruikt dezelfde kristallen ( zelfde nominale frequentie ) dat betekend dat de bandbreedte door de grote Q klein is.
Wat je wil bereiken is een grotere bandbreedte maar met behoud van een steile flank.

Je kunt dit op twee manieren bereiken 1) krisstalen laten slijpen die iets in frequentie verschoven zijn of 2) dezelfde kristallen combineren maar iets omtrekken.
Met het omtrekken leggen we een symmetrie as dat wil zeggen... je kunt niet naar boven of naar onderen teveel afwijken van de centrale frequentie.
Dus een paar naar onderen en een paar naar boven dan bereik je de bandbreedte :D

We noemen dit staggered tuning zie plaatje,

Maar ook jou voorstel om een actief filter te maken kan werken door gebruik te maken van een multiple feedback filter maar dan niet een afgeleide laagdoorlaatfilter in de bekende zin.
Je zult zo'n filter handmatig moeten uitrekenen de pole positie zelf bepalen hierdoor verkrijg je het zelfde effect als bij de bovengenoemde tuning methode.

Dan de in/uit koppeling is belangrijk al dit soort hoge Q filters hebben scherpe skirt dat betekend twee belangrijke zaken.
1) Door de hoge Q duurt het even opdat het filter een reactie geeft op een veranderend ingangssignaal te snel betekend ringen we zeggen dan het filter rammelt.
2) indien je meer als 1 signaal aanbied (en dat is overwegend zo) anders zou de noodzaak van zo'n scherp filter niet aan de orde zijn.
Op dat moment is het belangrijk dat de impedantie over een de gehele band die interesant is ( waar uit je signalen kan verwachten ) afgesloten wordt om ongewenste reflectie naar de bron te voorkomen !

Voor de opbouw een aantal punten heb jij zelf en @blackdog al benoemd afscherming van een component met amplitude discriminatie is uiterst belangrijk.
Je kunt proberen voor de ongewenste signalen te sperren maar als dat signaal kans ziet buitenom te de uitgang te bereiken |:(
Tevens om de capaciteit van kristal naar behuizing te stabiliseren alle kristal huisjes doorverbinden met elkaar.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 29 september 2020 10:16:41 schreef EgbertG:
Ik ga hier mee experimenteren. Heb nog een bakje met aantal gelijke kristallen. [...]
Ik heb geen idee hoe een echt SSB filter zou zijn. Ik vind m gevoelsmatig niet zo stijl

Och, de stijl is prima.. hij is alleen niet steil. ;)

De getallen voor een 'echt SSB-filter' lees je hierboven al; hier nog eens samengevat:
Bandbreedte bijv. ca. 2,4 kHz, flanksteilheid bijv. 'vormfactor' van 1,8: bandbreedte op −60 dB niet meer dan 4,32 kHz.

De oorspronkelijke 455 kHz kwam van de titel van de thread: 'Opamp SSB filter op 455 kHz'. Omdat we het nu niet meer over opamps, en ook niet meer over 455 kHz hebben, kun je voor je kristalfilters natuurlijk een andere centrale frequentie nemen.

Het is fijn dat zoveel mensen hier op je vraag reageren, maar wees wel voorzichtig met de antwoorden.
Bijvoorbeeld, bij de Dishal-filterconfiguratie waarmee je nu experimenteert is het fundamenteel onmogelijk de twee flanken even steil te maken. Met de koppelcondensatortjes, die jij gebruikt, krijg je altijd een 'slappe' onderflank en een steilere bovenflank. Het is een goed bruikbaar LSB-filter (waarbij de draaggolf net bóven de zijband zit, immers), maar geen goed USB-filter.
Voor een USB-filter in deze configuratie zou je koppelspoeltjes moeten gebruiken. Dan draait alles om en heb je een steile onderflank.

Ook is het niet waar dat kristalfilters moeten 'rinkelen'. Dat leek in 1950 misschien nog logisch met de kennis van toen, maar het hoeft helemaal niet. In een spectrumanalyzer van enige jaren geleden zitten ook kristalfilters, en die trace oscilleert toch ook niet? Dat is gewoon een kwestie van goed filterontwerp.

Hoewel er LC-filters hebben bestaan, opgebouwd uit onderling verschillend afgestemde kringen ('stagger tuned'), is dat bij kristalfilters geen ding. Wel zijn er ontwerpen geweest (alle varianten op de lattice-filters) waarin twee groepen kristallen werden gebruikt: de ene groep allemaal op 'f', de andere groep allemaal op 'f' plus ca. de halve bandbreedte. Maar dat is heel wat anders.

Het 'voor alle frequenties correct afsluiten' is inderdaad belangrijk, en dat kan met een diplexer, maar wordt ook vaak gedaan door een breedband versterker met de juiste (ingangs)impedantie. In feite hoeft dit afsluiten maar aan één kant te gebeuren, maar ook aan de ingang kan dit zo als je wilt.

--
De 'phasing' methode kan met een polyfasefilter, maar kan ook eenvoudiger. Met één opamp, met een RC-serie in de ingang en een RC-parallel in de tegenkoppeling, heb je een allpass fasedraaier. Met twee hiervan heb je je 90 graden fasedraaier over de hele audioband binnen een graad. Ook dat is een leuk experiment.
Hieronder een voorbeeld. Voor een zender zet je de beide ingangen parallel en gaan de uitgangen naar hun eigen balansmixers. Voor een ontvanger hangen de ingangen ieder aan hun eigen balansmixer, en tel je de uitgangen op (of trekt ze van elkaar af, voor de andere zijband).
De grafiek geeft de doorlaatdemping in de ongewenste zijband. Dit filter heeft vier 'polen'. Voor dit soort schema's (voor audio van 300...3000 Hz) is de zijbanddemping, heel ruwweg, 10 dB per pool. Uiteraard moet er nog wel een 'gewoon' audiofilter bij om alles boven de 3000 Hz (en evt. onder de 300 Hz) weg te filteren, maar dat is niet moeilijk.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org