FM-Quadratur-Demodulator

May 19, 2004 1 Replies

In Elekta 2000 steht zu FM folgendes:



"Die Frequenzmodulation wird meist direkt im Oszillator durchgeführt, beispielsweise mit einem VCO über Kapazitätsdioden. Bei der Demodulation kommen dagegen eine Reihe ver- schiedener Techniken zum Einsatz. Eine Möglichkeit ist es, die FM auf eine Amplitudenmo- dulation zurückzuführen. Schickt man das FM-Signal auf ein Filter, so werden die einzel- nen Frequenzen unterschiedlich verstärkt, es tritt also eine AM auf. Je steiler das Fil- ter ist, desto besser ist die FM-AM-Konversion. Das Filter muß allerdings auch eine re- lativ lineare Flanke aufweisen. Beide Bedingungen in der Praxis zu realisieren, ist nicht leicht (notwendiger Abgleich, Alterung, Temperaturdrift). Deshalb wird dieses Verfahren des Flankendemodulators nur noch selten verwendet.



Ein moderneres Verfahren ist z.B. die FM-Demodulation mit einer sogenannten PLL. Eben- falls sehr häufig wird ein sogenannter Quadratur-Demodulator eingesetzt, welcher aus ei- nem RLC-Phasenschieber und einem Multiplizierer besteht.



Ein weiteres wichtiges Verfahren ist des Koincidents-Demodulators. Hier wird die fre- quenzabhängige Phasenverschiebung eines Filters (meist ein LC-Schwingkreis) ausgenutzt. Die Phasenverschiebung wird dabei über einen Multiplizierer durch Vergleich mit dem Ein- gangssignal detektiert. Verwendet man einen linearen Multiplizierer, so müssen die Signale vorher gut begrenzt werden, was im allgemeinen durch einen ZF-Verstärker mit sehr hoher Verstärkung bewerkstelligt wird."


Da ich keine Komplettlösungen-ICs à la TDA XXXX mag, da für mich der Lerneffekt gleich null liegt, interessiert mich doch sehr die Quadratur-Demodulation. Am Ende dieser E- Mail findet Ihr eine Prinzipschaltung für LTSpice. Funktioniert astrein.



Nur der Aufbau mit echten Schaltelementen will nicht so recht klappen.


1) Wie stelle ich eine Phasenverschiebung um 90° für eine Mittenfrequenz von 100 MHz und einer Bandbreite von 40 MHz her? Hab bereits Tiefpass,- Hochpass- und Allpass- filter probiert. Irgendwie funktioniert das Alles nicht. Welche Bauteilwerte brauche ich? Wie sehen die Formeln dazu aus?


2) Wie erstelle ich einen multiplikativen Mischer?



so?: o----------- +5V | .--. .-. | | | | .-. | '-' | | | | || '-' '--o----||------ A || | | / || E1 ---||--o--|< || | V | | .-. | | '-' | || o-----||------ E2 | || --- -


Danke für jede Hilfe und Gruß, Nils


Version 4 SHEET 1 880 680 WIRE 240 224 240 176 WIRE 240 176 320 176 WIRE 400 176 416 176 WIRE 416 176 416 192 FLAG -32 304 0 FLAG 64 304 0 FLAG 64 224 FM1 FLAG -32 224 CAR FLAG 240 304 0 FLAG 416 256 0 SYMBOL voltage -32 208 R0 WINDOW 3 -51 204 VLeft 0 WINDOW 123 0 0 Left 0 WINDOW 39 0 0 Left 0 SYMATTR InstName V1 SYMATTR Value SINE(0 1 100kHz 0 0 90) SYMBOL voltage 64 208 R0 WINDOW 3 74 211 VLeft 0 WINDOW 123 0 0 Left 0 WINDOW 39 0 0 Left 0 SYMATTR InstName V2 SYMATTR Value SFFM(0 1 100kHz 1 1kHz) SYMBOL bv 240 208 R0 SYMATTR InstName B1 SYMATTR Value V=V(FM1)*V(CAR) SYMBOL res 416 160 R90 WINDOW 0 0 56 VBottom 0 WINDOW 3 32 56 VTop 0 SYMATTR InstName R1 SYMATTR Value 1k SYMBOL cap 400 192 R0 SYMATTR InstName C1 SYMATTR Value 100nF TEXT 206 370 Left 0 !.tran 10ms startup


"Nils Beyer" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@uni-berlin.de...

beispielsweise mit

Hallo Nils, stell mal deinen Oszillator auf 99.9kHz. Das Ergebnis ist die reine Katastrophe. Woher willst du in der Praxis die exakte Trägerfrequenz hernehmen? Kein Wunder, daß dieses Verfahren keiner will.

Wundert mich nicht. Siehe oben.

von 100 MHz

Warum so breitbandig?

Was ist die Anwendung?

Bauteilwerte brauche

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Oder allgemeiner nach Artikeln mit 90 Grad Phasenschieber schauen: Google: Hilbert Transformer Spice

Da stammt auch obiger Link her.

Nein.

Google: Gilbert cell

Gibt es auch als IC.

Gruß Helmut

PS: Danke für die LTSPICE-Schaltung. Da kann man gleich ohne eigene Arbeit mitsimulieren.

Für die Neuen: LTSPICE ist freies SPICE mit GUI von

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. Die news group dazu gibt es hier
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.

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