Frequenzstabilität ohne PLL

Freizeit & Hobby CB- & Amateurfunk
#1

Hallo

Ein Radiogerät, Weltempfänger, soll eine stabile Empfangsfrequenz haben.
Es soll 2 Eingangskreise und einen Oszillatorkreis haben, die mit Kapazitätsdiode eingestellt werden. Es gibt eine Frequenzanzeige, die auf Messung beruht(nicht PLL).

Jetzt kann(muss) man eine stabilisierte Spannung bereitstellen, aber das reicht für trägerlose Verfahren und CW-Empfang, 9V Batterie, wahrscheinlich noch nicht.
Temperaturkompensation ist mir als Stichwort gerade eingefallen.

Gibt es eine Möglichkeit, die Oszillatorfrequenz zu stabilisieren, am besten wie mit PLL?
Ich fand u.a. eine Schaltung, die PLL Chips verwendet, habe die aber noch nicht verstanden.
Kann man mit PLL Chips was machen? CMOS4046 sind z.B. gemeint. Komplette PLL Schaltkreise für ein Display sind mir nicht so bekannt.

Vielen Dank im Voraus
Matthias

#2

Hallo Matthias,

Gibt es eine Möglichkeit, die Oszillatorfrequenz zu
stabilisieren, am besten wie mit PLL?

Variable Oszillatoren sind sehr schwer stabil zu bekommen, die driften immer mit der Temperatur oder dem Alter.

Stabile Oszillatoren kann man nur für eine feste Frequenz bauen, z.B. mit einem Quarz, wenn’s ganz stabil sein soll, kommt der Quarz noch in einen Ofen mit Temperaturregelung oder man holt sich die feste Frequenz z.B. vom DCF 77.

Die alten Funkgurken hatten deshalb für jeden Kanal einen eigenen Quarz.

Wenn man jetzt etwa durchstimmbares haben will, koppelt man den Quarz mit einer PLL.
Dabei baut man einen, nicht sonderlich stabilen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) auf, z.B. mit Kapazitätsdioden.
Nun sucht man sich eine gemeinsame Teilfrequenz welche durch ganzzahlige Teilung aus der Quarzfrequenz und der VCO-Frequenz gewonnen werden kann. Diese bestimmt dann auch den Kanalraster, also die Frequenzschritte auf welche der VCO eingestellt werden kann. Die Frequenzeinstellung des VCO geschieht dann über Änderung seines Teilers.

Die PLL vergleich dann die beiden Frequenzen dauernd und regelt den VCO dauernd nach, sodass die beiden geteilten Frequenzen immer die selbe Phasenlage zueinander haben.

Damit bekommt dann der VCO eine Stabilität, welche nur von der Stabilität der Referenzfrequenz (Quarz) entspricht.

Ob jetzt der 4046 für dein Problem geeignet ist, hängt vor allem von der benötigten Frequenz ab. Aber andere PLL-ICs funktionieren grundsätzlich nicht anders als der 4046.

MfG Peter(TOO)

#3

Hallo Peter

Ja, so kenne ich das auch.
Nur, dann ist das eine PLL und den Aufwand wollte ich gerne vermeiden.
Darüber werde ich mir auf jeden Fall noch Gedanken machen.
Es soll auch mit 9V gehen. Es gibt übrigens auch einen 74HC4046 oder so, für höhere Frequenzen.
Vielleicht eine quarzgesteuerte Frequenz geringfügig verstellbar machen.
Sozusagen Kanalraster mit Schalter oder Ab/Aufwärtstaster und eine Feineinstellung mit Poti…Mal sehen.

MfG
Matthias

#4

Hallo Matthias,

Nichts genaues schreibst du nicht.

Besonders zu den Frequenzbändern, da steht nur Weltempfänger!

Wobei auf Kurz- und MW die Frequenzstabilität, das kleinere Problem ist.

Da hast du mehr Probleme, dass dir Ionosphäre dir Streiche speilt, weil die Empfangsbedingungen dauernd ändern.

MfG Peter(TOO)

#5

Hallo

Für Rundfunk ist es wohl egal, das soll wohl ohne PLL gehen.
Es gibt aber auch noch die Amateurfunker mit Morsecode und SSB, die ich auch gerne hören können möchte.(nur im Rundfunkbereich)
Deren Bandbreiten sind sehr schmalbandig, die Ionosphäre kenne ich auch schon und die bewirkt hauptsächlich keine Frequenzverschiebungen.

Ich habe mir eigentlich schon alles zusammengesucht, was ich wissen muss, bis auf genannte Frage.

MfG

#6

Hi Matthias

Es gibt aber auch noch die Amateurfunker mit Morsecode und
SSB, die ich auch gerne hören können möchte.(nur im
Rundfunkbereich)

Funkamateure (!) kannst Du im Rundfunkbereich keine hören. -> Projekt hinfällig?

Gruss
Michael

#7

Hallo

Auf der Kurzwelle der meisten Radios kann man durchaus Amateurfunker hören.
Da sind mindestens 3 Amateurfunkbänder drin.
Allerdings scheint es Sinn zu machen, auf Amateurfunkempfang zu verzichten, weil es eine 9V Batterie nicht lange hergibt, und eine Schaltung
für PLL ist da auch etwas zu umfangreich.
Für die Frequenzstabilität habe ich jetzt eine Spannungsregelung und eine Temperaturkompensation im Plan.

MfG
Matthias

#8

Hallo Matthias,

spontan fällt mir das Heraufmischen eines niederfrequenten Oszillators ein. Das bietet sich insbesondere dann an, wenn ein relative geringer Frequenzbereich abgedeckt werden soll.

Beispiel: 144 bis 146 MHz sollen erzeugt werden. Man nehme einen Oszillator 2 bis 4 MHz, multipliziere dessen Signal mit einem 142 MHz Quarzoszillator und erhält 144 bis 146 MHz sowie 140 bis 138 MHz. Letzteres wird herausgefiltert.

Der niederfrequente Oszillator wird, wenn er die gleiche relative Frequenzdrift wie der hochfrequente hat, natürlich eine erheblich geringere absolute Frequenzdrift haben.

Grüße, Uwe

#9

Hallo

spontan fällt mir das Heraufmischen eines niederfrequenten
Oszillators ein. Das bietet sich insbesondere dann an, wenn
ein relative geringer Frequenzbereich abgedeckt werden soll.

Das könnte gehen!
Vielen Dank, aber das passt mir nicht ganz für LW,MW,KW.
Da bringt das nicht soviel.
Ich mach auch wahrscheinlich sowieso erst mal was anderes.

Beispiel: 144 bis 146 MHz sollen erzeugt werden. Man nehme
einen Oszillator 2 bis 4 MHz, multipliziere dessen Signal mit
einem 142 MHz Quarzoszillator und erhält 144 bis 146 MHz sowie
140 bis 138 MHz. Letzteres wird herausgefiltert.

Das versteh ich, der Vorgang ist übrigens eine multiplikative Mischung, keine Multiplikation der Frequenz, falls ein Leser nicht Bescheid weiß.

Der niederfrequente Oszillator wird, wenn er die gleiche
relative Frequenzdrift wie der hochfrequente hat, natürlich
eine erheblich geringere absolute Frequenzdrift haben.

Grüße, Uwe

Grüße auch.

#10

Hallo Matthias,

ach, ich bin so ein elender Rechthaber… :wink:

Das versteh ich, der Vorgang ist übrigens eine multiplikative
Mischung, keine Multiplikation der Frequenz, falls ein Leser
nicht Bescheid weiß.

Du hast recht, ich aber auch, denn ich schrieb:

multipliziere dessen Signal mit einem 142 MHz Quarzoszillator

Also habe auch ich nicht von der Multiplikation der Frequenzen geschrieben. (Zugegeben, mit einem Oszillator kann man das Signal auch nicht multiplizieren, sondern nur mit dem Signal eines Oszillators…)

Egal, ist nicht wichtig. Ich habe nur zu viel Zeit :wink:

Grüße, Uwe

#11

Hallo Matthias,
habe den Thread leider jetzt erst gelesen.
Man KANN einen durchstimmbaren Oszillator stabilisieren.
Such mal nach DAFC, das ist eine Zusatzschaltung die einen stabilen (!) Oszillator in diskreten Schritten quarzstabil macht.
Aber das geht nur, wenn der analoge Oszillator schon selber eine relativ geringe Drift hat. Die ist durch die Stabilisierung dann weg.
Gibt’s auch als Bausatz, z.B. hier: http://www.kn-electronic.de/Bausaetze/DAFC.html
Übrigens lassen sich auch analoge Oszillatoren sehr stabil bauen.
Ist halt ein großer Aufwand nötig, aber es geht.
Gruß, Heiko

#12

Hallo Heiko

Vielen Dank für die Bemühungen.
Ich bin aber etwas skeptisch, bzw. den Schaltplan versteh ich nicht.
Das ist mir auch zuviel Aufwand, ich steh auch auf miniatur.
Da nehm ich jetzt lieber eine PLL-Steuerung oder ich verzichte ganz auf schmalbandiges.

MfG
Matthias