Zitat : perl hat am 16 Okt 2007 18:20 geschrieben :

Zitat : Und nicht nur ich, sondern auch mein Kursleiter stehen hier total auf dem Schlauch. Warum vergibt er dann solche Themen, wenn er keine Ahnung von der Materie hat ?

Das ist normal. Aussage von meinem Physik Lehrer bei meiner Facharbeit: "Ich habe keine Ahnung wie ich das bewerten soll, ich kenne mich da überhaupt nicht aus."

Ich würde eher klein anfangen. In Schulen ist meist nahezu nichs an Elektronik vorhanden, und dass es dort Oszilloskope gibt, die 50MHz noch gut darstellen können ist auch schon Glück.
Ich würde eher klein anfangen (eben ähnlich der ursprünglichen Schaltung), und lieber ein wenig tiefer in die Theorie einsteigen. Besser eine einfache Schaltung die wunderbar läuft, und die Verbesserungsmöglichkeiten korrekt aufgeschrieben, als eine deluxe Schaltung, bei der am Ende garnichts geht.

Zitat :

Besser eine einfache Schaltung die wunderbar läuft, und die Verbesserungsmöglichkeiten korrekt aufgeschrieben, als eine deluxe Schaltung, bei der am Ende garnichts geht.

Schon, nur daraus

Zitat :

damit ich mit den ersten Anwendungsversuchen beginnen kann, die dann eigentlich den Hauptpunkt der Facharbeit bilden.

wird damit dann wohl nicht viel werden.

Was für Anwendungen stellst du dir denn vor, die man mit einer Schwingkreisgüte (= f/delta_f !) von vielleicht 30 analysieren kann ?



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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 16 Okt 2007 21:57 ]

Wenn der Spektrumanalyser nur als Werkzeug dient, dann ist es am besten, irgendwo einen auszuleihen, oder die Messungen in einer Uni oder Firma zu machen die einen Spektrum Analyser haben.
Einen brauchbaren Spektrum Analyser zu entwerfen ist eher etwas für eine Diplomarbeit, als für Facharbeit.
Ohne Erfahrung im HF Bereich wird das nämlich nichts.

Das heißt also: Versuchen das Thema einzugrenzen, auf entweder Messungen mit einem Spektrum Analyser, oder dem Aufbau eines einfachen Spektrum Analysers. Ich persönlich würde die letzte Variante nehmen, wenn ich es mir aussuchen könnte.

Im Prinzip ist jede Fach, Diplom oder sonstige Arbeit immer gleich aufgebaut:
1. Recherche: Was gibt es an Möglichkeiten, wie ist die Theorie ?
2. Praktische Arbeit: Welche Variante davon wähle ich aus, und wiso ?
3. Ergebnis: Wie gut funktioniert das was ich gemacht habe ? Was hätte man besser machen können ?

Und über einen Spektrum Analyser kann man problemlos einiges schreiben, ohne wirklich tief in die Mathematik einsteigen zu müssen. Wenn doch, dann kann man sich schön mit Fourier beschäftigen, das ist dann auf jedenfall genug Mathe.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Benedikt am 16 Okt 2007 22:25 ]

Ceterum censeo ... das der pnp-Transistor des Sägezahngenerators falsch eingezeichnet ist.
Vermutlich funktioniert die Schaltung auch so, aber im Sinne des Erfinders ist dieser Inverstransistor wohl nicht.

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Wäre es nicht möglich einen einfachen Detektorkreis mit Drehkondensator, der auch nur für einen etwas kleineren Kurzwellenbereich ausgelegt ist, so mit einem Oszi zu koppeln, dass die Y-Ablenkung die Intensität des EM-Feldes anzeigt?


Hier geht es um eine Facharbeit und nicht um eine Diplom- oder Doktorarbeit. Ich mein eine einfache Schaltung, möge sich auch noch so ungenau sein, sollte echt reichen.


z.B. sowas hier: http://www.zen22142.zen.co.uk/Circuits/rf/sfsm.htm


( darauf bin ich vorhin zufällig bei weiterer Recherche gestossen. )


Eignet sich die Schaltung für das, was ich damit machen will?
Ich meine, diese hier ist ja ausgelegt für ~ 100 MHZ.
Durch einen einfachen Drehkondensator dürfte ich die Frequenz, welche empfangen wird dann doch gut aendern können, oder muss ich da am Rest der Schaltung auch noch was verändern?

BTW: Ein vorhandenes Geraet ausleihen kommt nicht in Frage.

Zitat :

Eignet sich die Schaltung für das, was ich damit machen will?

Du hast ja bisher nicht verraten, was du damit machen willst.

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Zitat :

Im Rahmen der Facharbeit soll ich ein Gerät bauen, welches man an ein Oszilloskop o.ä. Messgerät anschließen kann und mit dem man im Kurzwellenbereich durch Verwendung von z.B. eines Drehkondensators frequenzabhängig die Intensität grafisch darstellen kann. ( also am OSZ )

> Einen brauchbaren Spektrum Analyser zu entwerfen ist eher etwas für
> eine Diplomarbeit.

Das wird sehr knapp von der Zeit.
Das festlegen der Zwischenfrequenzebenen unter Beachtung der
Spiegelfrequenzen geht noch einigermaßen schnell und das
Blockschaltbild ist auch nicht besonders aufwendig. Aber
wenn es ins Detail geht wird es sehr aufwendig. Und die
Bauteile sind auch nicht besonders leicht zu beschaffen.
Man muss sich auch viele Gedanken über die Signalführung auf
den Leiterplatten machen, nicht dass man nachher den Takt
vom Mikrocontroller misst.

Mit dem Entwickeln eines FPGA-EVA-Board, VHDL-Modell,
C-Programm, EMV-Test und .. ist man schon ein halbes Jahr
beschäftigt. Zwischen drin muss man auch noch an der
Dokumentation schreiben. Und wenn man dann noch mehrer
Prototypen bauen muss reicht die Zeit überhaupt nicht mehr.
Platine layouten, fertigen, bestücken, dass braucht immer
einiges an Zeit. Als die Zeichnug fertig war, habe ich
bestimmt 2 Monate auf die Platine gewartet.


Einen brauchbaren Spektrumanalysator muss man mindestens als
Doppel-Super-Heterodyn-Empfänger ausbauen, bei dem die erste
Zwischenfrequenzebene über dem Eingangssignal liegt.
Am Eingang kommt erst ein Tiefpass um die Spiegelfrequenzen
herauszufiltern, das Signal geht dann in einen Ringmischer
(wegen Übersteuerbarkeit). Das erste Mischen passiert in
Kehrlage, dass bedeutet, dass das Signal in der
Zwischenfrequenzebene auf der Frequenzachse verdreht ist.
Das hat weiter den Vorteil, dass der Lokaloszillator nur um
eine Oktave verstellt werden muss.
Jetzt brauchen wir einen schmalen Bandpassfilter, durch den
wir die erste Vorselektion machen. Die eigentliche
Messbandbreite legen wir in einer späteren
Zwischenfrequenzebene fest.

..

MfG
Holger

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George Orwell 1984 ist nichts gegen heute.
Der Überwachungsstaat ist schon da!

Leider lernen die Menschen nicht aus der Geschichte,
ansonsten würde sie sich nicht andauernd wiederholen.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: high_speed am 17 Okt 2007 20:03 ]

Also ich sehe das auch so, daß hier kein hochwertiges Meßgerät entworfen werden soll, sondern daß es darum geht, das Prinzip aufzuzeigen. Wenn sich auf dem Oszi-Bildschirm einige Spitzen zeigen und das Wie und Warum in der Arbeit ordentlich dargestellt ist, dann ist das Ziel der Arbeit doch sicher schon erreicht.

In dem Zusammenhang gefällt mir die Schaltung, auf die im allerersten Beitrag oben hingewiesen wird, schon ganz gut. Allerdings ist sie wahrscheinlich doch zu unempfindlich. Wie hier schon angedeutet wurde, erfordert ein empfindlicherer Empfänger aber das Superhet-Prinzip, was allerdings (zumindest für diese Arbeit, wo es ja eigentlich um andere Dinge gehen soll) den Nachteil hat, daß zwei Kreise im Gleichlauf abgestimmt werden müssen und noch einiges Drumherum an Schaltungstechnik dazugehört.
Abstimmung mit Kapazitätsdioden muß allerdings sein.

Zitat :

Wäre es nicht möglich einen einfachen Detektorkreis mit Drehkondensator, der auch nur für einen etwas kleineren Kurzwellenbereich ausgelegt ist, so mit einem Oszi zu koppeln, dass die Y-Ablenkung die Intensität des EM-Feldes anzeigt?

Das wird also nicht funktionieren.

Wahrscheinlich wurde für diese Arbeit der Kurzwellenbereich gewählt, damit einerseits die Frequenz genügend hoch ist, um mit Kapazitätsdioden leicht erreicht werden zu können, man sich aber andererseits nicht mit UKW herumschlagen muß, bei der die HF noch seltsamere Wege geht als schon in niederen Bereichen.
Günstig wäre es vielleicht, man könnte ein billiges, elektronisch abgestimmtes Radio mit Kurzwellenbereich benutzen. Die Ansteuerung der Kapazitätsdioden geschieht über eine Schaltung wie in der anfangs erwähnten. Auch an einem 555-Multivibrator kann man, glaube ich, an einem Pin hochohmig eine Sägezahnspannung abnehmen. Besonders günstig wäre es, wenn der verwendete Oszillograf einen Ausgang hätte, an dem die X-Ablenkspannung verfügbar ist. Damit hätte man schon mal die nötige, mit der X-Ablenkung fest verknüpfte Sägezahnspannung, die allerdings noch auf die für die Kapazitätsdioden nötige Größe gebracht werden müßte.
Dem Y-Eingang des Oszis würde man dann die (evtl. noch aufbereitete) Zwischenfrequenz des Kurzwellenempfängers zuführen.

Ich glaube also, daß die Ansteuerung der Abstimmung des Empfängers und die Darstellung dee Ausgangssignals auf dem Oszi nicht das große Problem ist. Es müßte zunächst eine genügend empfindliche KW-Empfängerschaltung gefunden werden, die sich elektronisch, also mit Kapazitätsdioden, abstimmen läßt. Das könnte eben ein einfaches Radio sein oder, wenn doch selbst gebaut werden kann oder soll, ist vielleicht auch in Richtung Amateurfunk etwas zu finden.
Was die Trennschärfe anbelangt: Wenn ein Bereich von einigen Hundert Kilohertz Kurzwelle auf vielleicht 6 cm Elektronenstrahl "gepreßt" wird, spielt sie vielleicht nicht die überragende Rolle...

Hier mal noch eine Anregung für einen Empfänger:

http://www.peter-geisler.de/KW%20Empf.%20TDA1572.pdf

Der NF-Verstärker könnte entfallen. (Für die Funktionsprobe wäre er aber doch ganz gut...) Die Abstimm-Sägezahnspannung (auf den Bereich 1,5 bis 9 V angepaßt) käme an R4. An P2 läßt sich die Spannung abnehmen, die dem Oszi zugeführt wird.

Zitat : PhyMaLehrer hat am 18 Okt 2007 08:51 geschrieben :

...Wie hier schon angedeutet wurde, erfordert ein empfindlicherer Empfänger aber das Superhet-Prinzip, was allerdings (zumindest für diese Arbeit, wo es ja eigentlich um andere Dinge gehen soll) den Nachteil hat, daß zwei Kreise im Gleichlauf abgestimmt werden müssen...

Nein, bei vielen SAen wird nur der Oszillator von finMax bis 2*finMax d.h. z.B. von 2..4GHz abgestimmt. Wegen der hochliegenden 1.ZF (etwas oberhalb finMax, z.B.2050MHz) genügt am Eingang ein festabgestimmtes Tiefpassfilter zum Unterdrücken der Spiegelfrequenz.
Wie ich oben erwähnte, könnte man einen Schwingkreis, der von einigen MHz bis vielleicht 2GHz durchgestimmt wird auch garnicht realisieren.

Allerdings ist es gebräuchlich für hohe Frequenzen auch Oszillatoroberwellen zum Mischen zu verwenden. Dann kann man zum Vermeiden von Mehrdeutigkeiten vorteilhaft einen mitlaufenden Eingangsfilter verwenden. Man nennt das einen Preselector. Üblicherweise besteht ein solcher Preselector aber nicht aus LC-Kreisen, sondern ist als magnetisch frequenzlinear abgestimmter YIG-Filter realisiert. Da wegen der Linearität der Abstimmung auch gern ein YIG-Oszillator verwendet wird, ist der Gleichlauf nicht schwer zu erreichen.

Da YIG-Bauteile aber üblicherweise ausserhalb der Reichweite von Hobbyisten und recht teuer sind, wird man heute für einen von NF bis zum UKW Bereich durchstimmbaren Oszillator vorzugsweise DDS-Chips einsetzen.

Zitat :

mit dem man im Kurzwellenbereich durch Verwendung von z.B. eines Drehkondensators frequenzabhängig die Intensität grafisch darstellen kann. ( also am OSZ )

Wenn das alles ist: Solch ein Teil würde ich eher als Panoramaempfänger denn als Spektrumanalysator bezeichnen.
Am Anfang aller Planung steht aber der gewünschte Frequenzbereich.



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Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !


[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 18 Okt 2007 11:23 ]

Frequenzbereich... Gute Frage...

Ich hab da keine genauen Vorgaben. Mir wurde geraten die Facharbeit auf der Basis von der "Elektrosmog-Problematik" aufzubauen und darauf auch die Anwendungsversuche zu konzetrieren.

Ich schätze mal daraus ergibt sich ( basierend auf den Grenzwerten von HF Anlagen ) ein Frequenzbereich von ca. 10 - 100/200 MHZ.
Wenn ich allerdings nach der Vorgabe "Kurzwellen" gehe komme ich eher auf 3 - 30 MHZ. ( Laut Physik Buch )
Aber ich glaube, dass ich "Elektrosmog" besser im höher frequenten also als erstes genannten Frequenzbereich nachweisen / messen / zeigen kann.
Korrigiert mich bitte, wenn ich falsch liege.

Ist das realisierbar?

Achja, und für das Wirrwarr rund um Spektrum analyzer/Panoramaempfänger kann ich nichts. Tschuldigung, falls ich mich da falsch ausgedrückt habe. Das Problem ist nur, dass sowohl ich als auch mein Kursleiter nicht so bewandert in dem Bereich sind.

Wenn es nicht gehen sollte kann man den Frequenzbereich natürlich auch kleiner wählen. Ich habe da recht gute Freiheiten, wenn ich begründen kann, warum ich mich gerade für diesen Frequenzbereich entschieden habe.
( Ich denke, dass das nicht das Problem sein dürfte. Ein bisschen Sach- und Fachvokabular, so dass die Lehrer sich nicht auskennen und dann kann man denen alles erzählen. )

Auf jeden Fall schonmal danke für eure Hilfe, vorallem danke an perl.
Wäre ohne euch total aufgeschmissen!

[ Diese Nachricht wurde geändert von: paradoX am 18 Okt 2007 14:18 ]

Zitat :

Ein bisschen Sach- und Fachvokabular, so dass die Lehrer sich nicht auskennen und dann kann man denen alles erzählen. )

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