DCF-Filter

    Hallo,


    was mache ich falsch, oder ist das so.

    Ich habe einen kleinen Ringkern aus einer ESL bifilar mit etwa 50Wdg 0,15 CuL bewickelt. Beide Teilwicklungen in Reihe geschaltet, aso zu einer Spule von 100Wdg. Die Windungen liegen dicht nebeneinander. Der Kern ist rundherum bewickelt. Die 100Wdg ergeben nun etwa 10mH .

    Bei einem Temperaturanstieg um ca 10°K (10°C auf 20°C) steigt die Induktivität um mehr als 1mH. Auch ein festlegen der Wicklung mit Lack bringt keine Besserung.

    Sind die Ferritkerne wirklich so temperaturabhängig - Kerndaten habe ich ja keine dazu.


    Das ist nun mein erster Einsatz, von den bisher gescheuten Ringkernen, für ein Spulenfilter 77,5kHz und auch gleich in die Schei;(;( gegriffen. Jedenfalls läßt sich dieser Temperaturgang mit keiner Kondensatorkeramik kompensieren.


    Oder gibt es da Tricks beim Wicklungsaufbau ?


    Jedenfalls ist der Temperaturgang von Zylinder und H-Kernen viel geringer.


    Viele Grüße

    Bernd

    Hallo Bernd, was ist eine ESL ?

    Mit ungeeignetem Kernmaterial wirst Du Dich totwickeln und dann totärgern....

    Die Kernform ist erst mal sekundär.

    73 de Jochen

    Mit dem richtigen Kernmaterial und nicht zu kleinen Ringen ist einges an Güte machbar.

    Auch wenn kleinere Ringe reichen, wickeln sich etwas größere besser und das Ergebnis mündet in besserer Güte.

    Nach falscher Materialwahl mit der Bauform zu hadern, na ja....

    Mit 2 Ringkernen ist jedenfalls ein schönes DCF-Bandfilter machbar. Aber wozu?


    Noch so ein komische Frage: welche Antenne wirst Du verwenden? Ein abgestimmter Ferritstab oder Ring ist Filter selbst.


    73 de Jochen!

    Die Induktivität von Ringkernspulen ist nicht per se temperaturabhaengig. Die Temperaturabhängigkeit kommt vom verwendeten Kernmaterial


    Ferrite sind nichtlineare Bauelemente. Ihre Permeabilität ist eine frequenzabhängige komplexe Größe. Insbesondere Mangan Zink Ferrite sind in hohem Masse temperaturabhaengig. Je höher ihre Anfangspermeabilitaet ist, desto höher ist meist auch die Temperaturabhängigkeit.


    Was ist ESL?


    Eine hohe Güte ist nur bei Schwingkreisen und Selektionskreisen anzustreben. Zur Entstörung sind die frequenzabhängigen Verluste einer Spule durchaus erwuenscht. Hohe Güte ist da weniger gefragt. Wenn es ein Ferritmaterial für EMV Anwendungen ist, ist es für Kreise meist wenig geeignet.


    Für einen 77 kHz Selektionskreis wählt man ein geeignetes Kernmaterial, dessen Temperaturabhaengig gering ist und dessen Verluste im gewünschten Frequenzbereich minimal ausfallen. Datenblätter mit Kurven der HF- Eigenschaften der verschiedenen Ferritmischungen gibt es z. B. von Fair Rite (Amidon).


    73


    Guenter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    3 Mal editiert, zuletzt von DL4ZAO ()

    Ich danke euch beiden.

    Ich bevorzuge Bauteile aus der Bastelkiste, wobei Kiste stark untertrieben ist. Ich bastle also mit dem Vorhandenen . Das hat also nichts mit hadern zu tuen, habe halt nur diese Ferritringe und habe das auch nur festgestellt , als ich die kalte Bude geheizt habe - zum Glück.

    Das schmalbandige DCF-Filter brauche ich vor Allem wegen der baulichen Nähe zur Uhrenplatine (Z80,TTL , Multiplexanzeige, Schaltnetzteil). Das Ganze kommt hinter Glas als flaches Bild an die Wand mit Einblick in die altertümliche Elektronik.

    Die Uhr funktioniert auch schon mit nur einem FET als Antennenverstärker , ist aber wegen der Nähe zur Uhrenplatine möglichst genau in Empfangsrichtung zu bringen. Ich hoffe da noch etwas herausholen zu können.


    ESL siehe Beitrag 3


    Viele Grüße

    Bernd

    Aha, wenn der Ferrit also aus einer Energiesparlampe ist, aus einer Kompakt Leuchtstoffröhre, dann ist es ein EMV Ferrit für Entstoerzwecke oder ein Ueberträgerkern des Vorschaltgeraetes. Der ist für Resonanzkreise höher Güte schwerlich geeignet.


    73

    Guenter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    Einmal editiert, zuletzt von DL4ZAO ()

    Ja Guenter, das habe ich gemerkt.


    Ich habe mal kurzer Hand die Überschrift geändert.


    Gebaut habe ich das Filter. Qurz in Serie mit 33pF and den Mittelanzapfungen der beiden 77,5kHz Schwingkreise - funktioniert , 3dB-Bandbreite 4Hz.



    Eine Frage, kann ich anstatt der Spulenanzapfung auch den Schwingkreiskondensator anzapfen ? Das sollte doch egal sein, oder? - dann bräuchte ich nicht neu wickeln.


    Hier eine Knipsung der Uhr



    Viele Grüße

    Bernd

    Rein von der Theorie her sollte die kapazitive Transformation gleichwertig sein.


    73

    Guenter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    besteht hier nicht die Gefahr, dass man extrem hohe C-Werte braucht ?

    Es wäre ja dann eine Reihenschaltung aus 2 Cs die am Ende wieder die Gesamt-

    kapazität des Einzel-Cs erreichen muss. Und je ungünstiger die C-Verhältnisse

    werden (wegen der nötigen Transformation) umso grösser und unhandlicher

    werden die Cs dann.

    Oder hab ich hier einen Denkfehler?


    73

    Mark

    Ich werde es testen, Guenter.


    Das stimmt zwar, 2 Cs doppelter Kapazität in Reihe.

    Aber bei einer 3,8mH-Spule brauche ich dann 2x 2,2nF in Serie . Und die habe ich selbst als Styroflex sehr klein.


    Viele Grüße

    Bernd

    Hallo,


    funktioniert mit kapazitiver Anzapfung auch. Werde die Anzapfung aber nicht mehr brauchen, da mit den neuen Spulen (höhere Güte als mit den blöden Ringkernen) eine zu spitzt Kurve herauskam - nur noch 2Hz 3dB-Bandbreite. Somit habe ich den Quarz an den heißen Enden der Spulen angeschlossen. Durch die geringere Induktivität ist ja auch der Kreiswiderstand gesunken. Nun habe ich eine 3dB-Bandbreite von 5Hz.

    Nun muß ich eine neue Platine entwickeln.


    Viele Grüße

    Bernd

    Ich habe jetzt noch eine Schalenkernspule auf Temperaturgang getestet. Ein kleiner Kern AL500 Manifer 183. Die Induktivität steht, wie bei dem Miniaturfilter.

    Nun werde ich die Schalenkerne wieder mit 10mH bewickeln und nochmals messen.


    Viele Grüße

    Bernd

    Hallo,


    hier habe ich mal die Filterschaltung mit den Uhrenquarzen angehängt . Sie hat eine 3dB-Bandbreite von 4Hz. In der Praxis erwies sich diese Bandbreite als zu gering - die Uhr synchronisiert nicht bzw nur sehr selten, was mit der alten kleinen Schaltung nicht der Fall.


    Ich habe nun die Schaltung auf 10Hz 3dB-Bandbreite abgeändert, und funktioniert.

    Eigentlich müßte ein Ladderfilter mit etwas mehr Bandbreite und steileren Flanken aufgebaut werden. Das ist aber mit den kleinen Uhrenquarzen nicht möglich.

    Die endgültige Schaltung veröffentliche ich dann, wenn mir keine Verbesserungen mehr einfallen und die Uhr elektronisch komplett ist.



    Viele Grüße

    Bernd

    Hallo Bernd, zur gesamten Schaltung könnte ich eine DIn-A4-Seite texten. Vielleicht zuerst mal die Eigenschaften der verwendeten Quarze bestimmen? Dann über Impedanzanpassungen der Stufen nachdenken?

    Wo hast Du die Schaltung ausgegraben?

    Freundliche 73! Jochen

    Hallo Jochen,

    Du kannst dich ruhig ungebremst dazu auslassen. Ich bin nicht der Theoretiker , sondern bastelnder Praktiker, der mit dem baut, was da ist.

    Die Schaltung habe ich selbst nach Grundschaltungen zusammengebaut und in der aufgebauten Schaltung optimiert.

    Die Quarze sind solche kleinen Stimmgabelfilterquarze aus Funkweckern recht hochohmig.

    Was würdest Du besser oder anders machen machen.

    Als Meßgeräte stehen mir die Üblichen und der NWT502 zur Verfügung.


    Viele Grüße

    Bernd

    Und allen einen Guten Rutsch ins neue Jahr

    Frohes Neues , Bernd!

    Beziehe mich auf Bild 1: wozu der Stromspiegel mit der Koaxbuchse? Ab. Behindert ggf. die Leerlaufgüte des Ferritantennenkreises.

    Der erste Quarzfilter ist nicht abgeschlossen, 470k sind quasi Leerlauf. Quarzfilter unnötig, der Ferritantennenkreis ist selektiv genug. Mit dem Koppel-C des G1 vom BF1009 direkt an eine Anzapfung des Ferritantennenkreises, alles andere weg. (der BF1009 ist ja self biased)

    Quarze: 2 exakt gleiche? Aufheben.


    Jetzt schau ich erst mal, welche stillen Leser hier nach "Vorlage" noch so aus der Deckung kommen...


    Freundliche 73 aus dem Winterambiente! Jochen

    Auch ein Gesundes Neues Jahr Allen hier,


    Hallo Jochen,


    die Koaxbuchse dient zum Anschluß einer externen Aktivantenne. Wobei der Stromfluß über den Stromspiegel die Umschaltung der Antennen übernimmt. Die Güte der Antenne ist sowieso nicht besonders gut. Die Abschirrmung der Antennenspule verringert deren Induktivität durch Wirbelströme im Kupferrohr trotz Längsschlitz sehr stark. Das ist aber notwendig um deren Entfernung zur Uhrenplatine so gering zu halten. Eine Anzapfung der Ferritantenne brachte keine Vorteile. Der BF1009 ist hochohmig genug.


    Der erste Quarz stammt aus einer Schaltung von DL3KGS und DO7YB und entstspricht im Prinzip der kleinen Schaltung mit einem FET.

    Die gemessene 3dB-Bandbreite ist da 9Hz.

    Also zeigt mir das, daß der Quarz sehr hochohmig sein muß. Leider gibt es nirgends Daten zu diesem ganz speziellen Filterquarz - der ist speziell für die 1V-CMOS-Uhrenschaltkreise entwickelt worden. Diese Quarze bitte nicht mit Quarzen höherer Frequenz Verwechseln !


    Es ist schon so. Sehr viel Verbesserung bringen diese einfachen Filterschaltungen nicht, da Ihre Flanken zu flach sind und es kein Dach kontanter Amplitude gibt.

    Die gezeigte oberste Schaltung mußte ich von einer 3dB-Bandbreite mit 4Hz auf 10Hz ändern. Sonst synchronisiert die Uhr ganz schlecht.


    Das Filter müßt ein 10...20Hz breites Dach möglicht konstanter Amplitude haben und steile Flanken.

    Das ist aber meiner Meinung nach mit meinen drei Quarzen aus verschieden Weckern unmöglich.

    Daran haben sich laut Internet schon viele die Zähne ausgebissen und haben spezielle Quarze anfertigen lassen.

    Bei mir soll es aber beim Verwenden des Vorhandenen bleiben. Die Uhr funktioniert ja schon mit der einfachen Schaltung und synchronisiert häufig genug - die größere Schaltung ist etwas besser. Jede kleine Verbesserung ist willkommen.


    Viele Grüße

    Bernd


    Nachtrag: Hier ein Bild vom derzeitigen Stand der Uhr

    Hallo Bernd,

    das Abschirmrohr um die Ferritantenne kannst Du durch einen Wickel aus Flachbandkabel (1 Wdg., längsgestreift, hi) ersetzen. Die Kabeladern nur an einem Ende (Stirnseite) verbinden.

    Um den Ferritstab soll etwas Abstand bis zur Wicklung sein. Ein paar Lagen Ölpapier oder so.

    Mach doch ruhig mal dieses erste Quarz samt Längswiderstand weg. Und die 470k auch. Und die Zusatzeinspeisung.

    73 de Jochen!