Hallo die Runde,
Seit den 70er Jahren wurden oft Keramikfilter in der ZF-Selektion verwendet. Diese drei- oder vierbeinigen Bauelemente ersetzten die bis dahin üblichen Bandfilter weitgehend. Meist gibt es mindestens noch einen klassisch aufgebauten Bandfilter in der ZF-Kette, um die Weitabselektion zu verbessern. Dort liegt nämlich eine der Schwächen dieser Bauteile.
Beim Reparieren von FM-Empfängern kommt man ab und an mit defekten Piezofiltern in Berührung, besonders RFT-Geräte zeigten sich anfällig, die eingesetzten Filter aus DDR-Produktion fallen öfters aus, indem sie das ZF-Signal nicht mehr übertragen. Bei westlichen Fabrikaten (Murata, Toko u.a.) kommt es allenfalls zu Alterung und einer damit verbundenen Frequenzdrift von einigen 10 kHz.
Falls mehr als ein Keramikfilter im Gerät verbaut ist, muss der Ersatz zum vorhandenen Filter passen, will man nicht den kompletten Satz tauschen. Leider gibt es, anders als bei Kondensatoren oder Widerständen, keine einheitliche Kennzeichnung dieser Bauteile, auch die Typbezeichnung selbst ist nur mit viel Datenbuchlesen entschlüsselbar. Hier kann eine Messung Abhilfe schaffen.
Es interessieren vor allem zwei Kenngrößen: Mittenfrequenz und Bandbreite, genauer gesagt die 3-dB-Bandbreite. Die dritte relevante Kenngröße, die Einfügedämpfung, spielt in der Reparaturpraxis kaum eine Rolle. Sie hängt mit den ersten beiden Kenngrößen zusammen und kleinere Schwankungen bleiben durch die hochverstärkende ZF-Kette meist ohne große Folgen. Um den Frequenzgang eines Filters zu messen, führt man ihm eine in der Frequenz variable Wechselspannung mit konstanter Amplitude zu und schaut dann, was nach dem Filter noch davon übrig ist. Für Ersteres ist ein RF-Generator notwendig, für die Messung nach dem Filter eine entsprechende Analyseeinheit, die in der Lage ist, über mehrere Zehnerpotenzen hinweg die Signalamplitude zu messen. Wichtig bei der Geschichte ist außerdem, dass man die Keramikfilter mit passender Impedanz betreibt, sowohl am Eingang, als auch am Ausgang. Abweichungen vom Soll, in aller Regel 330 Ohm, führen zu einer Verschiebung der gemessenen Mittenfrequenz.
Die Analyse lässt sich mittlerweile relativ komfortabel mit einem IC von Analog Devices bewerkstelligen, dem AD8307. Dieses IC formt eine RF-Signalamplitude in eine Gleichspannung am Ausgang um, die mit jedem handelsüblichen Multimeter gemessen werden kann. Die Besonderheit besteht darin, dass dies logarithmisch geschieht. Man bekommt also eine lineare Änderung der Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der Eingangsamplitude in dB. Das hat den großen Vorteil, dass ohne jegliche Umschaltung Amplitudenwerte mit einem Hub über 70-80 dB angezeigt werden. Der AD8307 packt bei sauberem Aufbau eine Spanne von ca 30 dB bis zu ca. +122 dB (µV).
Man kann eine solche Durchlasskurve statisch aufnehmen: Frequenz des Meßsenders durch den interessierenden Bereich durchstimmen und mit dem Multimeter die Ausgangsspannung am AD8307 notieren. Die Wertepaare kann man grafisch aufnehmen. Komfortabel wird es aber erst mittels Wobbelfunktion und Oszi.
Es gibt fertig aufgebaute Sets mit dem AD8307, man kriegt den Chip aber auch einzeln. Ich habe mich für den Selbstbau entschieden und dabei weitgehend die Anwendungsschaltung aus dem Datenblatt genutzt, siehe angehängtes Bild. Die Koppelkondensatoren C1 und C2 an den Eingängen können im Bereich von 1-10 nF liegen. Wichtig ist der Widerstand Rt. Um den Keramikfilter mit dem zulässigen Lastwiderstand zu versehen, muss dort ein 510-Ohm-Widerstand verbaut werden. Parallel zu den 1,1 kOhm Eingangswiderstand des ICs ergibt sich der richtige Wert.
Bei den fertig aufgebauten Modulen sitzt dort in der Regel ein abweichender Wert. Der sollte ersetzt werden.
Die Stromversorgung erfolgt via Spannungsregler 5 Volt, ein 78L05 mit den üblichen Kondensatoren an Ein- und Ausgang funktioniert wunderbar, die Speisung kann mit einem Labornetzteil oder auch mit einer 9-V-Batterie erfolgen.
So sieht die Geschichte bei mir aus. Da ich den AS5 von Grundig nutze, der 75 Ohm Ausgangsimpedanz aufweist, muss ich die Speisung anpassen. Hier geschehen mit einem Widerstand von 82 Ohm von der Koaxseele zu Masse und einem 270 Ohm - Widerstand in Reihe in Richtung Keramikfilter. Das ergibt ca. 310 Ohm Impedanz und knapp 12 dB Dämpfung.
Für einen Generator mit 50 Ohm Ausgang kann man 56 Ohm Richtung Mantel und 300 Ohm in Reihe zwischen Filtereingang und Koaxseele schalten.
Messbeispiele folgen.
Viele Grüße,
Christian
Seit den 70er Jahren wurden oft Keramikfilter in der ZF-Selektion verwendet. Diese drei- oder vierbeinigen Bauelemente ersetzten die bis dahin üblichen Bandfilter weitgehend. Meist gibt es mindestens noch einen klassisch aufgebauten Bandfilter in der ZF-Kette, um die Weitabselektion zu verbessern. Dort liegt nämlich eine der Schwächen dieser Bauteile.
Beim Reparieren von FM-Empfängern kommt man ab und an mit defekten Piezofiltern in Berührung, besonders RFT-Geräte zeigten sich anfällig, die eingesetzten Filter aus DDR-Produktion fallen öfters aus, indem sie das ZF-Signal nicht mehr übertragen. Bei westlichen Fabrikaten (Murata, Toko u.a.) kommt es allenfalls zu Alterung und einer damit verbundenen Frequenzdrift von einigen 10 kHz.
Falls mehr als ein Keramikfilter im Gerät verbaut ist, muss der Ersatz zum vorhandenen Filter passen, will man nicht den kompletten Satz tauschen. Leider gibt es, anders als bei Kondensatoren oder Widerständen, keine einheitliche Kennzeichnung dieser Bauteile, auch die Typbezeichnung selbst ist nur mit viel Datenbuchlesen entschlüsselbar. Hier kann eine Messung Abhilfe schaffen.
Es interessieren vor allem zwei Kenngrößen: Mittenfrequenz und Bandbreite, genauer gesagt die 3-dB-Bandbreite. Die dritte relevante Kenngröße, die Einfügedämpfung, spielt in der Reparaturpraxis kaum eine Rolle. Sie hängt mit den ersten beiden Kenngrößen zusammen und kleinere Schwankungen bleiben durch die hochverstärkende ZF-Kette meist ohne große Folgen. Um den Frequenzgang eines Filters zu messen, führt man ihm eine in der Frequenz variable Wechselspannung mit konstanter Amplitude zu und schaut dann, was nach dem Filter noch davon übrig ist. Für Ersteres ist ein RF-Generator notwendig, für die Messung nach dem Filter eine entsprechende Analyseeinheit, die in der Lage ist, über mehrere Zehnerpotenzen hinweg die Signalamplitude zu messen. Wichtig bei der Geschichte ist außerdem, dass man die Keramikfilter mit passender Impedanz betreibt, sowohl am Eingang, als auch am Ausgang. Abweichungen vom Soll, in aller Regel 330 Ohm, führen zu einer Verschiebung der gemessenen Mittenfrequenz.
Die Analyse lässt sich mittlerweile relativ komfortabel mit einem IC von Analog Devices bewerkstelligen, dem AD8307. Dieses IC formt eine RF-Signalamplitude in eine Gleichspannung am Ausgang um, die mit jedem handelsüblichen Multimeter gemessen werden kann. Die Besonderheit besteht darin, dass dies logarithmisch geschieht. Man bekommt also eine lineare Änderung der Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der Eingangsamplitude in dB. Das hat den großen Vorteil, dass ohne jegliche Umschaltung Amplitudenwerte mit einem Hub über 70-80 dB angezeigt werden. Der AD8307 packt bei sauberem Aufbau eine Spanne von ca 30 dB bis zu ca. +122 dB (µV).
Man kann eine solche Durchlasskurve statisch aufnehmen: Frequenz des Meßsenders durch den interessierenden Bereich durchstimmen und mit dem Multimeter die Ausgangsspannung am AD8307 notieren. Die Wertepaare kann man grafisch aufnehmen. Komfortabel wird es aber erst mittels Wobbelfunktion und Oszi.
Es gibt fertig aufgebaute Sets mit dem AD8307, man kriegt den Chip aber auch einzeln. Ich habe mich für den Selbstbau entschieden und dabei weitgehend die Anwendungsschaltung aus dem Datenblatt genutzt, siehe angehängtes Bild. Die Koppelkondensatoren C1 und C2 an den Eingängen können im Bereich von 1-10 nF liegen. Wichtig ist der Widerstand Rt. Um den Keramikfilter mit dem zulässigen Lastwiderstand zu versehen, muss dort ein 510-Ohm-Widerstand verbaut werden. Parallel zu den 1,1 kOhm Eingangswiderstand des ICs ergibt sich der richtige Wert.
Bei den fertig aufgebauten Modulen sitzt dort in der Regel ein abweichender Wert. Der sollte ersetzt werden.
Die Stromversorgung erfolgt via Spannungsregler 5 Volt, ein 78L05 mit den üblichen Kondensatoren an Ein- und Ausgang funktioniert wunderbar, die Speisung kann mit einem Labornetzteil oder auch mit einer 9-V-Batterie erfolgen.
So sieht die Geschichte bei mir aus. Da ich den AS5 von Grundig nutze, der 75 Ohm Ausgangsimpedanz aufweist, muss ich die Speisung anpassen. Hier geschehen mit einem Widerstand von 82 Ohm von der Koaxseele zu Masse und einem 270 Ohm - Widerstand in Reihe in Richtung Keramikfilter. Das ergibt ca. 310 Ohm Impedanz und knapp 12 dB Dämpfung.
Für einen Generator mit 50 Ohm Ausgang kann man 56 Ohm Richtung Mantel und 300 Ohm in Reihe zwischen Filtereingang und Koaxseele schalten.
Messbeispiele folgen.
Viele Grüße,
Christian
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2 + 2 = 5 (für extrem große Werte von 2)
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