Discussioni di carattere generale sull'elettronica analogica e digitale. Didattica e applicazioni pratiche.
da Theodoro
#11029
Buongiorno/notte a tutti. Il mio primo post.
Cerco di riscoprire i vecchi circuiti,oggi tocca al circuito eterodina.
Breve memento: il segnale radio (fi = 100kHz) in arrivo entra in battimento con l'oscillatore locale (fc= 99kHz) con il risulato di avere in cuffia un segnale (fu=1kHz) a frequenza acustica e ricevere agevolmente in codice Morse.
Non riesco a simularmo con LT Spice,non sono bravo nell'uso di questo software... la mia idea è di avere due generatori di onda sinusoidali con una differenza di 1kHZ ,una resistenza di carico e vedere sull'"oscilloscopio" la sinusoide di 1 KHz.
Qualche suggerimento?
Immagine
https://ibb.co/r40Hq1N

Ciao
da kookaburra
#11030
Da dilettante a dilettante
..nel simulatore perché intanto non provi direttamente in serie i due generatori sinusoidali (di fig.2), es. settati su 100KHz +-5V e 101KHz+-3V ed un carico che es. metti da 1000ohm o a piacere
..che sul carico ti dovrebbe apparire subito l' inviluppo ..tarando i tempi della durata dell' oscilloscopio virtuale sui due tre millisecondi..

..Per separare i 1000Hz metterai di seguito il diodo ed il passabasso..
Avatar utente
da double
#11031
Theodoro ha scritto:[CUT] la mia idea è di avere due generatori di onda sinusoidali con una differenza di 1kHZ ,una resistenza di carico e vedere sull'"oscilloscopio" la sinusoide di 1 KHz.[CUT]

Non so usare i simulatori, pero' qualcosa sulla conversione di frequenza me la ricordo.

Per ottenere il battimento non basta <sommare> i due segnali , ma serve < moltiplicarli>. Questo perchè solo se moltiplichi due sinusoidi di frequenza A e B ottieni come risultato altre due sinusoidi con frequenza somma A+B e differenza A-B (sono le formule trigonometriche di Werner che una volta si insegnavano a scuola)
Per moltiplicare due segnali si usa farli passare entrambi attraverso una rete NON lineare, ad esempio un diodo, un pentodo con pendenza variabile, un transistor con guadagno variabile, ecc , l'importante è che la risposta del componente NON sia lineare: deve introdurre una distorsione. Sviluppando il risultato in termini polinomiali, fra le varie componenti in uscita appare anche la moltiplicazione e tutti sono felici. Come esempio, nel caso piu' semplice di una rete non lineare quadratica sia ha ( A+B)^2 = A^2+B^2+ 2xAxB , dove A e B sono funzioni sinusoidali. E' apparsa (matemagicamente) la moltiplicazione di AxB. La cosa difficile è dosare i livelli delle due sinusoidi in ingresso per ottenere in uscita un alto livello del segnale somma/sottazione ed un basso livello dei segnali originali ed anche di eventuali segnali in uscita che derivano dagli ordini superiori del polinomio.

Usando il simulatore, prova a mettere un diodo sul percorso del segnale somma delle due portanti dosandone lentamente il livello, magari funziona pure!
Poi, studiando sui libri, ci si puo' divertire con i mixer a singolo e doppio bilanciamento, le celle di Gilbert ed altre amenità.
da kookaburra
#11033
Per me per ottenere il battimento delle due frequenze basta sommare algebricamente le funzioni delle due sinusoidi,
..e ti succederà come ascolti quando accordi una chitarra..

Lo puoi provare disegnando un grafico al PC es. da qui
https://www.youmath.it/ym-tools-calcolatore-automatico/analisi-1/studio-e-grafico-di-funzioni.html
Per l' equazione dove scriverai [A*sin(omega'*t + B*sin(omega"*t)]=> [3*sin(2*3.14*101000*x)+5*sin(2*3.14*100000*x)]
col copia incolla trasferisce la funzione numerica sul disegna grafici e vedrai che otterrai lo stesso risultato che al simulatore di circuiti sommando i due generatori..

Dal disegnato noti che raddrizzando, l' inviluppo ti verrebbe come una corrente pulsante modulata in ampiezza..

...che la componente differenza che ci interessa verrà separata con il diodo, seguito da un passa basso
(..integrando le pulsazioni ottenute solo positive o negative, dato un verso per il diodo..)
ottenendo ancora con un passa alto (o comunque un condensatore separatore) l' onda differenza separata anche dalla continua
(..nel caso di modulazione AM l' onda modulante..)

Per la linearità del segnale ottenuto............
da kookaburra
#11036
Hai ragione Double che sommando sin(a)+sin(b)=2*sin[(a+b)/2]*sin[(a-b]/2] come per l' eguaglianza trigonometrica venga
fuori qualcosa di un qualche valore solo in casi particolari ..una volta rivelato rappresentando penso il prodotto
del valore istantaneo della semi-sinusoide (f1+f2) moltiplicato per il valore istantaneo della semi-sinusoide (f1-f2),
dal quale prodotto separare una delle due frequenze diventerebbe forse una impresa matematica ..meglio tornare ai metodi di rivelazione collaudati!
da kookaburra
#11038
Soprassediamo sui libri, come quando a scuola me ne servivo per alzarmi dalla sedia e guardare meglio le gambe
della professoressa di matematica ..che le accavallava e riaccavallava in un modo esponenziale perdendo di ogni incognita sotto la cattedra..
all' uscita di scuola la seguivo sbavando per tutto il suo percorso come una lumaca..
mi aveva fatto riscrivere il Teorema di Pitagora "che la somma dei cubi fattibili in una settimana valevano
come un mese di stipendio estivo da sguattero ". Lo so anche adesso, avrebbe voluto ripetessi l' anno, per restare insieme,
ed io pure! ma purtroppo passarono tutti e a quel punto non poteva bocciare solo me facendo credere una relazione..
Alta magra con gli occhiali e le calze scure con la cucitura dietro era la tipica
professoressa non più giovane e insospettabile ..meno quell' ancheggiare davanti a me con le gonne leggermente
sopra il ginocchio e le scarpe con il tacco alto sopra la media.. che tempi! mi fumano le mani!!!
Avatar utente
da double
#11041
Theodoro ha scritto:[CUT] il segnale radio (fi = 100kHz) in arrivo entra in battimento con l'oscillatore locale (fc= 99kHz) con il risulato di avere in cuffia un segnale (fu=1kHz) a frequenza acustica e ricevere agevolmente in codice Morse.[CUT]


Serve condividere il lessico, perchè la conversione di frequenza di un segnale è concettualmente diversa dalla modulazione di quel segnale, anche se il metodo di generazione è analogo
enciclopedia Treccani
eterodina s. f. – In elettronica, generatore le cui oscillazioni vengono sovrapposte ad altre di frequenza diversa allo scopo, in generale, di ottenere per battimento una terza oscillazione, di frequenza pari alla somma o alla differenza delle altre due. È spec. adoperata in radiotecnica, per la rivelazione di una radioonda non modulata (rivelatore a e.), e in elettronica come generatore locale di segnali (oscillatore a eterodina nel procedimento di conversione di frequenza di segnali per battimento).


Anche se la citazioni è della Treccani la dizione < vengono sovrapposte> è fuorviante perchè potrebbe indurre a pensare ad una somma (il pensiero va alla <sovrapposizione degli effetti> che si applica in reti lineari.
L'eterodinaggio è una conversione (o anche una traslazione) di frequenze: partendo da due frequenze A e B si ottiene una frequenza differenza A-B ed una frequenza somma A+B (spesso una delle due e' indesiderata e si chiama frequenza immagine)
ingresso : DUE frequenze A e B , uscita DUE frequenze C e D diverse da A e B
Se le due frequenze in ingresso sono distanti pochi KHz (massimo 5-6) in uscita si ottiene una frequenza differenza in gamma audio e quindi udibile. Come detta giustamente da Theodoro tale procedimento si usa per rivelare/ demodulare portanti non modulate o portanti modulate in banda laterale (SSB o LSB). In pratica si trasla il segnale dalla zona delle onde corte alla zona delle frequenza audio ( la frequenza somma/immagine vine invece traslata al doppio della frequenza originale e quasi sempre eliminata con un filtro)

L'unico modo di ottenere le due frequenze somma e sottrazione è moltiplicare le due frequenze in ingresso.
Se il circuito moltiplicatore è fatto bene (es modulatore bilanciato) in uscita NON compare nessuna delle due frequenze in ingresso. Fino agli anni 60 si sono usati efficacemente i tubi con pentodi convertitori ( la sezione triodo lavorava da oscillatore locale). Il frequenzimetro a battimento BC221 ricalcava il tuo esperimento e funzionava esattamente in quel modo: uno stabilissimo oscillatore eterodina distante meno di 100 Hz dal segnale RF, un esodo convertitore 6K8 e lettura con audio a battimento zero.

Un caso particolare di conversione di frequenza è la modulazione di ampiezza con la quale si desidera avere in uscita ANCHE uno dei due segnali in ingresso (la portante). In tal modo nel ricevitore/demodulatore è possibile usare un semplice diodo come rivelatore a valore medio per estrarre l'inviluppo del segnale modulato in ampiezza (che poi sono le due bande laterali) .

Volendo essere pignoli (non si sa mai) per usare un diodo come rivelatore spesso basta una portante di bassa ampiezza, una banda laterale intera ed un pezzetto dell'altra banda laterale, tale ambaradan si chiama Modulazione VSB Vestigial Side Band e era usata in tutti i televisori analogici per trasportare il segnale video di luminanza.

In sintesi
- con un diodo si demodula la sola AM ed anche la VSB ( ma non la CW o la USB/LSB)
- con un diodo (in quanto componente non lineare) si converte/trasla una frequenza
- con l'eterodina si converte/trasla una frequenza e/o si demodula un segnale CW o SSB. Serve un oscillatore locale (OL/BFO) per ottenere la moltiplicazione attraverso un componente non lineare o un mixer bilanciato (oggi anche con un moltiplicatore logaritmico in un singolo integrato)
- nel simulatore va inserito un componente non lineare per <accoppiare> (e non semplicemente sommare) i due segnali in ingresso al fine di ottenere un segnale con frequenza differenza.
- no moltiplicazione, no party.

Disegnando lo spettro delle frequenze tutto diventa piu' chiaro ed intuitivo, nel Ravalico ci sono tutti i disegni del caso.

ps. puoi postare la copertina del libro (con titolo, autore ed editore) del quale hai postato le due pagine?
Ultima modifica di double il 02 ago 2021, 15:59, modificato 5 volte in totale.
Caro bollette

Guardate in america come devono aver risolto in al[…]

Mancanza di libertà di parola

..ma lo sai che mi hai messo una pulce nell' orecc[…]

Altoparlanti a vibrazione

Di contro questi oggetti a vibrazione mi fanno tem[…]

nessuno che può aiutarmi a preassemblare le compon[…]

Visita il nostro canale telegram