Galen ide' för trådlös överföring.

swp
Inlägg: 63
Blev medlem: 31 december 2010, 00:54:56

Re: Galen ide' för trådlös överföring.

Inlägg av swp »

Hoppas du kan bortse från de negativa inläggen frän Icecap och Nerre. De verkar inte förstå att om man inte gillar en tråd så kan man bara låta bli att läsa och skriva i den.

Jag gillar tonen i dina inlägg och din experimentlusta. Tyvärr är jag inte tillräckligt bra på anlogteknik för att hänga med, men tycker ändå att det är roligt att läsa.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Galen ide' för trådlös överföring.

Inlägg av Spisblinkaren »

Ursäkta språket men fan vad roligt att höra!

MVH/Roger
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Galen ide' för trådlös överföring.

Inlägg av Spisblinkaren »

Icecap har rätt, man kan inte ha resonanta kretsar på ingången om man samtidigt ska snappa upp 50Hz.

Varför?

Jo, om (parallell)resonanskretsen t.ex ligger på 50kHz så är den ju kortsluten vid 50Hz pga "Gauss-klockan".

Frågan då är om man ens behöver nån resonanskrets.

På sändarsidan kan detta nog funka dvs man skickar helt enkelt 50kHz+/-20kHz in i en ren spole/ferrit-antenn (och kan då ladda 1F med 50Hz).

På mottagarsidan blir det dock problem för här måste man ha selektivitet då man inte kan skicka ut hur mycket effekt som helst i luften.

Fast det finns inget som hindrar att man har en brytare mottagare/laddning.

Lite meckigt men kan nog fungera.

Jag har dock som Icecap säger ett problem med selektiviteten för, som jag skissade i mitt svar till honom, så innebär ett Q-värde på runt ett en väldigt okänslig tankkrets.

Jag tror att högt Q-värde innebär en slags passiv förstärkning så det är önskvärt (rätta mig gärna någon).

Alltså innebär lågt Q-värde att jag måste ha hög effekt på grejerna vilket kanske inte Post & Telestyrelsen gillar :)

En sak vet jag från mina studier, Q-värdet i en parallell-krets innebär att strömmarna i respektive komponent är Q gånger större än vad de får in (vilket jag tycker är asintressant).

MVH/Roger
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Galen ide' för trådlös överföring.

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag hittade nåt intressant i en av mina gamla böcker från studietiden:

Q==2pi*Tidsmedelvärdet av lagrad energi/Energiförlust per period

Dessutom i parallellfallet: \(Q=\frac{R_p}{woL}\)

eller med \(R_L\) som spolförlust (DC): \(Zo=\frac{L}{R_LC}\)

med

\(w_0=\frac{1}{\sqrt{LC}}\sqrt{1-\frac{R_L^2C}{L}}\)

MVH/Roger
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Galen ide' för trådlös överföring.

Inlägg av Spisblinkaren »

Energi är ett något luddigt begrepp, jag tolkar det mer som:

Q==2pi*vunnen effekt/effektförlust

ty

E=P*t.

Detta tyder på att jag har rätt när jag säger att resonanskretsar har en passiv förstärkning, tror jag :)

MVH/Roger
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Galen ide' för trådlös överföring.

Inlägg av Spisblinkaren »

Mera svammel :)

Okej, säg att jag bara vill överföra en enda kanal, jag behöver då ingen selektivitet alls då sändaren kan få vara en spole/ferrit-antenn och mottagaren likadan spole.

Här misstänker jag att sändareffekten måste vara stor för att mottagaren skall kunna ta emot signalen och jag misstänker det endast pga vi inte har någon resonanskrets och därmed ingen selektivitet (eller passiv förstärkning som jag vill kalla det).

Annars är det uppenbart att om man ser till admittansen

\(Y=1/Z\)

och en spole och en konding parallellt så blir

\(Y=j(1/wL-wC)\)

som går mot noll vi den kända resonansfrekvensen dvs

\(w_0^2=1/LC\)

Men vad som är intressant här är att när Y går mot noll så går Z mot oändligheten.

Alltså, mindre och mindre ström från antennen krävs för att generera en spänning över tankkretsen (helt enligt Ohms lag dvs U=RI~ZI).

Nu är det dock som så att jag vill nyttja flertalet kanaler, vi måste då ha selektivitet (i det här fallet map ett band med frekvenser dvs 2Bs=B där Bs är bandbredden hos signalen och B är 3dB-punkterna eller den så kallade bandbredden).

Att vi måste ha selektivitet är aningen självklart för kanalerna får inte störa varandra.

Här är det dock lite intressant hur långt ifrån varandra bärvågorna bör läggas.

En Gaussklocka (GK) som jag kallar resonansfenomenet har ju ganska breda sidoband dvs vi är inte bara intresserade av B, vi är intresserade av överhörningen.

Amatören jag skulle tippa att 5Bs avstånd vore ett minimum (kan räkna ut vad det innebär i dämpning men ids inte) dock kan vi vara överens om att 2Bs är ett teoretiskt minimum (men då överlappar GK kraftigt).

Här tänker jag lite på kanalseparationen hos en pickup dvs 25dB c.a och det låter onekligen bra så mer dämpning behövs inte :)

5Bs betyder alltså 100kHz.

Så jag kan ha en kanal på säg 20kHz (CH1) och nästa på 100kHz (CH2).

Fast här kommer vi till det so Icecap försökt förklara för mig, Q-värdet hos CH1 blir på 20kHz/40kHz dvs ynka 0,5 och Q-värdet på CH2 blir pss 2,5.

Detta är inte riktigt vad man kan kalla selektivitet men det känns ändå som att det ska kunna funka och det enda riktiga problemet jag ser med detta är att vi i princip får noll passiv förstärkning i mottagarens tankkrets men vi har fortfarande en, om än bred, GK som stryper frekvenser en bit bortanför bärvågen (>2Bs).

MVH/Roger
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26147
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Aabenraa, Danmark

Re: Galen ide' för trådlös överföring.

Inlägg av Icecap »

Nu börjar det likna verklighet, trevligt. Jag kanske verkar onödigt negativ men att planera för ett scenario som aldrig kan fungera känns inte vettigt.

Med resonant överföring kan du faktisk hämta en viss energi, kanske nog till att komma i mål. Självklart är det frågan om ganska lite om det inte är kort mellan sändare och mottagare - men nu kommer vi till en kärnfråga: Måste energin hämtas från radiosignalen?

I annat fall kan en slinga runt lokalerna som ska ingå i det hela faktisk sättas till att ge t.ex. 50kHz sinus kontinuerligt, bara som matarström. Då får du trådlös ström inom vettiga värden och kan - med en annan resonanskrets - ta emot ljudet.

Det blir alltså en resonanskrets i en "gigantisk" luftspole för att samla energi, Q behöver inte vara våldsam bra. Enda kruxet är att mottagarspolen bör vara orienterat på samma sätt som sändarspolen, alltså vågrät.

Självklart ska slingan drivas med sinus för att inte få övertoner som kan ge en hel del problem.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Galen ide' för trådlös överföring.

Inlägg av Spisblinkaren »

Tack för din input, Icecap!

Jag är dock inte intresserad av "hörslingor" då folk inte ska behöva installera det för att få grejerna att fungera.

Jag är mera inne på en "laddningsstav" som man för över transceivrarna varje kväll.

Annars har jag precis lyckats modulera 500Hz (fyrkant) med en 60Hz ton.

Väldigt häftig aha-upplevelse när jag först skickade in en signal som var mycket högre en "bärvågen".

Efter att ha ratta ner den i frekvens och ställt in offset för signalgeneratorn fick jag nedanstående utseende på kurvan.

Det enda jag tänker nu är att här krävs det helt enkelt en tankkrets redan på sändaren för att filtrera bor övertonerna hos den i detta fall fyrkantsformade bärvågen.

Men detta var mycket roligt att lyckas med :)

MVH/Roger
PS
Jag har alltså nyttjat mitt schema nästan precis som det är ritat, bara skippat ingångssteget och använt signalgeneratorns offset istället.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Galen ide' för trådlös överföring.

Inlägg av Spisblinkaren »

Nu har jag ritat om mitt schema och kladdat lite.

Att använda fyrkant som bärvåg har aldrig slagit mig pga den hjärntvätt man utsätts för som student.

Men varför inte?

Att generera fyrkant, åtminstone vid låga frekvenser, är mycket enklare än att generera sinus.

Så jag har byggt in min favoritvippa som jag demade inför klassen när jag var 15 och som jag än idag inte förstår :D

Annars har jag kommit fram till att induktansen hos transceiver-spolen måste vara låg för att det ska bli nån effekt ut.

Hade en intressant aha-upplevelse i går natt, Gauss-klockan finns egentligen inte :D

Den finns nämligen BARA om det finns ström som matar kretsen!

Annars finns den inte.

För vad som händer med resonanskretsen är egentligen att den exciteras av en signal och denna excitation ger dels upphov till Q gånger högre strömmar i "benen" dels min kära passiva förstärkning (pga hög impedans).

Ett tag trodde jag mig tom förstå varför resonanta transformastorer eliminerar Miller-effekten för jag tänkte till att börja med att primären görs resonant (och sekundären vanlig) varvid den höga impedansen förs över till sekundären samtidigt med primärens höga spänning (pga högt Q), sen hamnar alltså överförd spänning rätt över sekundären och alla vet att en Theveninsk källa med en hög impedans över sig är likvärdigt med en Theveninsk källa utan impedans över sig och detta för att bara impedanser i serie spelar roll, nåt sånt kan det kanske vara (rätta mig gärna någon).

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Galen ide' för trådlös överföring.

Inlägg av Spisblinkaren »

Det här ska jag bygga.

Dock är jag extrermt osäker på R1 & C2.

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Galen ide' för trådlös överföring.

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag funderar och funderar likt Dr. Baltazar :D

Q för mig är Z/Xo där Z antingen är den Z som Q ger upphov till eller parallell belastning.

Det är alltså en impedans Q gånger större än endera L's eller C's reaktans vid resonansfrekvensen.

Q är sedan också definierad som fo/B där B är bandbredden (halveffektpunkterna, obs).

Jag vill sända CH1 på 20kHz, Q blir då 20kHz/40kHz=0,5.

Sen vill jag sända CH2 på 100kHz, Q blir då 100kHz/40kHz=2,5.

Säg att jag vill sända med konstant (läs frekvensoberoende) 100mW.

Säg också att jag bara har 1V att ge.

Uteffekten blir då 1/wL (innan Q's förstärkning).

wL bör då vara på 10 Ohm "konstant".

Jag fattar inte det här!

Om nu Q=fo/B=w/2piB=Z/Xo=Z/wL=>Z=w^2L/2piB {L,B konstant}~w^2

Tror mig räknat ut att impedansen, Z, går som f^2.

Så om man försöker injicera en viss mängd ström vid låga resonansfrekvenser och sedan ökar resonansfrekvensen markant så sticker impedansen vid resonans iväg som kvadraten på resonansfrekvensavståndet.

Om vi istället säger att vi har resonansfrekvensen 100MHz för CH1 och 101MHz för CH2 så blir Z bara att ändras med 2% (och då behöver man inte ens flytta sig så långt för att sända nästa kanal, 40kHz räcker i teorin).

Börjar nästan fatta varför man måste upp i frekvens för att kunna överföra AF.

Men säg att jag envisas med låga frekvenser.

Z sticker alltså iväg som f^2.

Jag måste ha ett Q-värde som varierar ty fo varierar (samtidigt som jag vill ha samma B).

Låt oss säga att effekten ut preliminärt är wL(QIin)^2 där Q alltså förstärker pålagd ström (Iin).

Pålagd ström är då Iin=Uin/Z och uttrycket blir

\(P=w_0LQ\frac{U_{in}^2}{Z^2}=w_0LQ\frac{U_{in}^2}{(w_0^2L/2\pi B)^2}=Q\frac{U_{in}^2 (2\pi B)^2}{w_0^3L}\)

:rofl

MVH/Roger
PS
Vänta nu, jag måste inte ha samma B för jag kan ha större B högre upp bland resonansfrekvenserna. Därför kan jag faktiskt ha samma Q om jag bara förflyttar mig högt nog i frekvens med bävågorna! Men hjälper det. Q=fo/B=Z/Xo...
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Galen ide' för trådlös överföring.

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag har kommit på en motstridighet.

Önskat värde på Q ökar med frekvensen (typ Q=fo/B, B=konstant).

Q-värdet hos tankkretsen med samma spole minskar med frekvensen (typ Q=Rp/Xo, där Rp är belastningsresistansen).

Så om man ställer Q mha Rp så sjunker Q med ökande (resonans)frekvens.

Rp/(wL)=Rp/(1/wC)=RpwC kan tyckas skumt men vid resonans är XL och XC lika (skiljer 180 grader "bara").

Det är lättare att se XL än XC för vad som händer är att vid högre resonansfrekvenser sjunker C för den frekvensen medans L ökar för samma frekvens, reaktanserna är dock fortfarande lika!

Så jag har alltså att önskat värde på Q ökar med frekvensen samtidigt som faktiska Q-värdet sjunker med frekvensen (om belastningen är konstant).

Kan man kanske belasta olika för olika (resonans)frekvenser?

Om önskat Q är fo/B och verkligt Q är Rp/Xo då är det Rp jag måste använda

\(Rp=X_0Q=X_0f_0/B=2\pi f_0Lf_0/B=2\pi f_0^2L/B=\frac{2\pi L}{B}f_0^2\)

Än en gång fås att Rp går som fo^2.

MVH/Roger
PS
Jag skulle alltså behöva skapa en belastningsresistans som går som kvadraten på frekvensen :D
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Galen ide' för trådlös överföring.

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag vill sända på:

CH1: 20kHz/Q=0,5
CH2: 40kHz/Q=1
CH3: 60kHz/Q=1,5
CH4: 80kHz/Q=2
CH5: 100kHz/Q=2,5
CH6: 120kHz/Q=3
CH7: 140kHz/Q=3,5
CH8: 160kHz/Q=4
CH9: 180kHz/Q=4,5
CH10: 200kHz/Q=5

Då har jag 5 stereo-kanaler.

B är alltid 40kHz.

Om man lägger ett skarpt LP-filter vid bandets övre kant, säg fo+25kHz så undertrycker man den överlappande GK.

Jag kan lägga filtret på så högt som fo+25kHz för nedre sidan av GK används inte i nästa kanal, bara den övre.

Tror liknande teknik kallas SSB, men jag vet inte.

Låt oss titta på hur en tankkrets för 20kHz ser ut:

\(w_0^2=\frac{1}{LC}\)

Eftersom vi bara har c.a 0,5Vp att sända med (ty annars leder dioden) och vi bör inte gå mycket under 1dBm (1mW), då blir minimum (spol)reaktans 0,5V^2/0,001=500 Ohm och detta får dessutom betraktas som ett maximum (@200kHz) så vid 200kHz ska vi ha 500 Ohm vilket innebär 50 Ohm vid 20kHz eller L=0,4mH

Kondensatorn för tankkretsen och 20kHz blir därför: 0,16uF, vilket är en gigantisk kondensator i sammanhanget :D

0,4mH är också ganska stort men inte om den sitter på en ferrit, tunn tråd kan ju användas.

Lite intressant är att jag kanske kan lägga ett enkelt RC-filter på fo+20kHz (sen finns 20kHz till för dämpning, SSB) som sen byts ut för varje tranceiver (sändarfrekvens), det borde dämpa bättre än GK fast mer än 6dB lär det inte hinna dämpa innan nästa kanal ska tas emot, RC-filtret behöver dock bara ligga på sändarsidan och det kan göras av högre ordning om man vill.

MVH/Roger
PS
Antar att man inte kan köra fyrkant som bärvåg :D Fast ärligt, det är mycket enkelt att konstruera fyrkantsgeneratorer och om man ser till så att man bara nyttjar jämna övertoner så kommer inte fyrkanten att störa :D

Tror Ni man kan välja så att det inte finns udda "övertoner"?

CH1: 22kHz/Q=0,5
CH2: 42kHz/Q=1
CH3: 62kHz/Q=1,5
CH4: 82kHz/Q=2
CH5: 102kHz/Q=2,5
CH6: 122kHz/Q=3
CH7: 142kHz/Q=3,5
CH8: 162kHz/Q=4
CH9: 182kHz/Q=4,5
CH10: 202kHz/Q=5

Typ :)

f=25kHz+n*20kHz går inte ty CH6=5*CH1
Senast redigerad av Spisblinkaren 19 juni 2016, 20:24:31, redigerad totalt 1 gång.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Galen ide' för trådlös överföring.

Inlägg av Spisblinkaren »

Sen kan man ju undra hur jag ska kunna trimma 160nF :D

Fast eftersom Q-värdena är så låga kanske det inte är så noga?

Jag menar, man kanske kan mäta upp L och C samt bara smälla dit olika C (L=konstant).

Vi har alltså C=160nF för 20kHz, för 200kHz så borde alltså C vara 1,6nF (vilket man nästan kan trimma).

MVH/Roger
Användarvisningsbild
YD1150
Inlägg: 1944
Blev medlem: 29 oktober 2010, 22:41:10

Re: Galen ide' för trådlös överföring.

Inlägg av YD1150 »

Du kan köra med fyrkantsvåg om du låter sändarslingan vara i resonans (serie/parallell resonans).
En anpassningskrets mellan fyrkantsvågsgeneratorn och slingan bör börja med en
induktans på utgången från fyrkantsvågsgeneratorn så kortsluts inte övertonerna
ner till jord utan de bara spärras (och får ledas tillbaka till en "slaskhink" :D )
Med en kondensator direkt på utgången så kommer övertonerna att kortslutas bättre med ökande frekvens
ner till jord så belastningen på fyrkantsvågsgeneratorn blir större då.
Reaktansen minskar med ökande frekvens på kondensatorer.
Skriv svar