HF-Transformatordesign für einen Kapazitätsänderungssensor

Kurzgeschichte: Ändern Sie meiner Meinung nach nicht Ihre Grundidee, die in Ihren Punkten (1 bis 4) behandelt wird.

Beide von Ihnen angebotenen "Transformator" -Schaltungen scheinen Typen von doppelt symmetrischen Mischern zu verwenden, die das Audio vom Mikrofon demodulieren, nachdem das Mikrofon die Phasenverschiebung eines Oszillators geändert hat.

Die Erregung des Mikrofons auf der XTAL-Frequenz erfolgt entweder über eine Direktwicklung (Sennheiser-Schema) oder über einen Kondensator (1 pF, C5) im 2. Diagramm. Die Mischstufe ist wie der traditionelle symmetrische Mischer mit Transformatoren: -

Ich werde nicht ins Detail gehen, wie jede Schaltung in der Frage einen doppelt symmetrischen Mischer verwendet, der dem traditionellen in meinem Bild ähnelt. Wenn Sie mehr Details wollen, müssen Sie ein bisschen mehr studieren.

Es genügt zu sagen, dass ein doppelt symmetrischer Mischer eine grundlegende Eigenschaft hat, die ihn zum „Mischen“ von zwei HF-Signalen nützlich macht, und das ist die Signalmultiplikation .

Und was Sie mit der Signalmultiplikation erhalten, ist ein Ausgangspegel, der mit den Amplituden erheblich variieren kann, dh er kann als Phasendetektor verwendet werden, aber Sie müssen die Signal- und Referenzamplituden stabil halten, oder Sie erhalten einen Phasenwinkel-DC-Ausgangspegel, der ebenfalls ist durch Amplitudenvariationen in den Eingangssignalen etwas fehlerhaft gemacht.

Um DBM genau als Phasendetektor zu verwenden, müssen Sie also eine Begrenzerschaltung haben oder den Mischer sättigen.

Da Sie mit (nur) 11 MHz arbeiten, gibt es ein paar ziemlich schnelle EXOR-Gatter, die die Arbeit erledigen können - schließlich haben Sie bereits einen Oszillator auf CMOS-Pegel und den Schwingkreis (über einen Widerstand gespeist) von Ihrem Oszillator kann haben einen Ausgangspegel, der über einen schnellen Schmitt-Trigger (viel Auswahl) leicht auf CMOS-Pegel verstärkt werden kann, also ist dies meiner bescheidenen Meinung nach der beste Weg.

fügen Sie im Gegensatz zu XOR-Gattern keinen Jitter hinzu

Sie arbeiten mit 11 MHz und Ihre Basisbandbreite beträgt (sagen wir) 50 kHz. Was glauben Sie also wirklich, wird das Problem des Jitters sein? Bei (sagen wir) 50 kHz würde es 220 Zyklen von Taktjittern geben, die hier und da ein wenig zittern, aber wenn Sie den Effekt des Jitters mitteln, wie viel Basisbandrauschen wird wirklich vorhanden sein?

Sie können dies leicht simulieren und BTW herausfinden.

Denken Sie an all diese HF-Empfängerchips, die Gilbert-Zellen verwenden, um elektronisch Multiplikationen durchzuführen - wie viel Rauschen erzeugen sie, wenn sie (sagen wir) eine FM-Sendung mit Quadraturdetektion demodulieren? Sind diese Chips alle so laut wie die Hölle? Nein, sind sie nicht, aber man könnte sagen, dass sie bei Trägerfrequenzen arbeiten, die etwa zehnmal höher als 11 MHz sind, sodass die Basisbandfilterung zehnmal besser ist.

Aber diese Gilbert-Zellmischer haben es mit einem HF-Signal mit niedrigem Pegel zu tun - einem Signal, das viel viel kleiner ist als das, was über Ihrem Tank erscheint. Also, was ist eine Gilbert-Zelle?

Sein Vorläufer war ein Versuch, ein exklusives ODER-Gatter zu entwerfen, was uns schön zu meiner ursprünglichen Behauptung zurückbringt, dass ich wirklich nicht glaube, dass Sie die Verwendung eines EXOR-Gatters verbessern werden, das als Quadraturdetektor fungiert.

Ich habe empfindliche Kapazitätssonden gebaut / entworfen und der minimale Delta-Signalpegel war weniger als 20 Femto-Farad - mit anderen Worten, diese Kapazitätsänderung konnte am Demod-Ausgang erkannt werden, wenn er an ein Oszilloskop angeschlossen war.