Hallo HF-Zwirbler, ich hab ein neues Spielzeug, ein HP8660C 1.3GHz Synthesizer, und hab mir als erste Übungsaufgabe für den Umgang mit diesem Frequenzbereich ein HF Millivoltmeter gebastelt um damit dann Frequenzgänge von eigenentwickelten Schaltungen aufnehmen zu können. Klappt auch so einigermassen, hätte jedoch noch ein paar Fragen dazu. Als Messprinzip zur Bestimmung der RF-Amplitude verwende ich die Methode der Vergleichsmessung mit einem varibalen NF Signal, dessen Amplitude variabel ist und einfach gemessen werden kann. Ein OpAmp (OP07C) wertet die Pegeldifferenz aus und steuert in einer Regelschleife den NF Generator bis Amplitudengleichheit herrscht. Das NF Signal wird zusätzlich über einen Stufenabschwächer auf das Niveau des RF-Signal heruntergeteilt. Dadurch umgehe ich das Problem die Kennlinie der Gleichrichterdiode bei kleinen Pegeln aufnehmen zu müssen. Zur Gleichrichtung des RF & NF Signals benutze ich eine BAT62 Doppeldiode in einem SOT143 Gehäuse. Erste Ergebnisse (noch nicht vollständig kalibriert) sieht man im Anhang. Ist das ungefähr das was mann bei dieser Messmethode erwarten kann? Leider fehlen mir jegliche Mittel um die Kurven im oberen Frequenzbereich zu validieren so dass ich zunächst annehmen muss, dass alle Abweichungen auf mein Konto gehen und der Synthi eine Ideale Frequenzkurve liefert (er ist mit +-1dB spezifiziert). Als grosses Problem stellt sich heraus, dass ich damit nicht unter ~ -30dBm komme: Der Temperaturdrift (?) wird einfach zu gross und die Kurven beginnen wie ein Lämmerschwanz herumzuwackeln. Neben dem OP07C, der den Pegelvergleich macht, scheint die Doppeldiode der Hautptschuldige zu sein. Hmmm... eigentlich wollte ich ja genau dieses Problem durch 2 Dioden in einem Gehäuse umgehen! Hat jemand eine Idee was man da machen könnte, oder muss ich mich damit abfinden dass bei -30dBm Schicht im Schacht ist? Welches Messmethoden könnte ich mit meinen bescheiden Möglichkeiten noch ausprobieren? Danke im Voraus für eure Tips. BAT62: http://www.datasheetarchive.com/pdf-datasheets/Datasheets-pdf-3/43787.pdf
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Hier nochmal in feinerer Auflösung eine 0dBm Kurve. Die anderen bei kleinerem Pegel sehen sehr ähnlich aus. Kann man die Amplitudenschwankungen oberhalb von ~200MHz irgendwie einfach erklären? So langsam bin ich mir sogar nicht mehr sicher ob dies von meinem Tastkopf oder vielleicht doch vom Synthi kommen. Andereseits +-0.6dB sind doch für den Anfang doch auch nicht zu verachten, oder?
>als Idee, ein Log Verstärker z.b. AD8307 (bis 500 Mhz)
Ja klar. hatte ich mir auch angeschaut ... aber da hätte ich ja nichts
gelernt.
Und wenn man schon 1.3Ghz in der Harage stehen hat, dann möchte man die
ja voll ausfahren.
Hier noch ein Vergleich verschidener Kabeltypen: 1. Probhead (incl. 15cm RG58, fest angelötet) 2. Probehead + 1.5m RG58 verlängerung 3. Probehead + 1.5m RG174 Verlängerung Mann sieht sehr schön die Dämpfung, und dass RG174 in diesem Frequenzbereich schon sehr Grenzwertig wird.
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... und hier noch zum Abschluss der Frequenzgang eines 36dB OpAmp Verstärkers aus zwei MAX4224, den ich mir vor einiger Zeit gemacht habe. Macht Spass, so einfach sehen zu können was abgeht. Mit dem Oszi ist es ja mühsam und bei 200MHz ist bei mir dann sowieso schluss.
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irgendwie scheint Andreas Schwirigkeiten mit langen Filnames zu haben, ich bekomme obiges Bild nicht geöffnet, drum hier nochmal.
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BAT62_Kennlinie.gif
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Vielleicht hier noch die Gleichrichter Kennlinie der BAT62. Ein -35dBm = 4mVrms Eingansignal wird nach der Kennlinie nach der Gleichrichtung zu ~ 200µV.
da wäre noch u.a. AD8313: 0.1 - 2.5 GHz, 70 dB Logarithmic Detector / Controller damit sollten einige db mehr Dynamikumfang erreichbar sein und lernen kann man da sicher auch einiges beim Aufbau
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Bild1.jpg
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Hallo, aus meiner Sicht bist Du mit der BAT62 schon auf dem richtigen Wege, diskret geht das auch über zwei BAT16-046. Die Temperaturdrift könntest Du mit der Auswertung eines LM335H mindern. Habe Dir mal eine Kopie angehängt. Das was Du da baust, gibt es schon von Rohde & Schwarz, nennt sich dort URV5-Z5 und splielt mit dem Grundgerät URV5 oder neueren Modellen. Sowas gibt´s auch gebraucht zu halbwegs humanen Preisen. Grüße
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Probehead_Schematic.gif
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>AD8313: 0.1 - 2.5 GHz, 70 dB Danke, den hatte ich irgendwie übersehen. Dummerweise geht der erst ~ bei 100MHz loss, man müsste also den AD8307 und den AD8313 parallel schalten (eventuell über einen Diplexer) und hoffen dass man dann einen glatten Frequenzgang hinbekommt. Aber vorerst will ich noch ein wenig diskrete Schaltungstechnik üben, sich das Leben einfacher machen kann man dann später immer noch... >BAT16-046 hab nicht viel üeber sie gefunden, aber wenn ich einen Cross Ref von Siemens richtig interpretiere ist die BAT16 nichts anderes als die bedrahtete Version der BAT62. >URV5-Z5 und splielt mit dem Grundgerät URV5 Danke, werd mal schauen ob ich die Schamtics zu dem Gerät auftreiben kann. >Die Temperaturdrift könntest Du mit der Auswertung eines LM335H mindern. Im Anhang zur besseren Verdeutlichung des Messverfahrens den Gleichrichterteil. D1 und D2 machen die Gleichrichtung RF & NF Referenzsignals. Da beide im selben Gehäuse sind "sollte" eine Temperturänderung bei beiden Dioden die selbe Verschiebung der Kennlinie bewirken. Der OP07C wertet die Differnzspannung aus und steuert über einen Integrator den Pegel des RF Signals solang bis die Differenz am OP07C Eingang auf Null geht. Damit sollte, egal wie krumm die Diodenkennlinie und wie sehr sie durch Temperaturdrift verschoben wird, das Messverfahren unabhängig von den Bauteilen im Messkopf sein, zumindestens solang die Gleichrichterschaltung einen geraden Frequenzgang hat. Ein Temperatursensor würde mir also nur dann etwas bringen wenn ich damit eine aktive Temperierung des Probhead betreiben würde, hmm... Ich hab mal mit der Lötkolbenmethode versucht die Temperatur Empfindlichkeit zu testen. Überraschenderweise hat sich der Offsettrimmer des OP07C auch als sehr Temp.empfindlich herausgestellt, durch ersetzen mit Festwiderständen und einen etwas kleineren Trimmerbereich hat sich das ganze um ~5dBm verbessert. Der OP07C ist auch etwas Temperatursensitiv, was ich jedoch nicht so ganz verstehen kann: er ist mit max 1.6µV/°C Spezifiziert und bei -35dBm sollte ich doch bei den zu erwartenden Temperaturschwankungen doch weit darunter liegen??? ... irgendwas versteh ich da nicht richtig. Vlt. Versuche ich da mal ein Chopper OpAmp (z.B. AD5851, 1µV Offset) Die BAT62 ist am sensitivsten, zwar sieht man, dass nach einer Temperaturänderung die Messwerte wieder zurückpendeln, aber es bleibt doch ein nennenswerter Temperatureinfluss. Die Annahme der engen Temperaturkopplung im SOT Gehäuse und des Gleichlaufs scheint also nicht sehr tragfähig zu sein.
Jo Moin nochmals, also, der olle Tastkopf vom R&S heisst dann doch URV5-Z7 oder URY-Z7 (Y wie militärische Version) und passt u.a. zum URV5, NRV, NRVS, NRVD, URV-35 etc. Ja, die BAT16-046 ist halt sehr selten und abgesehen von R&S bin ich wohl einer der wenigen, der diese Dioden noch hat. Für eine BAT62 zahlst Du 0,90 EUR, die BAT16-046 sind dagegen eher teuer wie Gold (eben weil sie als Paaar einen R&S Tastkopf oder Durchgangsdetektor retten). Du bist ja doch ein Enthusiast wenn Du Dir ein HF-Millivoltmeter selbst bastelst. Wirklich nette Herausforderung - meine Hochachtung, das würde ich nie hin bekommen. Bin da eher der, der solche Probleme durch preiswerten Zukauf löst. Das Meter für gut EUR 200 und die Tastspitze für gut EUR 100, mit EUR 350 bist Du damit dann durch. Habe mir dann allerdings, weil mein URV5 nur Köpfe bis 2 GHz akzeptierte, die EPromware vom NRV abgebretzelt und ins URV5 verpflanzt. Nun funzt das Teil mit entsprechenden Sensoren bis 18 GHz. Melde dich mal, wenn Du Deinen Selbstbau fertig hast. 73
Hallo Michi! Tolle Schaltung. Respekt! Vielleicht kommt die Ungenauigkeit (die ich für marginal halte) ja daher, daß die Gleichtaktspannung am Eingang Deines OP07 nicht konstant ist. Wenn Du eine Diode umdrehst und die Ausgangsströme summierst (C13 und C25 verbindest) und mit dem OP mit Null-Volt vergleichst hast Du dies Problem nicht mehr. Viel Erfolg! Marc
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Hallo Michi, irgendwie werde ich das Gefühl nicht los das alle Deine Probleme vom Aufbau der Probe kommen. Habe mal in den Analen gewühlt und ein Schaltbild einer HF-Probe ohne Temp.-Kompensation gefunden, die mit 4 diskreten Dioden werkelt. GL1 (I bis IV) sind vermutlich selektierte GD743 gewesen. Das sollte sich aber auch mit BAT62 machen lassen, dann spendiere mal 4 Käfer und lasse je eine Diode brach, auch wenn´s mit nur 2 Käfern auch ginge. Mehr Input habe ich letzt aber leider nicht mehr für Dich. 73
Danke für deine Bemühungen, >URV5-Z5 und splielt mit dem Grundgerät URV5 Ich hab jetzt den Schaltplan des RS URV MV-Meter gefunden: http://bama.edebris.com/manuals/rohdeschwarz/urv/ Deine Letzte Schaltung scheint Baugleich mit der des URV zu sein, den zugehörige Ansteuerung ist auch mit drinn, so dass das Ganze für mich verständlicher wird, auf dem ersten Blick war mir nicht klar wie die Ansteuern/Weiterverarbeitung geschieht. Wenn ich das Manual richtig interpretiere, hat das URV einen kleinsten Messbereich von 3mV was -37dBm entsprechen würde. Also so arg weit bin ich da auch nicht mehr von entfernt. >spendiere mal 4 Käfer und lasse je eine Diode brach wird knapp, aber man kann ja zunächste die (Temperatur) Effekte mit unkritischeren Dioden im NF Bereich verstehen lernen. Hab auch noch ein paar Appnotes zum Thema HF Rectification, Diode Biasing etc. gefunden. Bei bedarf kann ich Links posten. @ Marc >Vielleicht kommt die Ungenauigkeit (die ich für marginal halte) ja >daher, daß die Gleichtaktspannung am Eingang Deines OP07 nicht konstant der OP07C ist mit einer CMRR von 100-120dB gespect. Ich denke auch, dass dadurch die Drift nicht erklärbar ist. Wenn dann würden Commen Mode Effekte ja eher unterschiedliche Offsetfehler bei z.B. 0dBm vs. -40dBm bedeuten, nicht jedoch den Drifft des (abgelichen) Offsets bei -40dBm >Wenn Du eine Diode umdrehst und die Ausgangsströme summierst (C13 >und C25 verbindest) und mit dem OP mit Null-Volt vergleichst hast Du >dies Problem nicht mehr Sehr gute Idee, so was ähnliches scheint auch das URV zu machen. Werd ich ausprobieren. Es muss jedoch dafür noch mehr geändert werden. Die beiden 1Meg Widerstände R3&R58 bilden quasi eine primitive Konstantstromsenke die die Dioden biasen, was das HF Verhalten und die Gleichrichtung unterhalb -20dBm verbessert. Die müsste dann komplett anders ausgelegt werden, was u.u. neue Fehlerquellen bedeuten würde... Mir kam noch die Idee, zur Umgehung des Problems einfach einen 20dB Verstärker davorzusetzen, um so das Driftproblem zu umgehen. (Jetzt wo ich ja BW Kurven aufnehmen kann, sollte das ja kein Problem mehr sein ;-) ... ) Dieser müsste dann zuschaltbar sein (schwierig), oder mann benutzt den Trick der selbstlimitierenden Aufsummation wie es diese LogAmps machen um so auf ihren sagenhaften Dynamikumfang zu kommen... ... ist schon enorm, wieviel neue Möglichkeiten und Lernspass man für 14€ Bauteilkosten bekommt.
Hello I am looking operating manual NRVS R & S (pdf). Thank you in advance for your help.
Christian S. schrieb: > Das was Du da baust, gibt es schon von Rohde & Schwarz, nennt sich dort > URV5-Z5 und splielt mit dem Grundgerät URV5 oder neueren Modellen. Sowas > gibt´s auch gebraucht zu halbwegs humanen Preisen. Der URV5 Messkopf ist für den TE der denkbar ungeeigneste Vergleich, denn der hat keine Vergleichdiode für die NF gleichzurichten, wie der TE das machen will, sondern er hat ein Kennlinienfeld in einen Eprom abgelegt, welches sich im Stecker des Tastkopfes befindet. Für den TE wäre der Tastkopf URV Z2 welches vom URV bis URV4 benutzt werden. Das geht bis etwa 1mV runter. Allerdings schwankt der Nullpunkt dann schon beträchtlich. Früher wurden Germaniumdioden im URV Tastkopf benutzt nämlich GD732 wenn ich mich recht erinnere. Später dann die BAT16-046 welche auch im URV5 eingesetzt wurden. Die BAT16 scheinen nicht die bedrahtete Version des BAT62 zu sein, denn diese gehen in einen URV4 nicht. Der automatische Nullpunktabgleich lässt sich nicht durchführen. Sie scheinen bei kleinen Pegeln viel weniger Gleichspannung zu liefern als die BAT16. Ich würde mir einen Messkopf URV-Z2 ( nicht URV5-Z2 oder URY-Z2 ) suchen und meine Schaltung daran anpassen. Damit ist auch automatisch ein linearer Frequenzgang garantiert. Apropos Messfehler. Einen Frequenzgang von +-1db ist für so einen Messkopf schon gut, und bei niedrigen Pegeln können die Messfehler durchaus schon mal 20% betragen. So steht es in den Spezifikationen von Rohde&Schwarz. Erst der URV5 welche die Messkopfdaten in einen Eprom gespeichert haben erreicht dann auch mal 1%. Ralph Berres
Hallo Zusammen, ich habe ein NRVS, defekt bekommen und wieder Instandgesetzt. Einen URV5-Z5 ohne Anpasskopf kann ich bekommen. Also suche ich Dringend ein Schaltbild von so einem, um mir also einen selbst zu bauen. Es wäre schön wenn mir jemand helfen könnte. Gruß Ulrich DL3ED
Ulrich R. schrieb: > Einen URV5-Z5 ohne Anpasskopf kann ich bekommen. was verstehst du unter ohne Anpasskopf? Ist es der Stecker mit dem Eprom im Gehäuse? Der URV5-Z5 scheint ähnlichwie der NRV-Z1 ein Messkopf von 10MHz bis 18GHz zu sein. Nur das der NRV-Z1 mit 200pW als kleinsten Pegel angegeben ist, während der URV5-Z5 1nW sehen will. Oerste Grenze ist bei beiden 100mW. Die leiterplatte mit dem Stecker kann man nachbauen, entspricht im etwa der eines URV5-Z2 Kopfes. Aber ohne dem zu dem Kopf gehörenden Eprom wird das nichts. Da stehen nämlich die Kalibrierdaten des Kopfes drin. Ein von einen anderen Messkopf gleichen Types kopiertes Eprom wird nicht die vom Hersteller vorgegebene Genauigkeit besitzen. Was dein selbst repariertes NRVS betrifft, hoffe ich das du nicht die Pufferbatterie entfernt hast. In dem Pufferbatterie gestützen Ram stehen nämlich die Kalibrierdaten des NRVS drin. Das NRVS ( NRVD URV55 ) zu kalbrieren ist nämlich nicht so ganz einfach. Du benötigst den Kalibrieradapter ( den kann man selbst bauen ) und eine Hochstabile DC-Spannungsquelle, welche eine ganze Reihe von Spannungen liefern kann. Also ein Kalibriergerät für 6stellige Multimeter. Das hat nicht jeder im Wohnzimmer stehen. Ralph Berres
Aufgepasst mit den Logamps. Die haben wunderbar viel Bandbreite, und messen alles was sie sehen. Bedeutet, wenn ein Schatnetzteil 200mVpp Muell auf die Schaltung rausblaest, ist das das untere Limit was die Schaltung noch aufloesen kann.
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