Hallo, ich habe folgendes Problem: Im Prinzip benoetige ich einfach nur eine sinusfoermige Referenzfrequenz im Bereich von 150-170MHz, welche einer Breite von unter 1Hz haben muesste. Dazu habe ich mir ueberlegt, dass ich eine digitale PLL-Schaltung + VCO benutzen koennte die ich mit einem ATMEGA8 ansteuern wuerde. Kennt ihr einen Chip fuer diesen Frequenzbereich, den Ihr empfehlen koenntet und reicht ein normaler Quarz als Referenzfrequenz aus, um die genannte GEnauigkeit zu bekommen? Vielen Dank fuer Eure Hilfe, Gruesse, Pariv
Bernhard schrieb:
> Was genau meinst du mit "Breite"?
In der REgel bekommt man ja nie genau die Frequenz die man haben
moechte, sondern auch noch andere Frequenzkomponenten, z.B. durch
aeussere Einfluesse. Mit Breite waere hier dann die Verbreiterung des
eigentlich gewollten Ausgangssignal gemeint (wenn man es sich auf einen
Spektro-Analyser anschaut).
Gruss,
Parvis
Parvis S. schrieb: > Mit Breite waere hier dann die Verbreiterung des > eigentlich gewollten Ausgangssignal gemeint (wenn man es sich auf einen > Spektro-Analyser anschaut). Welcher Spekki hat denn eine so schmale Bandbreite, dass er bei 150 MHz noch 1 Hz spektrale Breite nachweisen könnte? Selbst als Frequenzstabilität erscheint mir das schon eine sehr heftige Forderung, das wäre ja besser als 1E-8.
Wenn der Sinus nicht besonders toll oberwellenfrei sein muß, dann ginge wohl der Si570 mit einem Tiefpaß am Ausgang. Besonders temperaturstabil ist er allerdings nicht. Das Phasenrauschen ist ca. 30dB schlechter als ein guter Quarz. Ob er im Frequenzbereich überall eine Auflösung von 1Hz hat, weiß ich nicht. Könnte sein, ist sehr hochauflösend! Der Si571 hat einen VC-Eingang. Gruß - Abdul
Die Breite des auf dem Bildschirm eines Spektrumanalysators dargestellten Signals wird nicht nur von den Eigenschaften des Signals selbst, sondern auch vom Auflösungsfilter bestimmt. Wenn ein theoretisch "fast unendlich schmales" Signal am Eingang des Analysators anläge, würde auf dem Bildschirm nicht etwa eine sehr schmale vertikale Linie auftauchen, sondern eher eine etwa glockenförmige Kurve, die das Durchlaßverhalten des Auflösungsfilters des Analysators abbildet. Praktisch ausgedrückt: mit 100Hz RBW (das steht vermutlich an dem entsprechenden Knopf des SA) sieht auch ein "1 Hz breites Signal" 100 Hz breit aus! Die Beurteilung der Qualität hochstabiler Signale erfolgt deshalb üblicherweise nicht mit dem Spektrumanalysator, sondern über Zählverfahren mit nachfolgender statistischer Auswertung oder über die Messung des Phasenrauschens und anschließender Berechnung der interessierenden Größen. Vermutlich sind Deine Anforderungen aber gar nicht so hoch. Beschreibe doch bitte mal, was Du genau vorhast. Fertige spannungsgesteuerte Oszillatoren (VCOs) gibt es z.B. von Mini-Circuits, etwa den Typ POS-200. Als PLL-Chip könntest Du einen ADF4001 von Analog Devices verwenden - Datenblatt auf deren Homepage. Dort gibt es auch ein Tool zur Berechnung des Schleifenfilters - hier liegt die eigentliche Kunst des PLL-Designs. Wie gut Dein Referenzoszillator sein muß, hängt von Deinen Anforderungen an Langzeit-und Temperaturstabilität ab: einen einfachen Quarzoszillator kann man mit einem Trimmkondensator auf die Sollfrequenz abgleichen, aber er wird seine Frequenz in gewissen Grenzen mit Schwankungen der Umgebungstemoeratur ändern, und er wird alterungsbedingt davonwandern. Für mehr Geld bekommt man zunächst temperaturkompensierte Oszillatoren (TCXO) und schließlich ofenstabilisierte Oszillatoren (OCXO), die solches "Fluchtverhalten" mit steigendem Preis in immer geringerem Maße zeigen. Für ein spektral sauberes Ausgangssignal ist neben der Schleifenfilterauslegung vor allem ein überlegtes Massekonzept wichtig, und die Versorgungsspannungen müssen stabil und von Rausch- und Brummanteilen befreit sein. Festspannungsregler vom Typ 7805 bewähren sich hier nicht, es sei denn als Rauschgeneratoren. Der Typ LM317 ist in dieser Hinsicht bereits um eine Größenordnung besser!
Jitter schrieb: (So'ne schöne Antwort, und so'n blöder Name. Schade.) > Festspannungsregler vom Typ 7805 bewähren > sich hier nicht, es sei denn als Rauschgeneratoren. :-) > Der Typ LM317 ist in > dieser Hinsicht bereits um eine Größenordnung besser! Wie sind aktuelle (typischerweise low-drop) Regler in dieser Hinsicht, hast du da auch Erfahrungen?
@Jörg, mit den aktuell gängigen Low-Drop-Typen habe ich an dieser Stelle noch nicht gearbeitet; wäre also für Erfahrungsberichte ebenfalls sehr empfänglich ;-) .
Moin, Jitter schrieb: > ...Festspannungsregler vom Typ 7805 bewähren > sich hier nicht, es sei denn als Rauschgeneratoren. Der Typ LM317 ist in > dieser Hinsicht bereits um eine Größenordnung besser! Richtig, schon die Versorgung kann den schönsten Oszillator schrottreif machen. Weitere Möglichkeiten für rauscharme Spannungsversorgung: LM 723 (ohne C !) von NS LTC 6652 von LT und da gab's glaub ich noch von NS eine Bangap-Ref. LH 0040 (habe meine Unterlagen hier leider nicht greifbar :-( ), auch ziemlich rauscharm. In alten "UKW-Berichten" war mal ein Referenz-Oszillator mit dem Leistungs-FET P8000 beschrieben - aber ob's den oder sowas ähnlich schönes überhaupt noch gibt?? Ansonsten gilt das von Jitter Gesagte.. Grüße Michael
Michael M. schrieb: > Moin, > Jitter schrieb: >> ...Festspannungsregler vom Typ 7805 bewähren >> sich hier nicht, es sei denn als Rauschgeneratoren. Der Typ LM317 ist in >> dieser Hinsicht bereits um eine Größenordnung besser! > > Richtig, schon die Versorgung kann den schönsten Oszillator schrottreif > machen. Weitere Möglichkeiten für rauscharme Spannungsversorgung: > LM 723 (ohne C !) von NS > LTC 6652 von LT > und da gab's glaub ich noch von NS eine Bangap-Ref. LH 0040 (habe meine > Unterlagen hier leider nicht greifbar :-( ), auch ziemlich rauscharm. > Hast du da irgendwelche Unterlagen, die das quantifizieren können? "Schönster Oszillator" ist halt ein sehr weiter Begriff. Was fürs eine reicht, ist fürs andere purer Blödsinn. Viel kann ich leider nicht beitragen. Ich weiß allerdings auch relativ sicherer Quelle, das die 7805 rauschärmer sind als ihre 78L05 Verwandten. Ich könnte dann noch den MAX3232 als Antipoden erwähnen... > In alten "UKW-Berichten" war mal ein Referenz-Oszillator mit dem > Leistungs-FET P8000 beschrieben - aber ob's den oder sowas ähnlich > schönes überhaupt noch gibt?? > Es gibt ihn noch, aber den will keiner bezahlen. Außerdem müssen wir ja Energie sparen :-) Gruß - Abdul
@Abdul Naja, Du schriebst ja im Eingangsposting "...mit 1 Hz Breite...". Hört sich erst mal nach sehr geringer Rauschbandbreite an; wenn nicht, bitte widersprechen. Und Rauscharmut bei solchen Baugruppen fängt bei der Versorgungsspannung an und hört mit einem 1A-Schaltungsdesign mit 1A-Baulelementen und erstklassigem Aufbau auf. "Den Rest" besorgt Dir sowieso die PLL mit ihrem Jitter usw. :-(( Unterlagen: das DB von NS (LM723). Rauschen ist mit typ. 2,5 uV RMS angegeben. LT misst anders, in ppm (weiß nicht, ob sich das auf die Nennausgangsspannung bezieht, hab nicht weiter gesucht). DB im WWW. Ich meine, ein 78xx liegt vergleichsweise bei mehreren zig mV Rauschen am Ausgang, bin jetzt zu faul zum Suchen :-)) . Grüße Michael
Michael M. schrieb: > @Abdul > Naja, Du schriebst ja im Eingangsposting "...mit 1 Hz Breite...". Hört > sich erst mal nach sehr geringer Rauschbandbreite an; wenn nicht, bitte > widersprechen. Öh, ich nicht! Um es auf den Punkt zu bringen: Der Eröffner hat sich nicht mehr gemeldet und es klang auch sehr nach Studentenbeschäftigung. Vielleicht sollte er erstmal einen Quarzoszillator aufbauen und den an den Frequenzzähler hängen. Danach ist er ernüchtert. > Und Rauscharmut bei solchen Baugruppen fängt bei der Versorgungsspannung > an und hört mit einem 1A-Schaltungsdesign mit 1A-Baulelementen und > erstklassigem Aufbau auf. "Den Rest" besorgt Dir sowieso die PLL mit > ihrem Jitter usw. :-(( Ja ja. Nur leider findet man wenig darüber, WIEVIEL nun ordentlich für dieunddie Anwendung ist. Ich bin an eleganten Designs aus Standardbauelementen interessiert. Das ist grundsätzlich mein Weg. Für das Labor kann man ja gerne aus dem Vollen schöpfen: Si570, LTxxxx Spannungsquelle zu Apothekenpreis und Nada-Second Source, Gehäuse aus einem aus dem Vollen gefrästen Alublock usw. Meist geht es aber eher um Kleinserien mit Kostendruck... > > Unterlagen: das DB von NS (LM723). Rauschen ist mit typ. 2,5 uV RMS > angegeben. LT misst anders, in ppm (weiß nicht, ob sich das auf die > Nennausgangsspannung bezieht, hab nicht weiter gesucht). DB im WWW. > > Ich meine, ein 78xx liegt vergleichsweise bei mehreren zig mV Rauschen > am Ausgang, bin jetzt zu faul zum Suchen :-)) . > OK. Vielleicht finde ich mal Zeit das systematisch zu untersuchen. Im Net fand ich bislang nichts ordentliches dazu. Gruß - Abdul
Michael, meinst du den 96MHz-Oszillator von Bernd Neubig? http://www.axtal.com/data/publ/96mhz.pdf Hier ist auch als Alternative der BF246/247 beschrieben, der Chip ist dem des P8000/8002 ziemlich ähnlich oder sogar identisch mit besserer Wärmeabfuhr beim P8002. Dort gibts auch sein Quarzkochbuch etwas schneller als über QSL.net. http://www.axtal.com/data/buch/quarzkochbuch.zip Arno
OK, wir sind vom Thema ziemlich weg. Und in genau diesem Artikel wird mal wieder (mehrmals!) angeführt, das der P800x der heilige Gral der Hochstrom-FETs ist. Wobei ich vermute, das man das auf 50 Ohm-Systeme bezogen meint. Der BF24x kann nicht so viel Strom transportieren! Ca. drei parallele U310 sollem einen P8002 sehr ähnlich sein. Mich würde mal dieser Oszillator im Vergleich zu modernen PLL-Chips mit integrierten LC-Oszillator interessieren. Die Menge an Bauelementen schreckt doch etwas ab. Gruß - Abdul
@Arno Genau, bin also nicht der einzige, der das Ding kennt :-) . Ist auch schon Jahrende her (über 10), dass ich in dieser Richtung aktiv was gemacht habe, war so ziemlich meine letzte Bastelei ;-( . Hatte den damals auf ich glaub 10MHz umgestrickt. Grüße Michael PS: Wenn sich denn Pariv noch mal äußern würde...
Abdul K. (ehydra): Ich glaube, du hast dir die Datenblätter von BF246/247 nicht genau angesehen. Die sind weder mit BF244/245 noch mit BF256 vergleichbar, das ist eine andere Liga. Die C-Gruppe hat einen höheren IDss als der P8002. Das Alter der Veröffentlichung dürfte auch eine Rolle spielen: das war damals das obere Ende der Fahnenstange. Arno
Hm. Muß dir zustimmen. Dann wären die ja eine gangbare Alternative für alte P8000-Designs. Schade, das sich für diesen Satz kein Schwein interessiert: "Mich würde mal dieser Oszillator im Vergleich zu modernen PLL-Chips mit integrierten LC-Oszillator interessieren. Die Menge an Bauelementen schreckt doch etwas ab." Gruß - Abdul
Abdul, der Satz hat mich schon interessiert, aber da ich weder über geeignete eigene Messmittel noch den Zugang dazu verfüge, könnte ich die Qualitätsunterschiede nicht feststellen. Vielleicht sollte ich auf meine alten Tage doch wieder dem DARC beitreten. Arno
Das was in den Datenblättern von den PLL Chips steht stimmt auch ziemlich gut mit den Messungen überein. Also einfach vergleichen so es von der anderen Baugruppe die ich nicht kenne entsprechende Ergebnisse gibt. Viele Grüße, Martin L.
Zum einen steht in den meisten Datenblättern dieser Chips nicht sonderlich viel in Bezug auf RF-Anwendungen, zum anderen hab ich kaum einen Schimmer was man eigentlich technisch erreichen sollte , damit das Rauschen des LO nicht die anderen Komponenten beeinträchtigt. Natürlich kann man auch mit einem Ferrari auf die Arbeit fahren. Die meiste Zeit wird der aber im Leerlauf sein... Außer dem allseits bekannten Elektor-SDR konnte ich auch nicht sonderlich viel im Netz auftreiben. Außer natürlich wieder so Sprüche wie "es muß unbedingt ein Dioden-Ringmischer sein", "LO unter 100mA Betriebsstrom kann ja nix sein" usw. Als Einstieg finde ich diese Seite mit am Besten: http://www.elexs.de/clock3.htm Sehr verunsichert - Abdul
Hallo. aber sicher steht in den Datenblättern das Phasenrauschverhalten der VCOs. Um auf das gesammte Phasenrauschen der PLL zu kommen muss man halt ein bisschen rechnen oder man benutzt ein Programm wie z.B. ADISim für die Analog-Devices PLLs. Das finde ich sowieso extrem praktisch um gleich die richtigen Schleifenfilter zu berechnen. Ansonsten hat Phasenrauschen drei unerwünschte Effekte. Einerseits mischt es zusätzliches Rauschen in das Basisband, mischt u.U. neben dem eigentlichen Nutzsignal vorhandene Störsignale in das Basisband und überlagert sich phasenmäßig natürlich auch mit dem Basisbandsignal was besonders bei Phasenmodulierten Signalen mit hoher Wertigkeit (n-PSK, QAM) die BER negativ beeinflusst. Das mit dem Diodenringmischer und den hohen Ruheströmen hat erst mal wenig mit dem Phasenrauschen zu tun. Es ist die Linearität die durch höhere Ruheströme besser wird. Und das wiederum verringert die Intermodulation 3er und höherer Ordnung die besonder störend sind. Das kommt aber nur bei starken Signalen bzw. einem hohen geforderten Dynamikbereich des Empfängers zum tragen. Für eher einfache Anwendungen wo man keine besonders starken Pegel erwartet tun es auch andere Verfahren. (Zumal die integrierten Gilberzellenmischer immer besser werden und ich fast glaube, dass man dort derweilen sogar bessere Performance als mit Diodenringmischern erreichen kann.) Viele Grüße, Martin L.
Du meinst bestimmt die auf HF-Anwendungen ausgerichteten Chips wie ADF4xxx. ADISim sollte ich wirklich mal ausprobieren. Das wurde schon öfters empfohlen. Mich interessiert der Mißbrauch der typischen PC-Technik PLLs mit integriertem VCO. Dort sah ich bislang nur Jitter-Angaben. Jitter und Phase Noise lassen sich ineinander umrechnen, wenn man für den Jitter die Werte über die Frequenzablage vom Träger kennt. Darüber gibt es aber leider praktisch keinerlei Angaben. In den Datenblättern werden nur wenige typische Angaben bei bestimmten definierten Parametern gemacht. Langer Rede kurzer Sinn: Man kann allenfalls ganz grob abschätzen. Mit dem richtigen Meßpark wäre das alles kein Problem. Habe aber keine Lust das Auto und die Hälfte des Hauses zu tauschen ;-) Leider findet man halt keine Vorlagen im Internet. Wäre ein interessantes Thema für Diplomarbeiten oder wie das neuerdings heißen mag. Das verlockende ist dabei einfach, man hat einen 14 oder 16-poligen Käfer mit serieller Schnittstelle und ein paar Abblockkondensatoren. Fertisch. Gruß - Abdul
habe vor ca. 5 Jahren so einen Oszillator getestet. Das Spektrum der Nebenwellen machte diesen Oszillator für etwas anspruchsvollere Funkanwendung mit größerem Durchstimmbereich, als LO meiner Meinung nach unbrauchbar. Sicher sind ständig neue Produkte im Handel. Wenn man die Ansprüche der Oszillatoren mancher Fragen der Anwender gleichsetzt, so betrachte ich diese Oszillatoren als sehr Gut.
möchte noch hinzufügen, wenn jemand konkret aufgebaut, betriebsfertig einen Oszillator getestet haben möchte, kann ich dieses nach KW22, tun. Voraussetung dafür sind alerdings klare Angaben und verständliche Fragen.
Hallo Josef - Ich mache mal einen neuen Thread auf, da es hier nicht so recht mehr paßt: Beitrag "integrierte Oszillatoren für HF-Anwendungen, Mischer" Gruß - Abdul
Michael M. schrieb: > Moin, > Jitter schrieb: >> ...Festspannungsregler vom Typ 7805 bewähren >> sich hier nicht, es sei denn als Rauschgeneratoren. Der Typ LM317 ist in >> dieser Hinsicht bereits um eine Größenordnung besser! > > Richtig, schon die Versorgung kann den schönsten Oszillator schrottreif > machen. Weitere Möglichkeiten für rauscharme Spannungsversorgung: Das ist nicht ganz richtig, weil alles innerhalb der PLL-Bandbreite durch diese an den Referenz-Quarzoszillator 'angehängt' wird. Für eine korrekte Antwort müßte man also den Frequenzverlauf des Rauschens auswerten! Besonders vorteilhaft ist es, wenn die PLL nicht in einem schnöden Kanalraster betrieben wird, sondern als fraktionale-PLL mit wesentlich höherer Schleifenbandbreite, also z.B. mit 250kHz anstatt 10kHz. Gruß - Abdul
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