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Forum: HF, Funk und Felder DDS AD9835 - Interpretation Messergebnis


Autor: Frank H. (maxmeise)
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Hallo,

ich habe mir analog zum Referenzaufbau und den Veröffentlichungen
im Netz eine Schaltung mit dem AD9835 aufgebaut. Das ganze noch ohne
Endstufe etc.,nur einen passiven 10MHZ Tiefpass.
Bei den ersten Test konnte ich zuerst überhaupt kein stabiles
Signal mit meinem Tektronix TDS 784C  messen, Signal war
nicht zu triggern ( Auto setup ).
Nachdem ich dann die 20MHZ Bandbreitenbegrenzung des Scopes
hinzu geschaltet habe, stand das Bild plötzlich.
Auch auf einem analogen 20MHZ Hameg eine schöne,stabile Kurvenform.
Angehangen habe ich nur Bilder für die 10KhZ, ist aber
für 5MHZ und 12MHZ genauso.

Wie muss ich das denn nun interpretieren?
- Mein Filter in der Schaltung funktioniert nicht
- Mein Scope triggert nicht vernünftig in der 250MHZ/ohne
  Bandbreitenfilter
- auch das Hameg funktioniert wie ein Filter, der Mist ist da,
  ich sehe ihn nur einfach nicht.

Ich hoffe ihr könnt mir helfen das Messergebnis zu interpretieren.

bis dann,

Max Meise

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Kann man für den Trigger auch ein "HF-reject" Filter einschalten? 
Vermutlich ist ein hochfrequentes Störsignal überlagert, z.B. die 50 MHz 
Taktfrequenz. Stell mal eine vom DDS exakt durch 2^n geteilte Frequenz 
ein, dann müßten die 50 MHz als stehendes Bild auf dem Sinus zu sehen 
sein.

Autor: Frank H. (maxmeise)
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Hi,

mit 6.25 und 12.5 MHZ konnte ich triggern, Signal sieht
aber immer noch schlimm aus.

LF Reject und HF Reject Triggerung habe ich mal ausprobiert.
Damit triggert er nicht mehr sauber, das Signal sieht
unverändert schlecht aus.

danke,

Max Meise

Autor: Guido (Gast)
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Dem Filter fehlt der Abschluss, das kannst du einfach probieren.

Autor: Frank H. (maxmeise)
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Hi Guido,

den 300Ohm Abschlusswiderstand habe ich mal eingebaut, die Kurve
berührt bei 6.25MHZ nun schon fast wieder die Null Linie. Auf
die Störungen im Signal hat das aber leider keinen Einfluss gehabt.

Den Widerstand habe ich ( provisorisch )auf ein
T-STück am Ende des BNC-STeckers montiert ( so wie bei den alten
Netzwerken den Abschlusswiderstand ). Kann ich den eigentlich
schon auf der Platine vor dem Stecker anbringen, oder
hätte das einen negativen Einfluss wenn ich später das Signal
auf eine Endstufe bringe?

bis dann,

Frank

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Mach doch mal aus Spaß ein Bild von deinem Aufbau... ;-)

Autor: Guido (Gast)
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Ja, den Abschlusswiderstand würde ich auf der Platine, direkt am
Filterausgang anbringen. Später kannst du dann einen schnellen
Opamp nehmen um auf eine niedrigere Ausgangsimpedanz (also 50 Ohm)
zu kommen. Das Oszilloskop sollte auf Eingangswiderstand 1 MOhm
stehen und ich würde mit einem 10:1-Tastkopf messen.

Autor: branadic (Gast)
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Ich würde eher das Schaltungskonzept etwas abändern, 
Strom-Spannungs-Wandler am Ausgang des AD9835 mit Anpassung direkt auf 
50 Ohm, danach dann ein ordentliches Rekonstruktionsfilter. Hier böte 
sich etwas wie ein elliptisches Filter 7. oder 9. Ordnung an. Von deinem 
Filter kannst du keine enormen Wunder erwarten.
Grenzfrequenz bei etwa 16-17MHz. Man kann auch 20MHz herauskitzeln, aber 
das bedarf schon etwas mehr Aufwand. Alternativ könnte man auch auf ein 
fertiges Filter von z.B. Coilcraft zurück greifen.

branadic

Autor: Frank H. (maxmeise)
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Hallo,

ersteinmal danke für die Antworten.
Ich finde es schon interessant das ihr alle davon ausgeht das
die Schaltung für das vermurkste Signal verantwortlich ist und
nicht das ein Messfehler vorliegt. Hätte man, falls nur der Hameg
Screenshot vorgelegen hätte, eigentlich gesehen das etwas im Argen
liegt?
@Simon  Platine habe ich mal photografiert. Mir ist schon klar
        das dies nur ein Prototyp ist, wird später auch nochmal neu
        gemacht. Steckbrett haut aber nun mal garnicht hin
        bei dem Aufbau.

@Guido  Multisims Filterwizard sieht auch einen Abschlusswiderstand
        vor, aber in einem ähnlichen Thread hatte "blackpuma" den mal
        hinterfragt, worauf jemand sehr energisch/überzeugend
        geantwortet hat, das der Widerstand nicht dort hingehört.
        Ich glaube mittlerweile das du und Multisim Recht habt.

@branadiac Ja, ich bin auch überzeugt das sich der Filter noch
        verbessern lässt, aber hier geht es doch nicht um
        Kleinigkeiten. Je nachdem welches Scope ich verwende, sieht
        das doch O.k. oder völlig unbrauchbar aus.Diesen Filter hatte
        ich sogar auf 10MHZ begrenzt, das reicht für Experimente.
        Ich hoffe dadurch, und durch den Gedankenaustausch hier im
        Forum, das die nächste Version besser wird.

danke nochmals,

Frank

Autor: Jens G. (jensig)
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Also das sieht mir alles andere als HF- und masseführungsgünstig aus.
Die ganzen Abblock-Cs sind nicht in unmittelbarer Nähe des IC bzw 
Quarzes.
Der Quarztakt läuft riesen Umwege.
Zumal die Quarzmasse in unmittelbarer Nähe zum Ausgangsfilter ist. Wenn 
man mal verfolgt, wo das Quarzsignal quasi seinen Rückleiter hat, dann 
geht es wohl mehr oder weniger große Strecken zw. IC und Filter antlang 
- also Quarz- und DDS-Ausgangssignal haben gleiche Massepfade.
Auch hängt die Filterstufe in einem relativ stark separierten 
Masseareal, welches weit weg von Koaxbuchse und IC ist.
Im Grunde sollte (zumindest bei solch einer einfachen schaltung) Signal- 
und Quarzleitungen getrennte Massewege nehmen - also mehr oder weniger 
sternförmig vom IC aus wegführen. AGND und DGND werden am besten unterm 
IC verbunden - sonst nirgends.

Autor: Frank H. (maxmeise)
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Hi Jens,

>> Im Grunde sollte (zumindest bei solch einer
>> einfachen schaltung) Signal-und Quarzleitungen getrennte
>> Massewege nehmen

macht Sinn, vor allem da das Datenblatt ja genau das nahelegt ;-)
Muss leider wieder los meine Brötchen verdienen und kann erst am
Freitag weitermachen, aber ich hoffe das ich hier noch ein paar
konstruktive Anregungen bekomme.
Dann werde ich am WE die Schaltung noch einmal aufbauen und die
Vorschläge einarbeiten.

bis dann,

Frank

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Ja. Das Layout is verbesserungswuerdig. Erst mal beidseitig Kupfer, dann 
im im cm Raster zweidimensional Vias rein.

Autor: Martin Laabs (mla)
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Hallo,

ich finde die Spulen welche Du verwendet hast etwas suspekt. (Sind das 
die von Reichelt?) Kannst Du mal in deren Datenblatt nachsehen ob Du 
nicht schon weit über der Serienresonanzfrequenz arbeitest? Und wenn Du 
ein neues Layout machst - vielleicht kannst Du ja SMD 
Spulen/Kondensatoren für den Filter verwenden.

Und wo schließt Du die Masseleitung vom Oszi an? Man fängt sich 
solcherlei Störungen auch gerne durch die Schleife von dem kleinen 
Masseschwanz und der Spitze ein. Gerade bei Digitalschaltungen wo hohe 
Ströme fließen.
Nimm am Besten mal den Masseschwanz ab, wickel etwas Draht um den 
Massekontakt an der Messspitze und führe diese Masse auf kurzem Weg auf 
Deine Goundplane.

Viele Grüße,
 Martin L.

Autor: Frank H. (maxmeise)
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Hallo,


@hacky
>> Erst mal beidseitig Kupfer

Was würdest du denn da vorschlagen? Eine Trennung wie DGND auf dem
Bottom layer und AGND auf dem Toplayer?

>> im cm Raster zweidimensional Vias rein

Sorry, kannst du das etwas näher spezifizieren, oder vielleicht einen
Link wo man das nachlesen kann

@Martin
>> ich finde die Spulen welche Du verwendet hast etwas suspekt.
>> (Sind das die von Reichelt?) Kannst Du mal in deren
>> Datenblatt nachsehen

Ja, das sind die von Reichelt ( und es sind nicht die
HF-tauglichen :-( )

Nun muss ich mir bis zum WE neue Induktivitäten besorgen, ich versuche
SMD zu bekommen. SMD Kondensatoren habe ich noch da.

danke für die Kritik,

Frank

Autor: Jens G. (jensig)
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>Was würdest du denn da vorschlagen? Eine Trennung wie DGND auf dem
>Bottom layer und AGND auf dem Toplayer?

Nee - wenn links die Digitalseite das DDS ist, dann diese Hälfte als 
Digitalmasse machen, und die rechte Seite als Analogmasse. auf Höhe des 
DDS sind diese oben/unten getrennt, aber unterm DDS miteinander 
Verbunden.
Versorgungsmasse würde ich auch in der Nähe des DDS zuführen. Und auch 
Analog/Digital-+ gegen Masse abblocken unmittelbar am DDS.
Unterseite kannste ebenfalls so aufteilen, und nach oben mit Vias 
verbinden, oder vielleicht auch ungeteilt, aber nur z.B. mit der 
Analogseite via Vias verbunden (weis aber nicht, ob das wirklich so 
günstig ist)

Autor: Frank H. (maxmeise)
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Hallo,

ich habe nun einige der Vorschläge aufgegriffen und
dann eine neue Platine geätzt.Die getrennte Versorgungsspannung für
Digital und Analog ist vorgesehen, habe ich aber noch nicht so
angeschlossen.

Falls ich vom BNC Stecker direkt über ein RG58 Kabel auf das Scope
gehe, sieht das schon recht vielversprechend aus( CH3,rot )auch in
der Einstellung mit dem 250MHZ Filter.
Benutze ich dagegen den Tastkopf (CH1, gruen ) ist es mit
20MHZ Bandbreitenbegrenzung noch gut, bei 250MHZ dagegen
stark verbesserungswürdig.

Ich will es trotzdem ersteinmal so lassen um mich dem Netzteil
zu widmen.

bis dann,

Frank

Autor: Jens G. (jensig)
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sieht doch schon weit besser aus.
Ich hoffe, beide Massen sind unterm IC irgendwie verbunden (und nicht 
irgendwo   auserhalb beim Netzteil oder so).
Ansonsten - so ein Filter will am Ausgang mit einem R abgeschlossen 
sein. Wenn es auf 50Ohm ausgelegt ist, dann sollte unmittelbar vorm 
Oszi-Eingang ein 50Ohm Abschluß-R sein (mit T-Stück aus der 
Netzwerktechnik z.B. einfügen)
Das könnte die Filterung noch kräftig verbessern.

Autor: Frank H. (maxmeise)
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Hallo Jens,

ja, die beiden Massen sind unter dem IC verbunden.
Das Filter habe ich mit 300R abgeschlossen, direkt vor dem Ausgang
der Buchse, ist vielleicht nicht so richtig zu erkenne auf den Photo's.

Ich kann mir halt nur nicht erklären warum ich mit dem
Tastkopf ( P6139, 500MHZ )so viel schlechtere Ergebnisse
erziele als mit der direkten Verbindung Buchse zu Buchse und RG58 Kabel.

bis dann,

Frank

Autor: branadic (Gast)
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Hab ich das richtig verstanden, du schließt dein Filter mit 300R ab und 
gehst dann mit einem 50R-Kabel an dein Oszi?
Warum lässt du dein Filter nicht die Transformation auf 50R am Ausgang 
durchführen?
So dürfte bei deiner Messung mit dem RG58-Kabel eher eine Fehlanpassung 
auftreten, die du mit deinem passiven Tastkopf nicht hast.

branadic

Autor: Frank H. (maxmeise)
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Hallo brandic,

ja, ich habe das Filter mit 300R abgeschlossen, siehe Anhang.
Von der Buchse muss ich ja nun irgendwie das Ausgangsignal messen,
und habe dafür verschiedenen Möglichkeiten

1. Hameg 203-5 analog 20MHZ : nach Augenschein gutes Ergebnis,
   hätte ich nur dieses Scope, hätte ich keine Zweifel gehabt ;-)

2. Tek TDS784C 1GHZ, Messung mit Tastkopf 6139 und keiner/250MHZ
   Bandbreitenbregenzung : augenscheinlich schlechtes Ergebnis, siehe
   Bilder weiter oben.

3. Tek TDS784C 1GHZ,RG58 BNC direkt von der Augangsbuchse der Platine
   auf das Scope, augenscheinlich bedeutend besser.


Ich habe drei mal augenscheinlich geschrieben, da ich ja nicht weiss
ob das Signal wirklich besser/schlechter ist, oder ob es am
Messverfahren liegt.
Viele der Vorschläge aus dem Forum wie
- getrennte Massen
- getrennte Versorgungspannungen
- SMD HF-Spulen, SMD Kondensatoren ( bis auf den 10n)
- 300R Abschluss
- Quarz näher an den DDS chip

sind in diesen 2. Prototypen eingeflossen und das Ergebnis sieht ja
nun auch schon einiges besser aus.

Bei diesem Projekt habe ich bewußt versucht modular zu bleiben um
meine Erfahrungen zu machen und um Vorschläge aus dem Forum
einarbeiten zu könnnen. Platz für die Endstufe wäre ja nun auf
der Platine mit Sicherheit noch gewesen, aber je mehr darauf ist,
umso schwerer tue ich mich den Fehler einzugrenzen und nochmals
neu anzufangen. Bei den paar Bauteilen habe ich ruckzuck eine neue
Platine angefertigt.

bis dann,

Frank

Autor: eProfi (Gast)
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