Hallo NG Leser, ich möchte einen VCO von Crystek (CVCO55BE-1000-2000) über eine PLL starr an eine AD9951 DDS koppeln. Das VCO Signal muss ich entsprechend herunter teilen um es dem PLL-PD zur Verfügung stellen zu können. Welchen Vorteiler kann ich dafür sinnvoll einsetzen und was für eine PLL IC würde man nehmen um den vollen Abstimmbereich von ca. 900-2100 MHz mittels des DDS durchzustimmen. z.B. DDS 56 bis 132 MHz * 16 ==> 896 bis 2112MHz oder DDS 100 bis 200 MHz * 10 ==> 1000 bis 2000MHz unter Berücksichtigung der Alias Problematik. Möglicherweise kann man den DDS mit 450 bis 500 MHz takten, so dass die 100 bis 200MHz kein Problem sind. Da es sich um ein Einzelprojekt für den nicht kommerziellen Einsatz handelt, ist der Betrieb außerhalb der Spec kein Problem. Mir kommt es nur darauf an ein brauchbares 1 bis 2GHz Signal zu haben, dass ich möglichst auf 1KHz oder gar 100 Hz genau abstimmen kann. Soll für einen skalaren Netzwerktester im Bereich 1 bis 1000Mhz hinreichend sauber und stabil sein. Ich hoffe Ihr könnt mir hierzu einige Anregungen aus Eurem Erfahrungsschatz geben, die mir bei diesem Vorhaben weiter helfen und schon mal die Auswahl der benötigten Bausteine etwas eingrenzen. Vielen Dank im Voraus für Eure Hinweise und Anregungen. Gruß Markus DL8MBY PS.: Die AD PLL ADF4106-EP hätte bereits einen Divider durch 16 integriert. Ich müsste nur die VCO-Steuerspannung verstärken. Andere Vorschläge?
Angehängte Dateien:
:
Bearbeitet durch User
Ein sehr sportliches Projekt. Hast du einen OCXO als Referenz, der eine Stabilitaet von 0.1 ppm ueber alles bringt? Ein Richtkoppler hast du schon? Was bringt der 15dB Isolation ? Teiler allenfalls von Hittite. Koennt auch ein ECL Teiler sein. zB einen MC12095, oder ein NBSG53A.
Hallo Hacky, über die Stabilität vom gekauften VCO selbst habe ich mir noch keine Gedanken gemacht. Die Stabilität vom DDS hängt vom Oszillator am DDS ab und sollte der zugehörigen Quarz-Stabilität entsprechen. Bei 30ppm bei 100MHz sind das 30 x 100 = 3kHz bei der Referenz. Mit 10 multipliziert sind das 30kHz bei 1GHz VCO Signal. Somit muss ich wohl auf 0.5ppm beim Quarz kommen um 1kHz bei 2GHz zu erreichen - in der Tat eine sportliche Herausforderung. Ganz zu schweigen von den stabilen uVs auf der VCO Abstimleitung. Sollte es nicht klappen, so bin ich danach schlauer. Auf der anderen Seite wächst man mit den Herausforderungen, sofern sie einen nicht ganz überfordern :-) Hat noch jemand einige ermutigerende Anmerkungen? Gruß Markus DL8MBY
Ja. Ich wuerde das Projekt zweiteilen. Erst mal einen Synth fuer einen breiten Bereich. Das kann man abkuerzen, durch einen ADF4350. Oder was aufwenigeres. Da kann man sich beliebig vertun. Fuer die Anforderungen sollte man sich erst fragen, was man messen will. Ob man wirklich eine Genauigkeit von 10^-7 in der Frequenz braucht. Eher nicht. Dann den Network Analyzer Teil. Das is im Wesentlichen fuer das S11 ein Bidirektionaler Richtkoppler. Breitbandig sollte er auch sein. Und Isolation bieten. Schauen wir uns den ADC-20-4 von Minicircuits an. 5 to 1000MHz, coupling 20.0 +-0.5dB, mainline loss 0.35 to 0.68dB, directivity 20..21dB Der zweigt -20dB, ein Hunderstel vorwaerts ab. Auch bei perfektem Abschluss auf der anderen Seite kommt die Directivity von -20dB, auch einem hundertstel als Reflexion am Reflexionsport. Diesen Hunderstel merkt man sich nun als Offset und zaehlt den jewils ab. Wenn man nun bis auf -40dB runter messen will, muss man also den Offset von -20dB beruecksichtigen und hoffen, dass dann der Hunderststel dieses Offsets als reproduzierbares Signal uebrig bleibt. Der Offset ist natuerlich von der Frequenz abhaengig. Je breitbandiger der Richtkoppler, desto schlechter sind dessen Werte.
Markus W. schrieb: > Andere Vorschläge? Markus W. schrieb: > Soll für einen skalaren Netzwerktester im Bereich 1 bis 1000Mhz > hinreichend sauber und stabil sein. Du hast nen grundfalschen Ansatz. Erstens ist ein Oktav-VCO nicht geeignet für feine Einstellbarkeit, denn schon ein Mückenhuster auf der Vtune läßt den VCO sonstwo hin springen. Zweitens glaubst auch nur du, mit einer selbstgebastelten Kombination aus DDS und VCO und Vorteiler und PLL etwas hinzubekommen, mit dem man "hinreichend sauber und stabil" für nen Wobbler sein kann. Drittens gibt es bei AD und TI mittlerweile IC's, die für dein Vorhaben wesentlich besser geeignet sind, weil sie sowohl den VCO (genauer eine Latte von VCO's zwecks vergrößerung des effektiven Vtune-Bereiches) als auch die passende fraktionale PLL enthalten - und weil diese Kombination bei passender Dimensionierung der Regelbandbreite auch relativ schnell einschwingt. Viertens hab ich vor einiger Zeit sowas schon mal selber gebaut und wenn es dich wirklich interessieren sollte, dann schreib es und ich stelle das hier mal rein. Inhalt: ein Generator auf 2.4 GHz, ein zweiter Generator von 2.4 bis 4.4 GHz, dazwischen ein FET-Mischer von peregrine, dann ein Tiefpaß (sogut man das als Bastler bei 2 GHz hinbekommt...), alternativer Ausgang direkt aus dem 2. Generator, falls man von 2.2 bis 4.4 GHz wobbeln will. Gesteuert von nem kleinen ARM (von NXP), Übertragung seriell oder quasi-seriell (VCP über USB). Fünftens: Wer im Bereich jenseits von 400 MHz SOOO fein bis auf 100 Hz wobbeln will, übertreibt es ein wenig. Selbst SAW-Filter für ca. 250 MHz sind deutlich breitbandiger als daß man sowas schon jenseits von 160 MHz brauchen würde. Ich glaub, ich hatte dazu hier schonmal was abgelassen, aber bin jetzt zu faul, selber danach zu suchen. W.S.
Hallo снегурочка, als Brücke für den skalarenNW-Analysator schwebt mir etwas in der Art vor Augen: Siehe Link zum QRP-Forum. http://www.qrpforum.de/index.php?page=Thread&threadID=2787&highlight=Br%FCcke Die Genauigkeit der Frequenz sollte ja während der Messung hinreichend gut sein, d.h. gute Kurzzeitstabilität. Ob ich das auf ein ppm oder besser hinkriege, z.B. durch herunterteilen des Quarzsignals und z.B durch ziehen mittels einer PLL mit GPS Synchronisation, muss ich erst ausprobieren. Habe bis dato so etwas noch nicht realisiert. Danke für Deine Anmerkungen. Gruß Markus DL8MBY
Hallo W.S. habe erst jetzt Deinen Beitrag bemerkt, nachdem ich gerade auf den Beitrag von снегурочка geantwortet habe. Deine Einwände mögen berechtigt sein, schrecken mich jedoch nicht ab es zu versuchen, da man erst richtig die Sache beurteilen kann, wenn man auf die besagten Probleme stößt. Daraus mögen sich dann Bessere Lösungen ergeben, oder man resigniert, wenn die Probleme einen überfordern. Bei der Vielfalt der integrierten Schaltungen fällt es ja nicht leicht den geeignetsten Schaltkreis zu finden, selbst wenn man berufliche Erfahrung auf diesem Gebiet vorweisen kann. Deshalb habe ich mich an das Forum gewendet um mich dahingehend schlau zu machen, wie es andere, die mehr Erfahrung in dieser Thematik besitzen, lösen würden. Danke für Deine Einwände und Vorschläge. Ich bin mir sicher, dass nicht nur ich, sondern auch andere Forummitglieder und Gelegenheitsleser, an Deiner bereits realisierten Lösung ein Interesse haben, weshalb es nett von Dir wäre, wenn Du uns daran teilhaben lassen könntes. Danke im Voraus. Gruß Markus DL8MBY
Gucke auch mal bei Mini Circuits. Die haben schöne Sachen: http://217.34.103.131/products/synthesizer_wide.shtml Und lass dich nicht von deinen Ideen abbringen. Ich baue inzwischen auch ab und an VNAs... Es geht mehr als man denkt... Viele Grüße
Eine GPS Stabilisierung bringt fuer einen Synth in diesem Fall gar nichts. Der macht nur, dass die Frequenz laengerfristig stimmt. Das war's dann aber auch.
Hallo Ah, kannst Du das bitte genauer erläutern/begründen. Wenn mein 100MHz Ref-Quarz mit sagen wir mal 10 ppm durch ein GPS Signal via Kap-Diode und PLL auf 0,1ppm Stabilisiert wird und ich die Referenz Frequenz mit der durch zehn geteilten Frequenz vom VCO vergleiche und via PLL stabilisiere, so habe ich doch auch einen VCO mit 1ppm Genauigkeit. Ich würde z.B mit Hilfe des u.g. Moduls ein Gate triggern, dass meine Quarzschwingung für einen Zähler durchschaltet, und dieser Wert würde je nach Abweichung zu einer Konstante meinen Quarz-Oszillator geringfügig ziehen. Somit habe ich doch eine Reaktionszeit von einer Sekunde. In dieser Sekunde darf natürlich der GHz VCO nicht wild in der Gegend rumspringen, was ja aber die PLL die an dem DDS angekoppelt ist verhindert. Habe ich da einen Denkfehler oder ist diese Betrachtung zu theoretisch und die Praixis weit komplizierter? GPS-Module: siehe: http://www.ebay.de/itm/Trimble-Resolution-T-Timing-GPS-Receiver-12ns-1pps-/260696911585?pt=Mess_Pr%C3%BCftechnik&hash=item3cb2bf2ee1 1-PPS within 15 ns The Resolution T receiver outputs a 1 Pulse-per-second (1 PPS) timing signal accurate to within 15 nanoseconds of GPS or UTC (1 sigma) when using an overdetermined solution in a stationary mode. Gruß Markus DL8MBY
Ja, die Praxis ist weit komplizierter. Ich hatte da mal eine Appnote... Erstens ist der Jitter von 15ns fuer den Wind. Man wertet auch nicht jede Sekunde aus. Sondern laesst einen Integrator mit einer Zeitkonstante von einer Viertelstunde regeln. Zweitens ist die Abweichung bei einem PLL immer Null gegenueber der Referenz. Wenn also das GPS eine Abweichung von Null hat, dann hat ein gelockter Synth auch eine Abweichung von Null. Die GPS Module sind uebrigens alle gleich gut. Die Genauigkeit liegt im System. Und der Jitter auch.
Hallo Arno, danke für den interessanten Artikel. Habe mich schon bis Seite sechs durchgelesen. Sehr aufschlussreich und zeigt die Tücken, die auf einen Amateur lauern, wenn er nicht sattelfest in der Thematik ist und mit der Materie nur hobbymäßig zu tun hat. Den Rest des PDFs werde ich lieber am Vormittag fertig lesen, damit die Tiefenwirkung nachhaltiger ist, als am späten Abend, wo die Konzentration etwas nachlässt. Danke für die Hilfestellung! Gruß Markus DL8MBY
Angehängte Dateien:
-
Kavitaet_910MHz.jpg
54 KB
Markus W. schrieb: > Wenn mein 100MHz Ref-Quarz mit sagen wir mal 10 ppm Ähem.... sowas wie ppm und promille und prozent sind Relativmaße, also immer dX/X und das ändert sich auch beim Herunterteilen nicht. Bloß die Absolutwerte ändern sich, also bei einer Schwankung von 100 Hz auf 100 MHz werden 10 Hz auf 10 MHz draus, wenn du durch 10 teilst. Aber du wolltest ja mal nen Blick auf den Wobbler werfen, bittesehr. Die LP paßt in ein kleines Plastik-Gehäuse, was ich mal bei TME gekauft habe, ABS100undnochwas hieß das Teil dort, die genaue Nummer müßte ich raussuchen. Das Bild ist von einem Hohlraum-Resonator. Bei entsprechendem Echo stell ich das PC-Programm und die ARM-Quellen noch mit rein. W.S.
Hallo W.S. ich habe mich wohl etwas unglücklich ausgedrückt. Noch ein Versuch mein Vorhaben zu beschreiben. Ein VCO von Crystek (CVCO55BE-1000-2000) mit ca. 1-2GHz Abstimmbereich soll mit einem AD9951 als Referenz mit einer PLL stabilisiert werden. Das VCO signal wird z.B. durch 16 geteilt und mit dem DDS Signal im PLL-PD verglichen und daraus die Regelspannung für den VCO abgeleitet. Da der DDS mit einem Quarz-Oszillator betrieben wird, sagen wir mal so um die 360MHz, die z.B. aus einem 120MHz Quarz durch Verdreifachung gewonnen werden, kann er so bis ca. 150MHz, unter Berücksichtigung des Ausgangs-Tiefpasses, Frequenzen erzeugen. Mit der o.g. Teilung des VCO Signals von 16, würde man den DDS im Bereich 56 bis 132 MHz abstimmen müssen, um den VCO Bereich von ca. 900 bis 2100 MHz abzustimmen. DDS 56 bis 132 MHz * 16 ==> 896 bis 2112MHz Soweit meine Idee. Da aber die Genauigkeit der VCO Frequenz vom DDS-Signal abhängt und diese wiederum von der Stabilität der Quarzfrequenz, muss ich wahrscheinlich noch einiges an Schaltung für die Quarzfrequenz-Konstanz berücksichtigen. Als Idee habe ich an ein geringfügiges Ziehen des Quarzes gedacht, mit Hilfe einer weiteren PLL die als Referenz ein GPS oder gar ein Rubidium Frequenznormal benützt. Diese Ausbaustufe ist aber erst vorgesehen, wenn ich tatsächlich den ersten Teil realisiert habe und seine Drift und Schwankung kenne. Dazu hat ja auch Arno in seinem Link auf http://www.ulrich-bangert.de/AMSAT-Journal.pdf verwiesen um diese Problematik hervorzuheben. Die o.g. Ausführungen beziehen noch nicht die Konstanz und Reinheit der Spannungsversorgung sowie die Güte der Steuerquelle für den VCO. Diese Punkte, deren Realisierung mit Amateurmitteln auch nicht simpel sind, dürften mich auch noch beschäftigen. Ich danke allen für Ihre Konstruktiven und kritischen Anmerkungen und Hinweise. Ein Teil meiner Mouserbestellung ist schon eingetroffen, so dass ich schon mal den VCO an einen Spektrumanalysator hängen kann. Weitere Schritte und Erkenntnisse über Erfolg/Misserfolg werde ich je nach verfügbarer Zeit hier im Thread posten. Gruß Markus DL8MBY
Markus W. schrieb: > Noch ein Versuch mein Vorhaben zu beschreiben. Du schreibst wirr, so daß ich nicht den Sinn deines Vorhabens erkennen kann. Wenn du schon unbedingt einen Oktav-VCO und einen AD9951 benutzen willst - weswegen auch immer - dann teile das VCO-Signal durch 8 und verwende dieses Signal als Referenz-Input für den AD9951. Dessen gefilterten Output kannst du dann mit nem beliebigen 10 MHz Oszillator vergleichen und den VCO nachsteuern. Aber auch dafür gibt's passende IC's von AD, mußt du mal bei den dortigen DDS-typen nachschauen, DDS+PLL. Also, ich verstehe beim besten Willen nicht, warum du für so eine extrem umständliche Konstruktion wie du beschrieben hast, viel Geld ausgeben willst. Zuerst willst du einen schlecht geeigneten VCO benutzen, dann dessen Signal durch 16 teilen, dann einen DDS-IC mit einem verdreifachten 120 MHZ Quarzoszi betreiben, dann den Quarz per GPS nachsteuern... Also gut, vergiß meinen Wobbler, dein Vorhaben ist komplett anders. W.S.
W.S. schrieb: > Du schreibst wirr, so daß ich nicht den Sinn deines Vorhabens erkennen > kann. Das muss nicht unbedingt an ihm liegen. Ich habe 1998 etwas durchaus ähnliches gemacht und es hat recht gut funktioniert. Es war ein LO für einen Poynting Vector Analyzer, eine selektive Feld-Probe, die die 3D-Richtung des Feldes messen kann. Die Probe verzerrt das Feld natürlich, deshalb muss alles schön klein sein. < http://www.hoffmann-hochfrequenz.de/project_gallery/synth_640_q90.jpg > Den Text zum Bild kopiere ich gerade mal: Controller, synthesized local oscillator and second oscillator for the same Poynting vector analyzer. The local oscillator is tuneable from 900 MHz to 2200 MHz in sub-Hz steps. It uses a Qualcom PLL circuit to multiply a filtered DDS-generated reference frequency. The DDS is fed from a ~120 MHz Butler crystal oscillator. The second oscillator multiplies the 120 MHz crystal oscillator to 1080 MHz. The controller runs on a subharmonic of the crystal with accurate baud rates. Two boards, 55 * 55 mm each. Die beiden Platinen sind doppelseitig bestückt. Die Qualcomm PLL gibt's vermutlich nicht mehr. Ich habe den Oktav-Bereich auf 2 VCOs aufgeteilt, das war damals nicht anders zu haben. Verfahren: pll-multiplizierter DDS. Durch das Multiplizieren kommt der Dreck des DDS natürlich auch hoch. Eine möglichst hohe DDS-Ausgangs/Vergleichsfrequenz ist deshalb wichtig. Die Vergleichsfrequenz war 10.7 MHz +- ein paar 100KHz variabel. Der DDS-Ausgang wurde mit Keramikfiltern geputzt. Der Teiler der PLL wurde umgeschaltet, so dass immer etwas bei 10.7 MHz herauskam. Der AD9901 ist ein genialer Phasenkomparator. Gruß, Gerhard (dk4xp)
:
Bearbeitet durch User
Gaho Gerhard, danke für Deine Rückendeckung ;-) @W.S. Den DDS brauche ich um digital (nicht analog) mittels MC oder PC eine Möglichkeit zu finden den VCO in der Frequenz zu verändern. Früher hat man eine analoge Rampe auf den VCO losgelassen, das hat aber gewisse Nachteile, was die Reproduzierbarkeit der Rampe und damit der VCO Frequenz angeht. Man könnte natürlich einen DAC+OPV für die VCO Ansteuerung benützen, um die analoge Rampe digital zu erzeugen, d.h. den VCO zu sweepen. Die o.g. einfache Lösung hat aber noch keine Rückkoplung, um die Frequenzdrift stabil zu halten und die DAC ab 16Bit aufwärts sind auch nicht so günstig und reichen für ein 100Hz Frequenzstep nicht aus. Mit Hilfe der PLL und des DDS, können diese Probleme elegant umgangen werden, wenn auch mit etwas mehr Aufwand. Der VCO ist ügrigens beliebig austauschbar und mir ist klar, dass für mehr Geld auch bessere VCOs zu bekommen sind. Für den Anfang ist dieser Type aber durchaus brauchbar und noch bezahlbar. Gruß Markus
Ach Leute, ich geb's auf mit euch beiden. Soweit ich das aus euren Beiträgen herausgelesen habe, wollt ihr unbedingt so verfahren: 1. Referenzoszillator speist DDS 2. DDS gibt ne Frequenz heraus, die dann von einer PLL als deren Referenz benutzt wird 3. PLL steuert Breitband-Oszillator. Und dazu braucht Markus auch noch irgendwelche Vorteiler und fragt nach einem geeigneten PLL IC. Und all das zu dem Zweck: Markus W. schrieb: > Mir kommt es nur darauf an ein brauchbares 1 bis 2GHz Signal zu haben, > dass ich möglichst auf 1KHz oder gar 100 Hz genau abstimmen kann. > Soll für einen skalaren Netzwerktester im Bereich 1 bis 1000Mhz > hinreichend sauber und stabil sein. Das ist nicht nur ein Widerspruch in sich, sondern gleich ein ganzer Sack davon. Erstens gibt es schon seit langem PLL-IC's, die spielend bis weit über 2 GHz hinaus können (da sind die Teiler schon mit drin). Zweitens kann man den DDS-IC selber als Teiler verwenden, wobei genau hier ein Vorteiler :8 erforderlich wäre: 400 MHz mal 8 --> 3200MHz und das reicht für Markus' Zielstellung. Dann braucht man nur noch einen Referenzoszillator und einen Phasenvergleicher. Nochmal für Begriffsstutzige: VCO per Vorteiler an Takteingang des DDS, DDS-Ausgang über Tiefpaß an Phasenvergleicher, Quarz-Referenz an anderen Eingang des Phasenvergleichers, Ausgang des Phasenvergleichers über Phasenloopfilter an Vtune-Eingang des VCO. Drittens erreicht man das Ziel (Netzwerktester im Bereich 1 bis 1000Mhz) mit so einer Konfiguration überhaupt nicht. Das geht nur, wenn man das VCO-Signal mit einem zweiten Signal mischt und das Mischprodukt nach Tiefpaßfilterung als Wobbelsignal verwendet. Eben so, wie ich das gemacht habe. Alles Andere geht in die Hose, weil man ja nur ein Signal von 1..2 GHz hat. Da wird NIE ein Signal 0..1GHz draus, auch nicht durch Teilen, denn damit sieht man im Wobbler sämtliche Oberwellen. Auch das hab ich durch. So, ich denke, wir lassen das jetzt mal (ich versuch's wenigstens) und Markus bastelt halt, was er will. W.S.
Hallo W.S., dass ich die 1-2GHz noch mischen muss, um auf meine 0-1GHz zu kommen ist mir klar, war aber nicht der Rede wert, da ich ja erst die 1-2GHz zufriedenstellend erzeugen muss. Ich habe keinen Anspruch auf die genialste und beste Lösung per se, zumindest nach dem ersten Anlauf und des weiteren sieht man erst die Probleme, die sich bei einem Projekt ergeben, wenn man dieses realisiert hat. Dass es Leute gibt, die weit mehr Erfahrung haben und schon Schwachpunkte im Ansatz beim Konzept erkennen mag für sie schön sein, aber nicht immer Hilfreich für die, die vor dem Laufen erst das Krabbeln lernen müssen. Aber die, die selbst sicher Laufen können sind noch weit davon entfernt gut Tanzen zu können und würden wohl über ihre eigenen Füße stolpern, wenn sie es versuchen würden. In diesem Sinn danke ich Dir für Deine Ausführungen und Anmerkungen zu meinem Bastelprojekt, würde mir aber für die Zukunft eine weniger demotivierende und nur auf eine Weg fixierte Sichtweise wünschen, zumal es ja nur um amateurmässige Spielereien geht ;-) Gruß Markus DL8MBY PS. Eine einfache PLL, wie z.B. der ADF4106, die in den GHz Bereich geht, ermöglicht mir nicht so kleine Schrittweiten und führt zu einer stärkeren Rauschglocke im Frequenzspektrum am Fuße des VCO-Trägers, als wenn ich den DDS einbeziehe - so meine persönliche Meinung.
das Rauschen kommt vom Breitband VCO, mit runtermischen wird die nicht besser. Der Ansatz mit einm DDS an der Referenz zu schrauben ist gut. Dies waere auch mit einem ADF4001 moeglich.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.