Geschätztes Forum,
ein kleines Beispiel, wie relativ kostengünstig und mit handelsüblichen
Bauelementen ein kleiner NF-Spektrumanalysator und/oder Wobbelgenerator
realisiert werden kann.
Seit über 5 Monaten beschäftige ich mich mit dieser Problematik, jetzt
weiß ich auch, warum die Profigeräte so teuer sind... es steckt eine
Menge Entwicklungsarbeit dahinter.
Dieser kleine Spektrumanalysator hält mit Profigeräten nicht mit.
Jede Baugruppe (z.B. Mischer, ZF-Verstärker) kann noch optimiert und
verbessert werden.
Die gegenwärtigen Kosten betragen ca. 300 Euro, kann aber bei
Projektänderung auf ca. 100 Euro reduziert werden.
Prinzip:
Der DDS-Sinusgenerator (AD9835), wird per SPI angesteuert, er erzeugt
ein definiertes Sinussignal. Ein fertiges Modul fand ich bei
„http://www.elexs.de/dds.htm“.
Dieses Sinussignal wird mit dem Eingangssignal im „BF961“ gemischt,
bitte vorsichtig mischen (mV-Bereich), sonst wird Signal zu sehr
verzerrt.
Das 2MHz-Mischprodukt wird im 2-MHz-ZF-Verstärker selektiv verstärkt und
anschließend gleichgerichtet, logarithmiert und geglättet (AD8307 -
Dynamikumfang ca. 60dB) und dem ADC des µC zur Verfügung gestellt.
Der µC steuert per TWI/I2C das TFT-Display (EA eDIPTFT32-A). Die
Menueführung erfolgt durch das TFT-TOUCH PANEL.
Das TFT Display stellt die Ausgangsspannung des Logarithmierers in
Abhängigkeit der DDS-Frequenz grafisch dar.
Der Eingangsfilter sorgt dafür, daß keine Frequenzen oberhalb 2MHz die
Mischstufe erreichen. Liegen keine Eingangsfrequenzen oberhalb 2MHz an,
dann kann ggf. auf diesen Filter verzichtet werden.
Die Eingangs-Filterschaltung ist eine spezielle Problematik, angepaßte
1-MHz LC-Filter brachten im Versuchsaufbau brauchbare Ergebnisse.
Durch eine kleine Schaltungänderung kann der "Speki" zu einem
Wobbelgenerator umfunktioniert werden.
Der DDS-Sinusgenerator speist dann den "Prüfling“ das Ausgangssignal
des "Prüflings“ wird dem Logarithmierer zugeführt und anschließend vom
µC ausgewertet.
Das Assemblerprogramm ist für beide Varianten offen.
Änhänge:
Im Bild "SCAN_EIGENTEST_2MHz_ZF_FILTER.JPG" ist die Filterkurve des 2MHz
ZF-Verstärkers abgebildet.
Das Bild "SCAN_200Hz_EINGANGSSIGNAL.JPG" zeigt die Kurve eines 200Hz
Eingangssignal gemisch mit einer Frequenz von 2.000.000 bis 2.001.000 Hz
DDS-Frequenz.
Probleme:
Der DDS arbeitet bei Frequenzumschaltung etwas unsauber, vermutlich
entstehen kurzzeitig unerwünschte und undefinierte Frequenzen.
Dieser Effekt ist reproduzierbar, tritt bei bestimmten Frequenzsprüngen
immer auf.
Die Ursache ist mir noch unklar.
Die Software versucht diesen Effekt zu erkennen (Einstellbar durch die
„Turoschwelle“).
Ändert sich der Pegel am Logarithmierer sprunghaft, dann wird ca.100ms
gewartet bis sich alles beruhigt hat und dann noch mal der Pegel
gemessen.
Diese Beiträge haben mir u.a. sehr geholfen:
Beitrag "Spektrumanalyser Frequenzspektrometer Eigenbau bis 1MHz"
Beitrag "VCO für 1MHz bis 2MHz gesucht"
Ich habe versucht, das Assemblerprogramm gut zu kommentieren, damit
Verbesserungen eingearbeitet werden können.
Der Assemblercode ist nicht optimal gestaltet... sorry, die
Übersichtlichkeit und Nachvollziehbarkeit stand im Vordergrund.
Für konstruktive Beiträge sind wir alle sehr dankbar.
Bernhard