Hallo,
ich muss ein Signal (bis 11 MHz) von symmetrisch auf differentiell
bringen. Zusätzlich von einem N Ausgang des Signalgenerators (50 Ohm)
auf 2 SMA Eingänge der Hardware.
Meine jetzige Lösung ist eine bereits vorhandene Bastellösung mit einem
Balun (hat irgendjemand selbst gewickelt), Coax Kabeln und ungeschirmten
Kabeln. Spielt hier die Kabellänge schon eine Rolle?
Wenn ich diesen Adapter mit dem Oszi vermesse (wobei ich keinen
differentiellen Tastkopf habe und mir nur die beiden Ausgänge des Baluns
auf zwei Kanälen des Oszis angesehen habe), ist zu sehen, dass bei
Änderung der Frequenz von 1 MHz bis 20 MHz sich teilweise Dellen im
Sinus bilden und verschwinden, dann ändert sich der Phasenunterschied
(der ja idealerweise 180° betragen sollte) und die Amplituden beider
Ausgänge sind auch nie gleich. Je nach Frequenz ist mal das eine Signal
stärker, mal das andere.
Ich finde diese Beobachtungen gar nicht berauschend aber vielleicht ist
das ja auch teilweise egal/normal, da ich ja auch eigentlich mir das
Differenz-Signal ansehen müsste. Ich habe mit Baluns bisher halt keine
Erfahrungen.
Nunja jetzt wüsste ich gerne was ihr von meinen Beobachtungen haltet.
Ich hätte ja am liebsten einen RF Coaxial Balun, also schon fixundfertig
zu kaufen mit SMA oder BNC Anschlüssen, 50 Ohm und Frequenzbereich von
nahezu DC bis irgendwas über 50 MHz aber ich finde nichts im Netz. Mini
Circuits hat lediglich einen Balanced to single ended RF Transformer
(FTB-1-6) aber da geht 1 BNC rein und 1 BNC raus. ALso mir fehlt
irgendwie ein Port.
Mein zweites Problem:
Für die besagten differentiellen Eingänge (I differentiell und Q
differentiell) habe ich folgende Datenblattangaben:
Differential input impedance: I, Q inputs. (0 – 11MHz); 10kOhm
Common-mode input voltage: 1,1 - 2,1 V
Input voltage: I, Q inputs, differential. typ. 0,3 Vpd
Verstehe ich das richtig, dass wenn ich Eingangsimpedanz (I+ - I-) oder
(Q+ - Q-) machen würde, ich jeweils 10kOhm sehe?
Verstehe ich das richtig, dass wenn ich auf die I und Q Eingänge das
gleich Signal geben würde (Gleichtakt=Common mode=schwingt mit gleicher
Phase?), dessen Leistung in Watt zwischen
[ 1,1V/Wurzel(2) ]^2 /50 Ohm
und
[ 2,1V/Wurzel(2) ]^2 /50 Ohm
also zwischen etwa 11 dBm und 16 dBm betragen sollte?
Oder wie darf ich die Angabe "Input Voltage 0,3 Vpd" interpretieren.
wären das 0,3Vpeak_differential = 0,3Vpeakpeak = 0,15Vpeak ?
[ 0,15V/Wurzel(2) ]^2 /50 Ohm = -6,5 dBm ???
Hilfe !!!
Der Neue schrieb:
> ich muss ein Signal (bis 11 MHz) von symmetrisch auf differentiell
Ab welcher minimaler Frequenz? Das ist bei allem, was einen Trafo
drin hat (Balun) ja nicht unwichtig.
> Meine jetzige Lösung ist eine bereits vorhandene Bastellösung mit einem> Balun (hat irgendjemand selbst gewickelt), Coax Kabeln und ungeschirmten> Kabeln. Spielt hier die Kabellänge schon eine Rolle?
Wohl erst, wenn sie in die Größenordnung von lambda/4 kommt.
Idealerweise spielt sie bei korrekter Anpassung aber gar keine
Rolle.
> Wenn ich diesen Adapter mit dem Oszi vermesse
Hast du ihn denn auch mit 50 Ω belastet? Im Leerlauf dürften sich
die parasitären Effekte deutlich stärker auswirken als unter Last.
> Mini> Circuits hat lediglich einen Balanced to single ended RF Transformer> (FTB-1-6) aber da geht 1 BNC rein und 1 BNC raus. ALso mir fehlt> irgendwie ein Port.
Du brauchst halt noch einen 3 dB power splitter dahinter (Wilkinson
divider), oder wenn's auf den absoluten Verlust nicht ankommt, einen
6 dB splitter, der arbeitet rein passiv mit Widerständen.
> Mein zweites Problem:
Bin ich gerade nicht so kompetent dafür. Vielleicht nimmst du das
ja in einen eigenen Thread.
Also die Kabellängen sind maximal lambda/12. Ok das hätten wir
ausgeschlossen.
Ich wäre zufrieden, wenn der Balun zwischen 1 MHz und 20 MHz
funktioniert. Priorität liegt auf 11 MHz.
Die Tastköpfe waren mit 1 MOhm abgeschlossen. Werde es dann mal mit 50
Ohm ausprobieren. War mir unsicher weil ich bei Baluns immer was von
Impedanztransformation lese und mir war nicht recht klar war, welchen
Ausgangswiderstand der Balun auf der differentiellen Seite besitzt.
Bist du sicher dass das mit dem Powersplitter funktioniert?
Also auf der Balanced Seite ist ein BNC Port. Ich denke mal dass auf dem
Innenleiter dann Signal A ist und auf der "Masse" Signal -A.
Nutze ich einen PowerSplitter, habe ich dieses Signal zweimal und zwar
identisch, ausser der PowerSplitter hätte noch einen 180° Phasenschieber
drin. Ich möchte aber ja zwei Signale die 180° zueinander besitzen und
dann mit Anschluss an SMA wobei natürlich die Schirmung des SMA
Kabels/Buchse/Stecker mit der Masse des Systems verbunden ist. Diese
Masse soll ja eher nicht das Signal -A bekommen, was ja durch den
einzelnen BNC Port der Fall wäre, oder?
Hier mal das Datenblatt:
http://www.minicircuits.com/pdfs/FTB-1-6.pdf
Nun, dann ist dein symmetrisches Signal doch aber schon das
differenzielle Signal, was du am Ende haben willst, oder?
Irgendwie verstehe ich dich hier nicht so ganz.
> Also die Kabellängen sind maximal lambda/12. Ok das hätten wir> ausgeschlossen.
Ist dabei auch die Mediumabhängige Ausbreitungsgeschwindigkeit beachtet
worden. Beim RG58 beträgt die Ausbreitungsgeschwindigkeit nur 66% der im
Vacuum.
> Du brauchst halt noch einen 3 dB power splitter dahinter (Wilkinson> divider), oder wenn's auf den absoluten Verlust nicht ankommt, einen> 6 dB splitter, der arbeitet rein passiv mit Widerständen.
Wilkinson ist eher schmalbandig, da er auf Leitungstransformationen
beruht.
>> Spielt hier die Kabellänge schon eine Rolle?> Wohl erst, wenn sie in die Größenordnung von lambda/4 kommt.
Sie sollten schon viel kleiner sein als lambda/20.
Bei lambda/8 wirkt ein offenes Ende kapazitiv.
MfG
Holger
Nach nochmaliger Messung des Adapters mit weniger Messfehlern ergibt
sich ein besseres Bild:
Zwischen 8 und 20 MHz beträgt die Phasendifferenz der symmetrischen
Ausgangssignale relativ konstant ca. 175°
Die Amplitude des Differentiellen Ausgangssignals steigt langsam
zwischen 1 und 15 MHz. Zwischen 15 und 20 MHz steigt sie exponentiell,
wirkt für mich wie eine Resonanzstelle. Ist aber nicht so tragisch, da
ich nur mit einem Signal fester Frequenz testen werde.
@Jörg Wunsch
Ich brauche das differentielle Signal getrennt auf zwei SMA-Kabeln.
Die Kabellänge beträgt zirka 1m.
Bei 10 MHz wären das ca. lambda/20 im Medium.
Bei 20 MHz wären das ca. lambda/10 im Medium.
Trotzdem wäre ich an fertigen Lösungen im Bereich RF Messtechnik
interessiert, warum finde ich keine? :-(
Eine BNC-Buchse als symmetrischer Ausgangsstecker ist auch etwas
merkwürdig.
Hier gabs gerade eine ähnliche Frage
Beitrag "Breitbandiger Übergang Symetrische Streifenleitung - Coplanar"
Es gibt zwei Möglichkeiten der Symmetrierung mit Trafo, normal mit
Primär/Sekundärwicklung oder die beiden Wicklungen in Längsrichtung, das
hat den Vorteil der unteren Grenzfrequnez Null.
Der Neue schrieb:
> Ich brauche das differentielle Signal getrennt auf zwei SMA-Kabeln.
Naja, aber ein symmetrisches Signal ist doch (bis auf einen ggf.
vorhandenen DC-Offset, der sich aber leicht eliminieren lassen
dürfte) weiter nichts als zwei um 180° zueinander phasenverschobene
Signale.
Irgendwas verstehe ich da nicht an deinem Setup.
Also ich brauche das Signal einmal mit 0° und einmal mit 180°.
Differentiell eben. Das 0° auf SMA Kabel A, das 180° auf SMA Kabel B.
Beide Kabel gehen an meine Hardware. Auf der Hardware erreichen die
beiden Signale den differentiellen Eingang eines Transceiver-ICs.
Oder anderst: Mein Transceiver will die Basisband-TX-Signale
differentiell und auf dem Demoboard des Transceivers ist kein Balun
verbaut. Es sind nur eben entsprechend SMA Buchsen vorhanden, an die ich
einen externen Balun anschließen kann.
Der Neue schrieb:
> Also ich brauche das Signal einmal mit 0° und einmal mit 180°.> Differentiell eben. Das 0° auf SMA Kabel A, das 180° auf SMA Kabel B.> Beide Kabel gehen an meine Hardware. Auf der Hardware erreichen die> beiden Signale den differentiellen Eingang eines Transceiver-ICs.
Mal das mal auf. Mir ist immer noch nicht klar, ob du aus zwei
Drähten zwei Drähte machen willst oder vier Drähte (die Masse-
verbindung natürlich außer acht gelassen).
Hier eine Skizze. Der I Eingang ist noch ungenutzt wegen fehlendem Power
Divider für den niedrigen Frequenzbereich. Am besten wäre wohl ein Typ
N- T-Stück am Ausgang des Signalgenerators und ein zweiter
Balun-Adapter.
Der Neue schrieb:
> Hier eine Skizze.
OK, der Generator ist also unsymmetrisch, und du willst auf
symmetrisch kommen. Ja, dann passt das schon mit dem Balun.
Im Prinzip könntest du heutzutage für diese Frequenzen sogar genügend
schnelle OPVs bekommen. Die hätten den Vorteil, dass sie bis DC
herunter benutzbar sind.
Wenn ich jetzt direkt mit dem Tastkopf (50 Ohm abgeschlossen) eines 100
MHz Oszilloskops an die N-Buchse des Signalgenerators gehe, so dass der
Massemantel des Tastkopfes den Masseteil der N-Buchse berührt, messe ich
bei einem Sinus mit steigender Frequenz auch eine ansteigende Amplitude.
Eingestellt waren 100 mV.
Irgendwie habe ich irgendwelche Grundlagen nicht
verinnerlicht...entweder hat das Kabel des Tastkopfes eine
Hochpasswirkung (wäre mir neu, dachte immer TP) oder weiß ich nicht was.
Normalerweise geht man mit dem syymetrischen Signal aber nicht mehr auf
zwei getrennte Koaxkabel. Dafür wäre ein 0/180-Grad Power splitter das
bessere Mittel, hier von Mini-Circuits:
http://minicircuits.com/pdfs/ZFSCJ-2-2.pdf
Coaxial Power Splitter/Combiner 2 Way-180° 50Ω 0.01 to 20 MHz ZFSCJ-2-2
