GHz Prescaler für einen Frequenzzähler sind ja immer wieder beliebt. Üblicherweise werden dafür meist leicht zu beschaffende Prescaler vom Typ U813 etc. die typischerweise aber nur bis ca. 1.3GHz gehen. Da ich mehr brauchte und nichts anderes leicht zu beschaffen war, hab ich kurzehand einen SP5055S PLL Chip aus einem alten SAT Tuner umfunktioniert. Die Dinger haben nämlich einen N-Divider, der bis > 2.6GHz geht und durch aktivieren eines Test Flags wird die geteilte Frequenz freundlicherweise an einem Ausgangspin zur verfügung gestellt. Damit kommt man dann auf einen Prescaler, der von ~30MHz - 2600MHz geht und eine Sensitivität oberhalb von 180MHz von > -20dBm hat. Die Methode lässt sich auch bei vielen anderen PLL Chips anwenden, so dass man eine grosse Auswahl von Prescalern zur Verfügung hat.z.B. LMX2326 (€4.45 bei hbe/Farnell) ADF41xx (~9€, bis 8GHz) Die Schaltung selbst ist denkbar einfach, man braucht nur zusätzlich einen kleinen AVR, der den NDiv Faktor + Config. in den PLL Chip reindrückt - fertisch. ... vieleicht kanss der eine oder andere gebrauchen.
Angehängte Dateien:
Ja, die Idee ist ja recht naheliegend, wenn man sich etwas näher mit diesen PLL Chips beschäftigt hat. (Wollte auch damit nur den kleinen Hinweis geben, den nächsten SAT Tuner nicht ganz so achtlos in die Tonne zu werfen)
und ich wollte nur das sofortige Nachbauen erleichtern :-) Eric
Na dann gleich noch ein paar Tips. In den SAT Tunern die mir bisher untergekommen sind war entweder ein SP5055S oder ein TSA5055T verbaut. Obwohl der TSA Funktions und Pingleich daherkommt, fängt der erst bei ~600MHz an vernünftig zu Teilen. Der N Teiler des SP besteht aus einem fixen 1:16 Vorteiler und einem konfigurierbaren Teiler. Mir ist es nicht gelungen diesen unter 256 einzustellen, so dass mann mit einem minimalen Teilungsfaktor von 4096 leben muss. Dadurch hat man eine relative niedrige Ausgangsfrequenz (244kHz/GHz), was aber kein Genauigkeitsverlust sein sollte, wenn man Peter Danneggers kombinierte Zeit und Count Messmethode benutzt. Die neueren PLL Chips haben diese Einschränkung nicht, da sie relativ hohe PFD Frequenzen abkönnen (10MHz). Der LMX2326 z.B. schafft lt. DB beim N Teiler 100MHz-2.8GHz. Dessen R Teiler geht von 5MHz - 100MHz und bis 5MHz kann man wie üblich einen AVR direkt nehmen - was will man mehr.
Sind das sehr kurze Nadelimpulse? Soweit ich weiß, ist das Ausgangssignal nur für eine Periode high (oder low), nur durch den festen Prescaler reduziert. Das könnte einem angeschlossenen Frequenzzähler immer noch Probleme machen. Bei den angegebenen 2,6 GHz sind das 6 nsec-Impulse.
Bei dem SP5055 mit dem 4096er (16*256) Teiler sind das fast exakt 50% Tastgrad. Geht man mit dem Teiler höher so wird es allerdings asymetrischer, aber z.B. bei einem 16384er und 1.3GHz sind das immer noch 11µs / 1.6µs, also kaum ein Problem. Ich hab das ganze bei mir über einen HC14 direk an einem AVR Pin hängen und bis 1.3GHz kann ichs mit einem HP Synthesizer verifizieren und bis 2.1GHz mit eigegengebauten VCOs (höher komm ich momentan mit denen noch nicht).
Angehängte Dateien:
-
SP5055_config_bytes.png
25 KB
Hallo Leute, aus gegebenem Anlass krame ich mal diesen älteren Beitrag aus. Ich habe nämlich durch diese Anregung auch mal einen alten Sat Tuner um den SP5055S erleichtert und diesen an einen AVR angeschlossen. Als Konfigurationsbytes habe ich folgendes in den Chip gepumpt: (siehe Anhang für config table) I2c_sp(1) = &B00000100 = Divider 2^10 = 1024 I2c_sp(2) = &B00000000 I2c_sp(3) = &B10110111 = Testsignal Out auf 7 I2c_sp(4) = 0 Speise ich nun ein Signal aus einem 80Mhz Quarzoscillator ein erhalte ich am Ausgang das um 1024 geteilte Signal. Das sieht okay aus. Speise ich allerdings garnichts ein und lass den Eingang offen oder schliesse diesen gegen Masse kurz erhalte ich trotzdem ein Ausgangssignal. Dieses liegt etwa bei 215khz was mit 1024 multipliziert auf ein Eingangssignal von etwa 220Mhz schliessen lässt. Das irritiert mich. Hat jemand eine Erkärung ? Eine andere Frage meinerseits betrifft die Funftion des 4Mhz Quarzes. Ist dieser in dieser Anwendung (testmode)des IC überhaupt notwendig ? Ich habe nämlich festgestellt, dass das ganze auch ohne diesen Quarz bzw. ohne externen Takt genauso arbeitet. Zudem habe ich Versuchsweise mal einen externen Takt über einen DDS Generator eingespeist. Hier scheint es auch egal zu sein, ob dieser nun 4Mhz oder irgendeine andere Frequenz hat. Gruss Klaus ######################## INFO ######################################## Für alle , die sich auch mit dem SP5055 beschäftigen wollen hier noch einige extra Infos: 1. Mitel SP5055 entspricht Toshiba TD7626F http://www.datasheetcatalog.net/de/datasheets_pdf/T/D/7/6/TD7626F.shtml 2. eine Application Note 168 zum SP5055 3. in der von Kupfermichi geposteten Schaltung (erster Beitrag) scheint mit der Pullup R1 (P7) mit 10K viel zu hochohmig, da er am open Collector des P7 ein sehr schlechtes Anstiegsverhalten erzeugt. Mit 1k sieht das viel besser aus. http://www.datasheetarchive.com/Indexer/Datasheet-020/DSA00350271.html
GHz-Teiler neigen zum schwingen, wenn kein Eingangssignal anliegt. Das Verhalten ist normal.
Das weiß ich nicht. Muß ich aber auch nicht. Dieses Verhalten tritt bei einigen solcher ICs auf und ist auch in einigen Datenblättern erwähnt. Eventuell weil der Eingang sehr empfindlich ist und HF aus der "Gegend" aufschnappt. Sag Du es mir!
nun... ich hatte auch schonmal gelesen, dass es bei solchen Sachen zu Schwingungen kommen kann. Allerdings finde ich die Frage von Abdul ganz interessant. Nachdem ich die vermeintlichen 220Mhz detectiert hatte habe ich nämlich zunächst sämtliche möglichen Sendequellen in Verdacht gehabt und habe diese schrittweise deaktiviert. Diese möglichen Quellen waren: 1. DECT Telefon 2. Wlan Router 3. Bluetoth Mouse 4. die Laptops 5 .. alles Ich lebe im Wald. Es gibt hier keine weitern Sendequellen. Das Haus wird mit DC 12 Volt gespeist. Es gibt keine Netzleitungen Es gibt keine Strommasten Es gibt keinen Radioempfang (Tal-Lage) Zudem hatte ich den Eingang des IC direkt am IC gegen GND kurzgeschlossen. Also könnte man wirklich fragen "Warum sollte es schwingen ?" Gruss Klaus
> GHz-Teiler neigen zum schwingen, wenn kein Eingangssignal anliegt. Das > Verhalten ist normal. > Und warum? Das kommt daher, dass diese ICs am Eingang einen empfindlichen Verstärker mit einer ziemlich hohen Bandbreite haben. Wenn der Eingang hochohmig ist, also nichts angeschlossen, dann reicht eine sehr schwache Kopplung vom Ausgang zurück auf den Eingang, damit es zu einer Oszillation kommt, das kann z.B. über die Spannungsversorgung oder die Masse passieren. Oder einfach kapazitiv oder induktiv direkt vom Ausgangspin auf den Eingang. Je höher die Frequenz ist, um so mehr Kopplungsmechanismen gibt es; deshalb ist die Schwingneigung um so größer, je höher die Bandbreite und die Verstärkung des Bauteils ist.
In der Regel kann man das Schwingen der GHZ Vorteiler-Ics verhindern , in dem man an den Eingang einen Widerstand gegen Masse legt, der die Symetrie ein wenig stört. Der Teiler wird dadurch was unempfindlicher. Wie groß der Widerstand sein muss, ist in der Regel im Datenblatt oder einer Applikation des jeweiligen IC-Herstellers beschrieben. Ralph Berres
Alles falsch bis hierhin! Es gibt Frequenzteiler, die auf einem vorabgestimmten Oszillator basieren. Dieser Oszillator kann dann auf ein Eingangsignal mit n-facher Frequenz synchronisiert werden. Er "rastet" somit auf einem ganzzahligen Teilerverhältnis ein. Liegt kein Eingangssignal an, schwingt der Oszillator frei. (Wie ich schon geschrieben habe: Oszillatoren schwingen nun mal.) Man nennt diese Teile auch "getriggerte Sperrschwinger". Das ist im Übrigen eine alte Technik, die erstmals mit Röhren verbaut wurde. Und er wird immer noch dort eingesetzt, wo die Frequenzen so hoch sind, dass man keine Flipflops realisieren und einsetzen kann. Der Nachteil ist, dass man ungefähr die Ausgangsfrequenz kennen muss. Die Eingangsfrequenz darf auch nicht beliebig sein.
df1as schrieb: > Man nennt diese Teile auch "getriggerte Sperrschwinger". ?????? Es sind normale Flip-Flops. Ralph Berres
Dann ist es in der Tat ein anderer Effekt, der zum Schwingen führt. Wenige GHz sind ja seit geraumer kein Problem für FFs. Ich habe hier Aussagen gelesen, dass GHz-Teiler schwingen - und das bringe ich mit dieser Sperrschwinger-Technik im Zusammenhang. Die ersten GHz-Teiler wurden so realisiert. Wenn es kein allzu altes Bauteil ist, sollte dort FFs implementiert sein.
df1as schrieb: > Die ersten GHz-Teiler > > wurden so realisiert. Das muss wohl vor meiner Zeit gewesen sein. Ich bin Jahrgang 1954. Die Teiler aus den 70ger Jahren U264 von Telefunken waren auch schon Flip Flops mit einen Vorverstärker davor. Vielleicht hatte HP bei den uralt Countern das mit den Sperschwingerteiler mal angewendet. Zutrauen würde ich es dieser Fa. Nenne mir doch mal eine Typenbezeichnung von so einen Sperschwingerteiler. Sowas interesiert mich echt, wie das früher gemacht wurde. Ralph Berres
Ich meine, bei den Oliv-grünen gab es diese Technik, vielleicht bei den Radargeräten. Als ich mit GHz-Technik angefangen habe zu experimentieren (Anfang der 80er) gab es auch schon stabile Teiler. 1:1-Synchronisation wurde auch noch lange Zeit verwendet (z.B. 10-GHz-Gunplexer mit Durchblasemischer, Regelung über ZF-Diskriminator), das Prinzip dahinter ist auch nicht soviel anders.
> In der Regel kann man das Schwingen der GHZ Vorteiler-Ics verhindern , > in dem man an den Eingang einen Widerstand gegen Masse legt, der die > Symetrie ein wenig stört. Nunja .. ich sagte ja bereits dass die Schwingung auch dann auftritt wenn ich den Eingang gegen Masse kurzschliesse. Das kann es ja dann nicht sein .. oder ? Gruss Klaus
Doch. Wenn es ein Verstärkereingang ist, dann wäre es möglich, dass dieser Verstärker nicht "absolut stabil" arbeitet, also nicht mit jeglichem Amplituden- und Phasenwert des Eingangs-SWRs zurechtkommt. Ein Kurzschluss ist genauso schlecht wie ein offener Eingang, ist aber um 180° gedreht. Meist ist es unwahrscheinlich, dass beide Situationen (offen und kurzgeschlossen) zum Schwingen führen, aber auch nicht ausgeschlossen. Besser abgeschlossen wäre der Eingang mit einem Widerstand. Bleibt die Frage nach dem Wert - ausprobieren. 100 Ohm wären vermutlich nicht verkehrt.
> Nunja .. ich sagte ja bereits dass die Schwingung auch dann auftritt > wenn ich den Eingang gegen Masse kurzschliesse. > Das kann es ja dann nicht sein .. oder ? Der SP5055S hat einen differentiellen Eingang. Wie hast Du denn das beschaltet? Ich würde einen der beiden Eingangspins auf einen festen Pegel legen, z.B. 2V und den anderen auf eine Spannung ungleich 2V, z.B. 2.5 V. Dann sollte es eigentlich nicht mehr schwingen. Wenn du die Eingänge mit einem Kondensator entkoppelt hast (so wie in dem Applikationsbeispiel im Datenblatt), dann wird er bei einer DC-Eingangsspannung vermutlich nie stabil sein, da die Diffenrzspannung dann 0 ist. Es reichen dann schon sehr schwache Störsignale, damit der Eingangsverstärker schwingt.
Johannes schrieb: > Ich würde einen der beiden Eingangspins auf einen festen Pegel legen, > > z.B. 2V und den anderen auf eine Spannung ungleich 2V, z.B. 2.5 V. Dann > > sollte es eigentlich nicht mehr schwingen. Richtig! dann hört er mit Sicherheit auf zu schwingen. Danach ist er nämlich kaputt! Das mit den Kapazitiv einkoppeln ist schon richtig. Die Eingänge hängen intern über je einen 50 Ohm Widerstand an eine Referenzspannung. Um das Schwingen zu vermeiden kann man über einen Widerstand einer der Eingänge gegen Masse legen. Den Widerstand muss man ausprobieren. Ich würde mal mit 68K anfangen und mich bis maximal 10K nach unten bewegen. Irgendwann hört der Spuk auf. Aber es geht ganz klar zu Lasten der Empfindlichkeit. Ralph Berres
hm hm hm. Dümmlich wie ich bin, hatte ich mal eine gute Erklärung im Web gelesen, aber leider nicht abgespeichert. Die Zuckerplatte hats auch gelöscht. Aber ich tippe eher auf sowas wie ein D-FF getunt mit Resonanzkreis in der Rückkopplung: www.techlib.com/files/dividers.pdf (Lauter Lieblingsdokumente von mir, die mich IMMER am Lesen von Belletristik hindern) Irgendeine Form von Synchronoszillator kanns wohl nicht sein, denn der wäre nicht breitbandig. Das sind die Dinger aber!
>> Ich würde einen der beiden Eingangspins auf einen festen Pegel legen, >> z.B. 2V und den anderen auf eine Spannung ungleich 2V, z.B. 2.5 V. Dann >> sollte es eigentlich nicht mehr schwingen. > Richtig! dann hört er mit Sicherheit auf zu schwingen. Danach ist er > nämlich kaputt! Woran siehst Du das? > Die Eingänge hängen intern über je einen 50 Ohm Widerstand an eine > Referenzspannung. Ich würde das eher als 500 Ohm interpretieren, ist aber im Datenblatt etwas schwer zu lesen. Das ist doch eine genz normale differentielle Eingangsstufe, ähnlich wie in einem OPV, wenn man von den beiden Widerständen mal absieht. Bei den "absolute maximum ratings" ist für "RF input DC offset" der Bereich -0,3 V .. Vcc +0,3 V angegeben, als Eingangsspannung max. 2,5 Vp-p. Da sollte mit 2 bzw. 2,5 V eigentlich nichts kaputt gehen.
Johannes schrieb: > Woran siehst Du das? > > > >> Die Eingänge hängen intern über je einen 50 Ohm Widerstand an eine > >> Referenzspannung. > > > > Ich würde das eher als 500 Ohm interpretieren, ist aber im Datenblatt > > etwas schwer zu lesen. Eingangsstufen in diesen Frequenzbereich haben fast immer 50 Ohm Eingangswiderstand. Schaue dir mal die Datenblätter von z.B. Hittite an oder Plessey. Ralph Berres
Hi again, ich werde da mal was in der vorgeschlagenen Weise ausprobieren. Im datenblatt von Toshiba (erster Beitrag) seite 4 ist die Eingangsstufe. Dort sind es 500 Ohm. Gruss
@Klaus >3. in der von Kupfermichi geposteten Schaltung (erster Beitrag) >scheint mit der Pullup R1 (P7) mit 10K viel zu hochohmig hast natürlich recht, in meinem Aufbau hab ich auch einen 1K Pullup drin. >Eine andere Frage meinerseits betrifft die Funftion des 4Mhz Quarzes. >Ist dieser in dieser Anwendung (testmode)des IC überhaupt notwendig ? Bei einem TSA5511 hab ich das mal ausprobiert. Ohne Frequenz am Fref Pin lief granichts und das Ding teilte auch nur wenn man irgendetwas im Bereich 3-5MHz einspeiste, wie auch im DB spezifiziert. Nach meiner Vermutung könnte der TSA die Frequenz für das I2C Timing brauchen. Inwieweit das auf andere PLL Chips übertragbar ist steht in den Sternen.
> Nach meiner Vermutung könnte der TSA die Frequenz für das I2C Timing > brauchen. Nee ! I2C klappt auch ohne Quarz prima. Gruss K
Ich habe hier auch so einen selbstgebauten Frequenzzähler basierend auf einem ADF4112. Ohne Signal tut auch dieser schwingen und zeigt 1,5 GHz an. Ohne Signal heißt Generator RF Off. Dann sollte der Chip doch 50 Ohm sehen... Ich gucke heute noch mal nach. Gegen 50 Ohm sollten doch die meisten Schaltungen stabil sein. Ob nun 20 oder 100 Ohm ist wahrscheinlich egal, Hauptsache der Widerstand versucht einen Großteil der Energie aus dem System zu ziehen.
> Ich habe hier auch so einen selbstgebauten Frequenzzähler basierend auf > einem ADF4112. Ohne Signal tut auch dieser schwingen und zeigt 1,5 GHz > an. ... Gegen 50 Ohm sollten doch die meisten Schaltungen stabil sein. Nein, wenn man einen differentiellen Eingang kapazitiv ankoppelt, und dort eine DC-Spannung anlegt (egal wie hoch- oder niederohmig), dann ist die differentielle Eingangsspannung 0V. Die wird dann verstärkt und dann reicht schon eine sehr schwache Rückkopplung aus, damit das ganze schwingt. Das kann man nur durch eine (kleine und hochohmige) DC-Spannung direkt am Eingang verhindern.
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.