Guten Tag, ich hoffe ich bin hier mit meinem Anliegen an der richtigen Stelle. Ich verfolge den Thread zum Funktionsgenerator mit AD5930. Dort wurde unter anderem auf den arbiträren Funktionsgenerator von Agilent verlinkt, dessen Schaltplan ich mir intensiv angeschaut habe. Dabei sind bei mir einige Fragen entstanden, auf die ich mir keine Antwort weiß und hoffe, dass ihr mir vielleicht weiterhelfen könnt. Den relevanten Schaltungsausschnitt habe ich mal zusammen geschnitten und als Bild angefügt. Man sieht den differentiellen DAC-Ausgang der einen Strom liefert. Zusammen mit den 69R bildet sich also eine Spannungsquelle aus. Die 33pF bilden zusammen mit den 69R einen ersten Tiefpass mit einer Grenzfrequenz von 69.897MHz aus. Hier verstehe ich den Sinn schon mal nicht, da der DAC mit 50MHz getaktet wird dürfte der Tiefpass ohne sinnvolle Funktion sein? Danach folgt das Rekonstruktionsfilter in Form eines elliptischen Filters 9. Ordnung. Normalerweise werden diese Filter ja derart dimensioniert, dass eine Grenzfrequenz bei der der Durchlassbandrippel erreicht wird, eine Stopbandfrequenz, ein Durchlassbandrippel, die Filterordnung (die ist hier ja vorgegeben), eine Eingangsimpedanz und eine Ausgangsimpedanz angegeben werden. Die Alternative wäre die Stopbanddämpfung vorzugeben, woraus sich die Filterordnung ergibt. Diese Filter lassen sich ja mit Programmen wie AADE Filter Design entwerfen. Soweit so gut. Wenn ich mir nun die Schaltung anschaue, dann gehe ich davon aus, dass das Rekonstruktionsfilter eine Eingangsimpedanz von 69R besitzt, doch schon bei der Ausgangsimpedanz tu ich mich schwer das direkt abzulesen. Am Filterausgang befinden sich 611R (100R + 511), an denen noch einmal ein zusätzliches Sinc-Filter befindet. Dazu parallel liegen noch einmal 890R gegen Masse (1,78k / 2). Ist es nicht so, dass ein Rekonstruktionsfilter seine gewünschte Filterfunktion erst bei richtigem Abschluss entfaltet? Das Sinc-Filter, soweit ich das sehe ist das ein Bandpassfilter mit einer Frequenz von knapp 20MHz, verleiht den 511R ja noch einmal zusätzliche komplexe Widerstände, sodass der Abschluss des Rekonstruktionsfilter nicht real sondern komplex ist? Überhaupt ist mir die Funktion des Sinc-Filters hinter dem Rekonstruktionfilter nicht ganz klar. Ich habe schon die Suchmaschine mit diversen Schlagwörtern bemüht um entsprechendes Infomaterial zu finden, allerdings erfolglos. Es wäre sehr nett, wenn jemand etwas Licht ins Dunkel bringen könnte und mir diese Schaltungsanordnung bis zum Verstärkereingang einmal erklären könnte. Ich danke euch vielmals, Dennis H.
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>Zusammen mit den 69R bildet sich also eine Spannungsquelle aus. Die 33pF >bilden zusammen mit den 69R einen ersten Tiefpass mit einer >Grenzfrequenz von 69.897MHz aus. Hier verstehe ich den Sinn schon mal >nicht, da der DAC mit 50MHz getaktet wird dürfte der Tiefpass ohne >sinnvolle Funktion sein? Nein, die von dir angegebenen Bauteile sind bereits Teil des großen Elliptic-Filters! >Ist es nicht so, dass ein Rekonstruktionsfilter seine gewünschte >Filterfunktion erst bei richtigem Abschluss entfaltet? Da steht doch drunter, daß es kein reinrassiges Filter ist, sondern noch etwas anderes enthält. Hast du das Filter denn überhaupt schon simuliert, wenn du den Experten nicht vertraust? Was kommt denn für ein Frequenzgang heraus?
Es sind R907+R908 parallel zu R902 und R914 parallel zu R909 geschaltet. Möglicherweise ist dann der Abschluß am Ausgang unsymetrisch.
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Hallo, zufällig habe ich ein fertiges Spice-File der Schaltung, weil ich mir das vor einer ganzen Weile auch mal angeschaut habe. In der Tat ist der Frequenzgang nicht flach, wie man das vielleicht erwarten würde. Möglicherweise wird damit der Frequenzgang an anderer Stelle der Schaltung kompensiert. Filti schrieb: > Hast du das Filter denn überhaupt schon > simuliert, wenn du den Experten nicht vertraust? Ich denke nicht das es darum geht den "Experten" nicht zu vertrauen als vielmehr darum, dass er die Dimensionierung verstehen möchte. B e r n d W. schrieb: > Es sind R907+R908 parallel zu R902 und R914 parallel zu R909 geschaltet. Ist es nicht vielmehr so das (R902+R903) || (R904/2) || (R907+R908) ? branadic
>Ich denke nicht das es darum geht den "Experten" nicht zu vertrauen als >vielmehr darum, dass er die Dimensionierung verstehen möchte. Aber da gibt es nicht viel zu verstehen: Die haben ein elliptisches Filter 9.Ordnung mit einer sin(x)/x-Korrektur verknüpft und das ganze solange auf dem Labortisch mit sündhaft teurem Meßequipment optimiert, bis ein optimales Ergebnis dabei herauskam. Das ist weder ein reinrassiges elliptisches Filter noch eine reinrassige sin(x)/x-Korrektur, sondern eben ein Hybrid und dafür gibt es wohl keine Formeln.
Filti schrieb: > Das ist weder ein reinrassiges elliptisches Filter noch eine reinrassige > sin(x)/x-Korrektur, sondern eben ein Hybrid und dafür gibt es wohl keine > Formeln. Wäre das nicht die korrekte Antwort gewesen, die der TE erwartet hätte? Mir ist auch kein Programm bekannt, mit dem man ein Filter dieser Struktur erstellen kann, allerdings wird man diese Anordnung, wie jedes andere Filter auch, formelmäßig erfassen können. branadic
Dennis H. schrieb: > ich hoffe ich bin hier mit meinem Anliegen an der richtigen Stelle. Ich > verfolge den Thread zum Funktionsgenerator mit AD5930. Hallo Dennis, wenn ich das recht sehe, dann ist der AD5930 ein 50 MHz DDS mit 10 Bit analoger Auflösung. Wenn du tatsächlich damit einen Sinusgenerator basteln willst, dann dürfte dir ein weitaus simpleres Filter ausreichen. Also laß dir wegen des Agilent-Beispiels keine grauen Haare wachsen. Das zusätzliche Netzwerk bei denen kurz vor dem OpV dient zum nachträglichen Verschlimmbessern des Amplitudenabfalls, der so etwa ab 2/3 des Durchlaßbereiches zu beobachten ist. Sowas findet sich oft. Guck dir mal die entsprechenden Diskussionen der Funkamateure über den 'Netzwerktester' an. Das Bild von branadic ist ja logarithmisch, weswegen man es da längst nicht so deutlich sehen kann wie auf einer linearen Darstellung. W.S.
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W.S. schrieb: > Das zusätzliche Netzwerk bei denen kurz vor dem OpV dient zum > nachträglichen Verschlimmbessern des Amplitudenabfalls, der so etwa ab > 2/3 des Durchlaßbereiches zu beobachten ist. Bist du sicher, dass das der Grund sein soll? Ich hab für dich mal eine lineare Darstellung angehängt. Schaut man sich den Amplitudengang genau an, dann sieht man eine Erhöhung der Filterkurve, daher mein Schluss, dass ein Abfall an anderer Stelle damit ausgeglichen werden soll. branadic
>Sinn der Sin(x)/x ... ist die Korrektur des abfallenden Frequenzverlaufes hin zur Nyquistfrequenz, weil die Abtastung der DDS nicht mehr in die Spitzen kommt. > Hybrid Es könnte sein, dass hier ein Kompromiss zwischen Frequenzgang und Amplitudenabbildung über den Frequenzbereich nahe Nyquist erzeugt wurde, weil je nach Frequenz im Detail die Amplitude nicht mehr genau bestimmbar wird sondern schwebt, Vielleicht hat die Schaltung auch ein Praktikant ausgedacht und ihr überinterpretiert sie :-)
branadic schrieb: > dann sieht man eine Erhöhung der Filterkurve, daher mein Schluss, > dass ein Abfall an anderer Stelle damit ausgeglichen werden soll. Ja, richtig, eben genau das isses. So glatt und ripplelos wie im Simulationsprogramm geht es in der Realität eben nicht zu und deswegen haben dort die Erfinder noch ein bissel 'nachgeschönt'. W.S.
W.S. schrieb: > So glatt und ripplelos wie im Simulationsprogramm geht es in der > Realität eben nicht zu und deswegen haben dort die Erfinder noch ein > bissel 'nachgeschönt'. Und ich behaupte, dass das nicht der Grund ist! Hier mal der Vergleich simuliertes und reales, gemessenes Filter: http://www.mikrocontroller.net/attachment/79100/Filtermessung.png Nach deiner Theorie hätte sich jemand beim Filterentwurf aber gehörig vertan, das mag selbst ich nicht glauben, immerhin reden wir von Agilent ;) branadic
branadic schrieb: > Und ich behaupte, dass... ...das eigentlich am Thema vorbei geht. Der arme Dennis wollte sich einen DDS-Generator bauen und sucht nach nem geeigneten Filter, damit er am Ausgang einen Sinus und kein Krickelkrackel hat. Und dafür ist das Gepfriemel von Agilent einfach unpassend. Und nochwas: Egal wie groß die Namen sind, gepfriemelt wird überall. W.S.
W.S. schrieb: > Der arme Dennis wollte sich > einen DDS-Generator bauen und sucht nach nem geeigneten Filter, damit er > am Ausgang einen Sinus und kein Krickelkrackel hat. Und dafür ist das > Gepfriemel von Agilent einfach unpassend. Dennis wollte die im obigen Schaltplan gezeigte Schaltung des Rekonstruktionsfilters verstehen, aber diesbezüglich dürfte er genauso schlau sein wie vorher. Ich muss offen gestehen, ich kann den Sinn der so ausgelegten Schaltung bis dato ebenfalls nicht nachvollziehen und kann auch nur spekulieren. Es wäre daher vielleicht hilfreich den restlichen Schaltungsteil mit in die Simulation einzubeziehen, vielleicht ergibt sich ja dann die Erklärung was mit dieser Art von Rekonstruktionsfilter und dem entstehenden Frequenzverlauf beabsichtigt worden ist. Dennis H. schrieb: > Dabei sind bei mir > einige Fragen entstanden, auf die ich mir keine Antwort weiß und hoffe, > dass ihr mir vielleicht weiterhelfen könnt. branadic
>Dennis wollte die im obigen Schaltplan gezeigte Schaltung des >Rekonstruktionsfilters verstehen, aber diesbezüglich dürfte er genauso >schlau sein wie vorher. Da Dennis ganz offensichtlich das Interesse verloren hat, können wir uns die weitere Diskussion ja schenken...
W.S. schrieb: > einen DDS-Generator bauen und sucht nach nem geeigneten Filter, damit er > am Ausgang einen Sinus und kein Krickelkrackel hat. Bei einer DDS hast Du immer Krickelkrackel :-)
Georg A. schrieb: > Bei einer DDS hast Du immer Krickelkrackel :-) Hihi, naja, aber mit nem passenden Filter eben einige 10db unterm Carrier. Und wenn das dann unter oder kurz über'm Rauschfloor liegt, ist es den meisten eh egal. Ursprünglich ging es doch um einen Funktionsgenerator, also eine kombinierte Kiste, um auf dem Labortisch mal eben Sinus, Dreieck, Sägezahn und Rechteck zum Oszillografieren seines NF-Verstärkers zur Hand zu haben. Als 1.LO für den KW-Transceiver wird der Dennis sowas ja wohl nicht benutzen wollen. Apropos 1.LO: Da gibt es ja eine Menge Leute, die die DDS-IC's dafür verteufeln, weil die angeblich ja SOO schlecht seien mit Jitter, Phasenrauschen usw. Ich habe da leise Zweifel, ob diese Leute einen diskreten selbstgebauten und per PLL stabilisierten Oszillator wirklich besser als z.B. einen AD9951 hinbekommen. Vom notwendigen Meßgerätepark mal ganz abgesehen... W.S.
Hallo Leute, ich bin leider erst heute von einem Kurztripp zurück und konnte daher nicht antworten. Zunächst einmal, danke für die vielen Äußerungen. Um das erst einmal richtig zu stellen, ich will mir keinen Funktionsgenerator aufbauen, noch nicht. Dennoch verfolge ich den erwähnten Thread und da ist eben auch der Link zu einem Funktionsgenerator gefallen, den ich mir einfach mal genauer angeschaut habe. Heutzutage ist das ja keine Selbstverständlichkeit mehr, dass Hersteller ihre Schaltpläne im Handbuch mitliefern. Da es sich aber noch um ein recht aktuelles Gerät handelt wollte ich mir die Kniffe der Profis einfach mal anschauen. Und beim Rekonstruktionsfilter bin ich dann hängen geblieben. Dank der Anleitung von branadic habe ich grundsätzlich einmal nachvollziehen können wie ein solches Rekonstruktionsfilter mit modernen Hilfsmitteln vergleichsweise einfach ausgelegt und realisiert werden kann. Dennoch konnte ich mir auf das von Agilent gezeigte Filter keinen Reim machen und offenbar stehe ich damit ja nicht allein. Wäre super, wenn sich doch noch jemand mit einer Erklärung finden würde. Ich danke euch vielmals, Dennis H.
Kein Anwender interessiert das "nackte" Filter. Was zählt ist das was am Ausgang herauskommt und genau da muss der Frequenzgang flach sein. Nur mal so als Tip. Da ist auch noch ein Verstärker und vielleicht sogar noch andere Bauteile dahinter. DDS hat vom Prinzip bedingt auch noch einen sinx/x Abfall der für einen flachen Gesamtfrequenzgang kompensiert werden muss.
>Kein Anwender interessiert das "nackte" Filter. Was zählt ist das was am >Ausgang herauskommt und genau da muss der Frequenzgang flach sein. Völlig richtig. Also, für mich sieht die Filterkonstruktion sehr durchdacht aus und nicht wie das Werk eines Praktikanten. Ich würde der Schaltung deshalb zunächst vertrauen und das Ganze einmal aufbauen. Übrigens wirst du aufgrund der unvermeidlichen Bauteiletoleranzen der Filterbauteile ohnehin keinen mathematisch glatten Frequenzgang erwarten dürfen. Das ist bei einem solchen Projekt aber völlig normal und darf dich nicht stören.
Helmut S. schrieb: > DDS hat vom Prinzip bedingt auch noch > einen sinx/x Abfall der für einen flachen Gesamtfrequenzgang kompensiert > werden muss. Das darf man so nicht verallgemeinern. Einige Bausteine, seien es jetzt DACs oder DDS-ICs, haben eine Sinc-Korrektur bereits integriert. Kommt also auf den verwendeten Baustein drauf an. Aber genau das soll hier ja mit der Sinc-Korrektur durchgeführt werden. Da man eh unterhalb der Nyquistfrequenz arbeitet kann man das daher mit einem geschickt dimensionierten Parallelschwingkreis annähern. Eine Alternative ist hier gezeigt: http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3853 Und genau hier liegt auch das Problem meiner oben gezeigten Simulation. Man muss der Signalquelle in der Simulation erst einmal das Sinc-Verhalten des DACs verpassen, um den Einfluss der Korrekturstufe erkennen zu können. Das kann man offenbar mit einer G-Source und Laplace realisieren: Laplace=sin(abs(s)*{TA/2})/(abs(s)*{TA/2})*exp(-s*{TA}) Eine so durchgeführte Simulation dürfte dem tatsächlichen Ausgangssignal deutlich näher kommen. branadic
An so einem Thema bin ich auch gerade dran. Hatte leider wenig Erfolg mit der Simulation. Am Ende lief es auf Testen, Messung und Umlöten hinaus.
W.S. schrieb: > Ich habe da leise Zweifel, ob diese Leute einen > > diskreten selbstgebauten und per PLL stabilisierten Oszillator wirklich > > besser als z.B. einen AD9951 hinbekommen. Vom notwendigen > > Meßgerätepark mal ganz abgesehen... Diese Leute , die das nicht hinbekommen, werden auch keinen Empfänger mit einen intermodulationsfreien Dynamikbereich von 100 dB und mehr zustande bekommen. Ralph Berres
Du scheinst Dich in dem Thema auszukennen. Hättest Du dazu einige Literaturtipps?
Direkte Literaturtipps habe ich jetzt keine. Auser den einschlägigen grundsätzliche Erklärungen zur Funktionsweise der verschiedene Synthesizer insbesonders DDS-Synthesizer, Bücher wie Arbeitsbuch für den HF-Techniker Eric Tart Red aus dem Franzis Verlag, den UKW-Berichten ganz allgemein, usw. Ins besonders in den beiden letzten Werken wird immer wieder aufgezeigt, wie man Front Ends und auch ZF Verstärker mit sehr großen Intermodulationsfreien Dynamikbereich designt. Besonders in den UKW-Berichten der früheren Ausgaben haben sich immer wieder nahmhafte Professoren sowohl Grundlagenartikel, als auch direkt nachbaubare Bauanleitungen verschiedenster Anwendungen veröffentlicht. Was das Phasenrauschen der DDS Synthesizer betrifft, kann der Empfänger nie besser sein als es das Phasenrauschen des 1.LO durch sein reziprokes Mischen im 1 Mischer hergibt. Handelsübliche DDS Synthesizer haben meist einen DA Wandler von 12 Bit Auflösung drin. ( Die ersten 14 Bit Versionen gibt es nun auch ). Es hängt sowohl von der Auflösung des DA wandlers ab, als auch von dem Verhältnis zwischen Clockfrequenz und Ausgangsfrequenz des DDS Synthesizers ab, wie weit sich Phasensprünge beim akkumulieren bemerkbar machen. Es gibt wenige Frequenzeinstellungen , wo auch ein DDS Synthesizer keine Phasensprünge machen, also immer die selben Speicherstellen des Sinus-Roms auslesen, aber das ist im praktischen Betrieb die Ausnahme. Eben diese Phasenprünge erscheinen hinter dem Aliasingfilter als Jitter und mischen sich reziprok als zusätzliches digitales Rauschen in den Empfangskanal, wenn ein starkes Signal unmittelbar neben ein interessierendes aber extrem schwaches Signal auftaucht. Im Empfänger wird das schwache Signal durch das starke Signal desensibilisiert. Das Rauschen des 1. LO wird durch das starke Signal in die ZF gemischt ( reziprokes mischen ) und überdeckt damit das schwache Signal, so das diese dann unhörbar wird, Der Empfänger ist scheinbar taub. Abmildern kann man dieses Phasenrauschen eines DDS Synthesizers nur, in dem man 1. eine möglichst hohe Auflösung des DA Wandlers hinter dem Sinus-rom benutzt, 2. eine Sinustabelle mit möglichst vielen Stützstellen vorsieht, 3. ein möglichst großes Verhältnis zwischen Clockfrequenz und Ausgangsfrequenz erreicht. Gerade Punkt 3 ist bei den üblichen DDS Synthesizers als 1. LO bei KW-Empfänger ein Schwachpunkt. In den 70ger Jahren wurden sehr oft reine geradzahlige Synthesizer benutzt, welches oft nur 100Hz Schritte zugelassen hat. Die Feineinstellung wurde dann durch variieren des Referenzoszillators durchgeführt. Hier muss man für Sorge tragen, das der zu disziplinierende 1. LO von sich aus schon möglichst frequenzstabil bleibt, eine möglichst hohe Güte aufweist, und die Regelspannung der PLL nur gerade soviel den LO verstimmen kann, wie für die Überstreichnung des gesamten Empfangsbereich notwendig. Auch hier wurde bei handelsüblichen A-Funk Empfängern gerne geschludert. Später kamen dann Fraktional-N Synthesizer zum Zuge, die prinziepiell auch Phasensprünge bei bestimmten Frequenzen aufweisen. Diese sind aber vorhersehbar und lassen sich durch eine gegenläufige Modulation zum Teil wieder beseitigen. Diese Technik wird auch heute bei hochpreisigen HF Signalgeneratoren angewendet. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Diese sind aber > vorhersehbar und lassen sich durch eine gegenläufige Modulation zum Teil > wieder beseitigen. Klingt irgendwie logisch, ja - wobei ich jetzt nicht spontan wüsste, wie. Danke für Deine Ausführungen. Edi
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