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Forum: HF, Funk und Felder Frequenzanzeige Spektrumanalyzer


Autor: Ralph B. (rberres)
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Hallo Mitleser

In meiner Bastelecke werkelt ein Spektrumanalyzer Taketa Riken TR4113

Das ist ein Gerät welches 3 Teilbereiche hat. 10KHz-1,8GHZ ZF 2050MHz
1,5GHz-3,5GHZ ZF 530MHz und 2,5GHz-4,5GHz ebenfalls ZF 530MHz.

Die Frequenzanzeige wurde in der Form realisiert, das mit einem 
3,5stelligen Anzeige-IC ( ICL7107 ) die Abstimmspannung des ersten VFO ( 
Yig-Oszillator 2050-4050MHz ) gemessen wird.

Im Spanbereich bis 200MHz/Teil bis 0,5MHz/Teil wird der Yig Oszillator 
gewobbelt in den kleineren Bereichen der 3 Localoszillator , und der 
YIG-Oszillator wird in 1MHz Schritten gerastert.

Da die Frequenzanzeige relativ ungenau ist, wollte ich eine echte 
Frequenzmessung realisieren.

Den ersten Localoszillator in 1MHz Schritten anzuzeigen sollte kein 
Problem sein. Aber ich wollte eventuell auch die 100KHz und 10KHz Stelle 
zur Anzeige bringen. Dies macht aber nur Sinn bei Spannbereiche unter 
0,5MHz/Teil bei welcher der erste Oszillator an 1MHz Rasterfrequenz 
angebunden ist und der dritte Oszillator gewobbelt wird.

Ich müsste also einen zweiten Frequenzzähler aufbauen welche nur die 
10KHz und 100KHz Stellen vom dritten Oszillator auswertet.

Da der dritte Oszillator immerhin ca 7MHz Abstimmbereich hat, würde dann 
die Anzeige des ersten Oszillators falsch gehen, wenn ich mich weiter 
als 1MHz von der Mittenfrequenz entferne.

Zudem müsste man irgendwie sicherstellen, das die Anzeige des ersten 
Oszillators genau um 1 Digit weiter springt, wenn der dritte Oszillator 
sich um 1MHz geändert hat.

Wie würdet ihr das Problem lösen?

Einen kompletten Umbau auf voll digitale Frequenzeinstellung scheitert 
wegen des hohen Aufwandes und Platzbedarf aus.

Ich bin gespannt auf die Antworten.


Ralph Berres

Autor: W.S. (Gast)
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Ähemm...

Ne Frequenzanzeige per Messung der Oszillatoren hat ja wohl nur dann 
Sinn, wenn man nicht wobbelt, sondern den Bereich von Hand durchstimmt, 
so daß der/die Frequenzmesser genug Zeit zum Messen haben.

Ansonsten scheinst du ja einen hinreichend heißen Draht zu Hittite zu 
haben, um dich mit den entsprechenden Vorteilern einzudecken. Dann ein 
simples kleines CPLD und ein µC dahinter und der Rest passiert in 
Software.

W.S.

Autor: Ralph B. (rberres)
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W.S. schrieb:
> Ne Frequenzanzeige per Messung der Oszillatoren hat ja wohl nur dann
> Sinn, wenn man nicht wobbelt, sondern den Bereich von Hand durchstimmt,
> so daß der/die Frequenzmesser genug Zeit zum Messen haben.

Naja ich habe vergessen zu erwähnen das eine getriggerte Frequenzanzeige 
geplant ist. Das heißt ich messe immer an der selben Stelle auf der X 
Achse.

Solange die Frequenzänderung innerhalb des offenen Tores bei der Messung 
nicht größer als die Auflösung des Frequenzzählers , dürfte das auch 
funktionieren. Der Spektrumanalyzer wobbelt ja eher langsam, schon 
alleine wegen der Einschwingzeit der Bandfilter.

W.S. schrieb:
> Ansonsten scheinst du ja einen hinreichend heißen Draht zu Hittite zu
> haben, um dich mit den entsprechenden Vorteilern einzudecken.

Naja einen heißen Draht habe ich nicht zu Hittite, jedoch bekommt man 
die Teiler sogar bei Farnel. Wenn ich mich auf 1MHz Auflösung beschränke 
ist das ganze Projekt auch kein Problem.

Ich weis nur nicht im Falle, wenn ich den dritten Oszillator auch 
auswerte, wie ich die Ergebnisse des Zählers vom ersten Lokaloszillator 
mit dem des dritten Lokaloszillators verheíraten soll.

Da ja bei kleinen Span der erste Oszillator ja nicht gewobbelt wird, der 
dritte aber durchaus 7MHz Span überschreiten kann, die der erste Zähler 
ja nicht erfasst.

Ralph Berres

Autor: Gerd E. (robberknight)
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Mal ne ganz andere Idee: hast Du zufällig einen Signalgenerator für 
diesen Frequenzbereich zur Hand? Dann könntest Du mit dem Generator ein 
Signal in der Nähe Deines Signal-under-test generieren und in das 
Messsignal einkoppeln. Dann den Generator solange verstimmen, bis sich 
die beiden Signale überlagern. Jetzt kannst Du das genaue Ergebnis am 
Generator ablesen.

Autor: Ralph B. (rberres)
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Gerd E. schrieb:
> Du zufällig einen Signalgenerator für
> diesen Frequenzbereich zur Hand?

Ja habe ich SMHU von R&S

Gerd E. schrieb:
> Dann könntest Du mit dem Generator ein
> Signal in der Nähe Deines Signal-under-test generieren und in das
> Messsignal einkoppeln. Dann den Generator solange verstimmen, bis sich
> die beiden Signale überlagern. Jetzt kannst Du das genaue Ergebnis am
> Generator ablesen.

Das wäre möglich, ist aber nicht gerade komfortabel.

Mir geht es darum die ungenaue Anzeige welches die analoge 
Abstimmspannung auswertet, durch ein direktes Frequenzmessverfahren zu 
ersetzen.

Wenn man nur den ersten Oszillator auswertet ist das ja auch noch 
relativ einfach machbar. Aber wenn man schon dabei ist, will man den 
dritten Oszillator in die Anzeige mit einfließen lassen. Und da fehlt 
mir noch die richtige Eingebung.

PS hat jemand noch zufällig irgendwo ein U6025 oder einen anderen Teiler 
durch 4 oder 256 bis 5GHz irgendwo übrig?



Ralph

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Das wäre eine Summen- oder Differenzbildung von zwei voneinander 
unabhängigen Zählergebnissen, wenn ich es recht verstehe. Entweder 
gleichzeitig messen und dann mit Mikrocontroller/CPLD/TTL-Logik die 
Summe/Differenz bilden oder nacheinander, dann reicht es, denselben 
Zähler zu benutzen, eventuell muss er aber auf- und abwärtszählen.

: Bearbeitet durch User
Autor: Hp M. (nachtmix)
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Ralph B. schrieb:
> Den ersten Localoszillator in 1MHz Schritten anzuzeigen sollte kein
> Problem sein.

Oder nix messen, sondern den LO durch einen DDS-Osillator ersetzen.
Der YIG ist ja wohl schon durch eine PLL auf die 1MHz Stufen festgelegt.

Wenn du dann noch alles aus einer einzigen 10MHz Frequenz ableitest, 
kannst du an Stelle des Quarzes auch ein Rubidiumnormal einspeisen.

Autor: Ralph B. (rberres)
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Hp M. schrieb:
> Oder nix messen, sondern den LO durch einen DDS-Osillator ersetzen.
> Der YIG ist ja wohl schon durch eine PLL auf die 1MHz Stufen festgelegt.

Ja aber nur bei den kleineren Spans als 1Mhz/Teil.

Bis 1Mhz/Teil wird der Yigoszillator gewobbelt, und läuft frei. Eine 
Feinabstimmung findet aber nach wie vor im dritten Oszillator statt.

Ein DDS Synthesizer ist problematisch was das Phasenrauschen betrifft, 
was in einen Spektrumanalyzer nicht so brickelnd ist. Außerdem muss ich 
auch den DDS Synthesizer abstimmen. Es erhöht nur den Aufwand noch mehr.

Christoph K. schrieb:
> Das wäre eine Summen- oder Differenzbildung von zwei voneinander
> unabhängigen Zählergebnissen, wenn ich es recht verstehe.

Darauf könnte es hinauslaufen. Wobei ich noch das Problem sehe das bei 
dem übergang von 990KHz auf die 1MHz der zweite Zähler bei Null anfangen 
müsste und der erste um 1MHz weiter springen müsste. Da sicher zu 
stellen, das beide Frequenzen sich nahtlos aneinander gliedern weis ich 
noch keine Lösung, außer akribischen Abgleich mit all seinen 
Langzeitdrifts einer analogen Lösung.

Christoph K. schrieb:
> Entweder
> gleichzeitig messen und dann mit Mikrocontroller/CPLD/TTL-Logik die
> Summe/Differenz bilden oder nacheinander, dann reicht es, denselben
> Zähler zu benutzen, eventuell muss er aber auf- und abwärtszählen.

Das nacheinander messen ist glaube ich eine gute Idee, weil man dann nur 
zwischen zwei Eingänge des Zählers wechseln muss. Das werde ich mal 
weiter verfolgen.

Ralph Berres

Autor: Zitronen F. (jetztnicht)
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Als Teiler verwendet man sinnvollerweise gfertige PLL chips. Die haben 
ueblicherweise programmierbare Ausgaenge, wo man sich zB das 
Phasenkomparatorsignal ausgeben lassen kann. Ueblicherweise muss das 
unter 250MHz sein.

Und zum Zaehlen, resp messen kann man einen chip nehmen, der das im 
nebenbei erledigt, zb einen AD9547

Autor: Petra (Gast)
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Da die Takeda Riken (Nachfolger Advantest) sehr viele Spektrumanalyser 
mit freilaufenden Oszillatoren gebaut hat (Deiner fällt sicher auch 
darunter), wirst Du all drei Oszillatoren einzeln messen müssen und dann 
zusammenrechnen.
Die Herausforderung ist, dass die Oszillatoren nicht sonderlich stabil 
sind. Offensichtlich haben die seinerzeit weder stabile noch rauscharme 
PLL zusammenbauen können.

Autor: Ralph B. (rberres)
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Hallo Petra

Petra schrieb:
> Da die Takeda Riken (Nachfolger Advantest) sehr viele Spektrumanalyser
> mit freilaufenden Oszillatoren gebaut hat (Deiner fällt sicher auch
> darunter),

Naja ab 500KHz/Teil bis 200MHz/Teil ist der erste Oszillator er 
tatsächlich freilaufend.

Bei kleineren Spans wird er an eine Referenzfrequenz angebunden, so das 
er in 1MHz Schritten rastet.

Petra schrieb:
> wirst Du all drei Oszillatoren einzeln messen müssen und dann
> zusammenrechnen.

so sehe ich das auch. Zumindest die beiden Oszillatoren die gewobbelt 
werden. Also erster und dritter Oszillator. Der zweite Oszillator ist 
Quarzstabil und wird ohnehin nur im Bereich 1 10KHz-1800MHz verwendet.

die beiden oberen Bereiche mischen direkt auf 530MHz runter.

Petra schrieb:
> Die Herausforderung ist, dass die Oszillatoren nicht sonderlich stabil
> sind. Offensichtlich haben die seinerzeit weder stabile noch rauscharme
> PLL zusammenbauen können.

Der erste Oszillator ist bei kleineren Spans als 500KHz/Teil an eine PLL 
angebunden. Der zweite Oszillator lässt sich um maximal 8MHz ziehen.

Der wurde seinerseits aus einen Quarzoszillator und eine 48MHz Frequenz

durch Mischung erzeugt. Der 48MHz Oszillator wird dabei bei kleinen 
Spans gewobbelt und dient auch zur Feinabstimmung (+-2MHz ).

Heute verwendet man wohl keine Yigs mehr sondern direkt fein abstimmbare 
PLLs in dem ersten Oszillator.

Ralph Berres

Autor: W.S. (Gast)
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Ralph B. schrieb:
> Naja ich habe vergessen zu erwähnen das eine getriggerte Frequenzanzeige
> geplant ist. Das heißt ich messe immer an der selben Stelle auf der X
> Achse.

Oh..Kamikaze-Flieger?

also, mein steinalter im Ruhestand befindlicher Röhren-Wobbler macht das 
so, daß er den Sägezahn der Abstimmung für die Zeit der Messung mal eben 
anhält (Ladestrom kurzschließen). Dabei ergibt sich als Nebeneffekt, daß 
man die Meßstelle als hellen Leuchtpunkt auf der Kurve sieht.

W.S.

Autor: Ralph B. (rberres)
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W.S. schrieb:
> also, mein steinalter im Ruhestand befindlicher Röhren-Wobbler macht das
> so, daß er den Sägezahn der Abstimmung für die Zeit der Messung mal eben
> anhält (Ladestrom kurzschließen). Dabei ergibt sich als Nebeneffekt, daß
> man die Meßstelle als hellen Leuchtpunkt auf der Kurve sieht.

Genauso habe ich das auch vor.

Ralph Berres

Autor: Ralph B. (rberres)
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Ein Freund von mir wird für mich auf einen Atmega16 ein Programm 
schreiben.

Gezählt wird mit einen hardwaremäßigen 32Bit Zähler LS7060 dessen 
Ergebnis dem Mikroprozessor mitgeteilt wird. Nacheinander für den 1. 
Oszillator und dem zweiten Oszillator.

Um den Torzeitimpuls zu erzeugen, würden wir gerne den Timer2 ( 16Bit ) 
benutzen. Als Quarz für den Prozessor ist ein 10MHz Quarzofen bzw. ein 
externes Rubidiumfrequenznormal vorgesehen. Das passiert nach einen 
Triggerimpuls der von einen analogen Komperator kommt, welches die 
horizontale Ablenkspannung an Bildmitte feststellt. Während des 
Torimpulses wird der Sweepvorgang angehalten.

Hier mal eine Aufstellung wie die Torimpulse hergeleitet werden sollen.


Localosz1 2050-4050 MHz geht auf einen Teiler durch 256

Raus kommt  2050MHz/256 =   8,0078125 MHz
        bis 4050MHz/256 = 15,820313 0MHz
Auflösung      1MHz/256 =   3,90625 KHz  Periodendauer 256uSek

Localoszil2  500MHz/64 = 7,8125 MHz
        bis  504MHz/64 = 7,8750 MHz
Auflösung    100KHz/64 = 1,5625 KHz = 640uSek
        10KHz/64 = 156,25 Hz  = 6,4mSek
         1KHz/64 = 15,625 Hz  = 64mSek
              100Hz/64 = 1,5625 Hz =  640mSek

Erforderliche Stabilität = 2*10exp-7



Taktfrequenz des Mikroprozessors =10MHz

Vorteiler des Timers = 256

Also ist der Timertakt 10MHz/256 = 39062,5Hz = 25,6uSek

Für den ersten Oszillator  benötigt der Timer also 256uSek / 25,6uSek 
Timertakt für den Timertakt also        10 Zählschritte

Für den zweiten Oszillator werden benötigt
100KHz Auflösung = 640uSek /25,6uSek = 25 Zählschritte
 10KHz Auflösung = 6,4mSek/ 25,6uSek = 250 Zählschritte
   1KHz Auflösung = 64mSek/ 25,6uSek = 2500 Zählschritte
100 Hz  Auflösung = 640mSek/25,6uSek = 25000 Zählschritte
Die benötigte Stabilität wäre dann 640mS : 2*10exp7 = 3,2*10exp-8 Sek = 
32nSek


Es werden dann direkt die gezählten Frequenzen im Display stehen.

Also beim ersten Oszillator wird 2050-4050 im Display stehen.

Beim zweiten Oszillator 5000 bis 5040 im Display stehen.

Je nach Auflösung muss der zweite Wert um Faktor 10, 100 oder Tausend 
korrigiert werden, damit an der ersten Stelle immer die 1Megahertzstelle 
steht.


Vom Ergebnis des ersten Oszillator werden im Controller  2050 abgezogen.

Vom Ergebnis des zweiten Oszillators werden 502MHz abgezogen.

Der genaue Wert der jeweils abgezogen wird muss am aktuellen Objekt 
ermittelt werden.


Die so errechneten Frequenzen werden addiert und zur Anzeige gebracht.

Die Frage die sich mir stellt ist folgende

Kann der Timer des Prozessors überhaupt einen Torzeitimpuls erzeugen, 
dessen Breite von 640mSek auf 32nS genau eingehalten wird? Oder 
schwabbelt der Impuls in seiner Breite viel mehr hin und her?

Wird die Breite des Impulses nur von der internen Zählerhardware des 
Prozessors bestimmt, oder spielt da wesentlich noch Ausführungszeiten 
der Software eine Rolle, die mir das Konzept so verhageln würde.

In diesem Falle müsste ich sowohl den eigentlichen Zähler als auch die 
Torzeiterzeugung hardwaremäßig realisieren.

Es gibt doch sicherlich hier im Forum Spezialisten die sich insbesonders 
mit dem Atmega16 auskennen und auch Messtechnikspezialisten sind.

Vielleicht kann mir hier jemand zu dem Thema Timergenauigkeit was 
schreiben, ob mein Plan so funktioniert, oder ob ich tatsächlich den 
hardwaremäßigen Aufwand treiben muss um die Torzeitimpulserzeugung zu 
realisieren.

Ralph Berres

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Autor: Petra (Gast)
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Hallo Ralph!

So wie ich die Takeda Riken / Advantest PLL Schaltungen gekannt habe 
(bin seit mehr als 10 Jahren nicht mehr in der HF Branche) haben die 
sehr lange Regelzeiten. Da wurde oft erst nach einem Sweep die Frequenz 
nachgestellt.
Das hat dann ein paar sweeps nach einer Frequenzustellung gebraucht, bis 
sie stabil waren. Wenn ich mich richtig erinnere, waren das mehr sample 
& hold Schaltungen, als klassische PLL. In Erinnerung sind mir noch die 
3361 wo Kunden Probleme hatten, wenn se ferngesteuert waren.

Autor: Ralph B. (rberres)
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Hallo Petra

Deiner Antwort entnehme ich, das du eventuell sogar bei Advantest 
arbeitest.
Mein Taketa Riken 4113 ist ein Gerät aus den 80ger Jahren, und besteht 
aus dem Grundgerät 4110 und dem HF Einschub 4113. Es gab mehrere sogar 
bis 20GHz.

Die PLL ist ein Phasenvergleicher , welche aus einen, aus einen 50MHz 
Quarz runtergeteilte 1MHz die Referenzfrequenz herleitet.

Mit Hilfe einer Step-Covery-Diode werden aus den 1MHz Rechteck 
Nadelimpulse erzeugt, welches ein Oberwellenspektrum bis 4 GHz erzeugt.

Bei einen Span von 200KHz/Teil und kleiner wird der erste Lokaloszilator
( YIG ) 2,05 GHz bis 4,05 GHz mit dem 1MHz Nadelimpuls verglichen und 
daraus eine Regelspannung erzeugt, welche zu der Abstimmspannung 
summiert wird. Der Yig springt richtig in 1MHz Schritte. Gewobbelt wird 
dann mit dem
dritten Oszillator 402MHz-406MHz.

Bei meinen SA ist die kleinste RBW 10Hz. Entsprechend stabil sind die 
Lokaloszillatorfrequenzen auch.

Viele Grüße

Ralph Berres

Autor: Petra (Gast)
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Hallo Ralph!
Ich habe vor über 10 Jahren bei R&S im Service aufgehört. Da waren die 
Avantest auch im Programm. Ich kann mich dunkel auch an einen Spektrum 
Deiner Serie erinnern den ich damals repariert habe.

Autor: Ralph B. (rberres)
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Hallo Petra

Hast du in Köln im Servicecenter gearbeitet?

Dann könnte es sein, das du einen sehr guten Freund von mir kennst. ( 
Bernhard Kistinger ). Er ist jetzt Leiter des Kalibrierlabors in Köln.

Du müsstest ja dann auch den SML03 kennen, von denen ich zwei Stück 
besitze. Was machst du heute beruflich?

Ralph

Autor: Ralph B. (rberres)
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Eine Anmerkung zu meinen Projekt.

Nachdem sich eine stabile Torzeiterzeugung mit Hilfe der Timer des 
Atmega16 als überaus problematisch erwiesen hat, läuft es jetzt 
vermutlich auf einen Reziprokzähler hinaus.

Vielleicht funktioniert das ja besser.



Nächstes Jahr kommt dann ein Projekt. Reziprokzähler mit SP8634B in 
Signal und Referenzzähler. Diese Bausteine sind BCD Counter mit TTL 
Ausgang welche bis 700MHz garantiert sind. Vielleicht gehen sie auch 
noch bis 1000MHz. Dann könnte man mit Hilfe einer aus den 10MHz 
Referenzfrequenz gewonnenen Taktfrequenz von 1000MHz für die Counter 
einen Zähler realisieren welche 10Stellen/Sek Auflöst.

Die Ics bekomme ich die Tage.

Ralph Berres

Autor: Sascha (Gast)
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Hallo Ralph,
es würde vermutlich leichter sein einen Speky mit Frequenzzähler zu 
kaufen.

Bei den Tek494/492 Geräten gibt es eine Mittenspannung am YIG 
Oszillator, auf den die PLLs abgestimmt werden und dann wird einmal der 
Sweep-Vorgang gestartet. Wenn das Gerät in der Software das nicht 
unterstützt wirds vermutlich nichts. Es werden natürlich alle 
ZF-Frequenzen auch gemessen und für die Anzeige verrechnet, da auch die 
ZF-Frequenzen gezielt für die Filterkorrekturen verändert werden müssen.

Das ist schon etwas aufwendig im gesammten.

Gruß Sascha

Autor: Ralph B. (rberres)
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Sascha schrieb:
> es würde vermutlich leichter sein einen Speky mit Frequenzzähler zu
> kaufen.

Ist aber eine Kostenfrage. Natürlich wäre mir ein R&S SFW40 lieber als 
der alte analoge Taketa Riken.

Aber mein VW-Golf verkaufen, um das Gerät anzuzahlen, möchte ich nicht, 
und meine Katze bringt zu wenig Erlös für sowas :-)

Was ich von dem Tek492 oder Tek 494 halten soll weis ich nicht. So 
richtig begeistern konnte ich mich für Tektronix noch nie. Aber der 
Tek494P kostet auch schon deutlich über 2000 Euro gebraucht. Da ist ein 
Nachrüsten eines Frequenzzählers deutlich preiswerter.

Sascha schrieb:
> Bei den Tek494/492 Geräten gibt es eine Mittenspannung am YIG
> Oszillator, auf den die PLLs abgestimmt werden und dann wird einmal der
> Sweep-Vorgang gestartet.

Wenn mich nicht alles täuscht, ist der Tektronix 492 auch analog 
aufgebaut, und die Mittenfrequenzanzeige wird genauso wie bei meinen zur 
Zeit mit Hilfe eines AD-Wandlers ICL7107 aus der analogen 
Abstimmspannung des ersten Lokaloszillators gewonnen.

Yig-Oszillatorlose VCOs kamen erst sehr viel später auf den Markt.

Das sind dann aber auch Geräte die keine Kathodenstrahlröhre mehr haben, 
sondern ein LCD Display.

Außerdem so schwierig wird das nicht werden. 2 Frequenzen messen während 
der Sweep für einen Moment angehalten wird, dürfte kein unüberwindbares 
Hindernis sein.

Ralph Berres

Autor: Sascha (Gast)
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Hallo Ralph, das ist zwar richtig dass der TEK494 mit dem YIG Oszillator 
analog arbeitet, aber er hat dahinter eine PLL sitzen, die die Frequenz 
über einen DAC (2x12Bit oder so) genau einregelt und dann die sweep 
Spannung überlagert. Der Analyzer hat extra sogar eine sehr aufwendige 
Frequenzzähler Karte drin. Mit einem ADC würde man doch nie und nimmer 
eine genaue Frequenz messen können. Der YIG Oszillator driftet doch.
Übrigens ist der TEK494 schon ein digitales Speichersystem, man könnte 
genausogut einen LCD anschliesen. Aber er kann auch noch analog, was 
natürlich unsinn ist, sonst flimmert das Bild so stark.

Warum Frequenz messen ?
Geb doch ein Signal mit bekannter Frequenz drauf ?


Gruß Sascha

Autor: Ralph B. (rberres)
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Sascha schrieb:
> aber er hat dahinter eine PLL sitzen, die die Frequenz
> über einen DAC (2x12Bit oder so) genau einregelt und dann die sweep
> Spannung überlagert.

Naja mein SA macht das anders.

Bei eins Span von kleiner 500KHz wird der Yigoszillator an eine PLL mit 
1MHz Schrittweite angebunden und der zweite Oszillator wird gewobbelt.

Sascha schrieb:
> Der Analyzer hat extra sogar eine sehr aufwendige
> Frequenzzähler Karte drin.

Wie gesagt. Meiner zeigt nur die Abstimmspannung digital an, was 
übrigens damals ein gängiges Prinzip war).

Sascha schrieb:
> Mit einem ADC würde man doch nie und nimmer
> eine genaue Frequenz messen können. Der YIG Oszillator driftet doch.

Deswegen will ich ja einen Frequenzzähler entwickeln der das alles 
berücksichtigt.

Sascha schrieb:
> Warum Frequenz messen ?
> Geb doch ein Signal mit bekannter Frequenz drauf ?

Ich wollte den Eingang des SAs eigentlich zum messen benutzen und nicht 
úm eine Referenzfrequenz anzuzeigen damit ich weis wo ich bin.

Ralph Berres

Autor: Petra (Gast)
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Die Frequenzmessungen sind nur sinnvoll wenn sie mit der Sweep time 
korrelieren. R&S hat bei seinen FSA (gut 20 Jahre alt) im 
Frequenzzählermodus den Sweep angehalten. Das kann man hier nur sehr 
aufwändig realisieren, da es keine Marker Peak Funktion gibt.
Man kann in Abhängigkeit der Sweep time die Auflösung verändern. Die 
schnellste Sweep time ist 200 µs, die langsamste ist 100 Sekunden. Das 
heisst in dieser Zeit ändert sich mindestens eine Frequenz. Dazu kommen 
die Unstabilitäten der Oszillatoren. Nur muss man sich im klaren sein, 
ob man die Startfrequenz, oder die Stoppfrequenz messen will.

Autor: Ralph B. (rberres)
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Petra schrieb:
> Die Frequenzmessungen sind nur sinnvoll wenn sie mit der Sweep time
> korrelieren. R&S hat bei seinen FSA (gut 20 Jahre alt) im
> Frequenzzählermodus den Sweep angehalten.

Ich habe in meinen SA einen Eingang entdeckt, mit dem das auch möglich 
ist.

Davon mache ich natürlich Gebrauch. Hat den Nebeneffekt, das die Stelle 
im Bild etwas heller wird.

> Das kann man hier nur sehr
> aufwändig realisieren, da es keine Marker Peak Funktion gibt.

Hat meiner auch nicht. Geht aber trotzdem.

> Man kann in Abhängigkeit der Sweep time die Auflösung verändern.

Auch das habe ich vor. Torzeitvorgabe  gestaffelt von 100us bis 1 Sek.

> Die
> schnellste Sweep time ist 200 µs, die langsamste ist 100 Sekunden. Das
> heisst in dieser Zeit ändert sich mindestens eine Frequenz. Dazu kommen
> die Unstabilitäten der Oszillatoren. Nur muss man sich im klaren sein,
> ob man die Startfrequenz, oder die Stoppfrequenz messen will.

Bei meinen Swob2 den ich damals hatte, hatte ich auch einen 
Frequenzzähler eingebaut, welche von einer horizontal verschiebbaren 
Marke getriggert wurde. Wenn auch nur mit 1ooK Hz Auflösung ging das 
sogar ohne anhalten des Sweeps während der Messung. Die Sweepfrequenz 
war allerdings fest die 50Hz Netzfrequenz.
Mein aktueller Swob5 hat diese Markerfunktion ja schon von Hause aus 
eingebaut.

Ich will zunächst bei mir mal die Centerfrequenz messen.

Ralph Berres

Autor: Sascha (Gast)
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Hallo,
also bei 100KHz Auflösung reicht vermutlich auch der AD-Wandler.

@Petra, es wird nicht die Start und auch nicht die Stoppfrequenz 
gemessen sondern die Frequenz in der Mitte, wo normal auch der Cursor 
steht. Der Sweeper arbeitet mit einer negativen und positiven Spannung. 
Wird er angehalten, also abgeschaltet so steht der YIG-Oszillator genau 
auf der Kalibrierten Frequenz, die durch die PLL justiert wird und durch 
den Zähler kontrolliert wird.

Bei größerem Span wird das Phase-Gate Modul von der PLL abgeschalten und 
mit einem Harmonic-Mixer der Frequenzverlauf gesteuert bzw. überprüft.

Ich habe selbst nochmals meinen Tek494 umgebaut damit ich auch bei 
2.4GHz noch die Frequenz auf 1Hz genau messen kann bei einer 
Videofilterbreite von 30Hz. Das war gar nicht so einfach, weil der 
Referenz Oszillator extrem wenig Jitter haben darf und dann die PLLs das 
auch erst packen müssen. Aber dank Analog Device PLL Bausteine hat es 
gut funktioniert.

Das hinderliche am ganzen ist aber eher auch schon die Firmware der 
Geräte, weil ich keine Doku darüber habe. Sonst würde es natürlich auch 
einfacher gehen.

Im vergleich zu meinem R&S FSH6 ist mir der alte Tek494 lieber. Der 
einzigste Vorteil der digitalen Geräte sind die Filter. Aber Messungen 
für spektrale Reinheit eines Signals (Sender usw.) ist der Tek494 weit 
dem FSH6 überlegen.

@Raplh, Tipp du kanst die Analog Device PLL Bausteine auch als digitale 
Vorteiler für deinen Frequenzzähler nutzen. Da man den Divider 
programmieren kann und auf den Testausgang schalten kann. Somit ist es 
ein preiswerter Vorteiler für den GHz Bereich.

Gruß Sascha

Autor: Zitronen F. (jetztnicht)
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Wenn die Rampe schon mit einem DAC erzeugt wird, kann man ja nach einem 
Kalibrationsscan jedem Punkt eine Frequenz zuweisen.

Autor: Sascha (Gast)
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Hallo,
aber nur 5 Minuten lang und bei gleicher Temperatur.

Autor: Ralph B. (rberres)
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Um Spekulationen wie man es machen könnte und irgendwelchen für mich 
vollkommen abwegigen Ideen vorzugreifen lade ich mal ein paar geistige 
Ergüsse dazu hoch.

Es wird sicherlich gleich über das riesige Bildformat gemotzt. Aber ich 
kann das Schaltbild nicht anders hochladen.

Vielleicht kann ein Sysop es für mich ja verkleinern.

So wie im Schaltbild wird es voraussichtlich realisiert.

In den beiden Worddateien stehen noch Erklärungen dazu.


Somit steht vorläufig das Konzept mal fest.

Ralph Berres


Ups Reziprog Counter.rtf war die falsche Datei. die kann gelöscht 
werden.

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Autor: Petra (Gast)
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@ Sascha:
Der FSH hat einen einfachen HF Teil, bei dem Strom gespart werden muss. 
Schon ein FS 300 ist dem HF Teil des FSH haushoch überlegen, weil 
Energie keine Rolle spielt. Bei Deinem Tek hat der 1. Mischer sicherlich 
ein 1.LO Signal >13 dBm und die von enem YIG. Deshalb die besseren HF 
Eigenschaften. Die Frequenzstabilität ist aber schlechter als beim FSH.

@Ralph:
Ich finde Dein Projekt genial. Was ich vermisse, ist die Detektion des 
Eingangssignals. Das ist bekanntlich nicht immer exakt in der Mitte. 
Oder habe was übersehen?!!?

Autor: Ralph B. (rberres)
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Petra schrieb:
> @Ralph:
> Ich finde Dein Projekt genial. Was ich vermisse, ist die Detektion des
> Eingangssignals. Das ist bekanntlich nicht immer exakt in der Mitte.
> Oder habe was übersehen?!!?

Hallo Petra

Meine Intension war eigentlich in Bildmitte eine einigermaßen 
verlässliche Angabe zu bekommen. Das heißt bei 2GHZ Span genügt eine 
Auflösung auf 1MHz vollkommen. Denn mehr kann man eh nicht auf dem 
Bildschirm feststellen.

Die Auflösung wird mit abnehmenden Span entsprechend angepasst, bis zu 
100Hz Auflösung.

Ich habe nicht die Intension die Frequenz auf 8stellen hinter dem Komma 
anzuzeigen.

Mich nervt einfach nur wenn ich die jetzige Frequenzanzeige betrachte, 
das dann die tatsächliche Mittenfrequenz bis zu 7MHz abweichen kann, und 
das noch in Abhängigkeit, von der Konstellation zwischen Mars und Venus 
und ob obendrein Vollmond ist.
Ich glaube , das was ich vorhabe ist im etwa das maximale was ich mit 
vertretbaren Aufwand realisieren kann. Will ich es genauer müsste ich 
das komplette Konzept der Frequenzaufbereitung des SAs in Frage stellen 
und von Grund auf neu entwicklen. Irgendwo stoße ich auch an meine 
intellektuellen Grenzen. Aufwandsmäßig komme ich dann ganz schnell in 
die Größenordnung, wo ich mir gleich einen FSL kaufen könnte. Das Geld 
habe ich einfach nicht.

Ich bin aber durchaus offen für Ideen von dir, wenn sie in meinen 
vorhanden SA realisierbar sind und einen echten Vorteil gegenüber meinen 
Konzept bringt.

Viele Grüße

Ralph Berres

Autor: Jetzt ist G. (hacky)
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Oder D.
>Wenn die Rampe schon mit einem DAC erzeugt wird, kann man ja nach einem
Kalibrationsscan jedem Punkt eine Frequenz zuweisen.

Sascha
>Hallo, aber nur 5 Minuten lang und bei gleicher Temperatur.

So genau wie der Cursor gesetzt werden kann ist die 
Temperaturabhaengigkeit unerheblich. Und sonst kann man ja wieder einen 
Kalibrationsscan drueber lassen.

Autor: Ralph B. (rberres)
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Siebzehn F. schrieb:
>>Wenn die Rampe schon mit einem DAC erzeugt wird, kann man ja nach einem
> Kalibrationsscan jedem Punkt eine Frequenz zuweisen.

Diesen Spektrumanalyzer hatte ich schon nachträglich mit einen Yigfilter 
für die beiden oberen Bereiche nachgerüstet.

Da hatte ich genau dieses verwirklicht. Siehe Link

http://public.hochschule-trier.de/~berres/Bauanlei...

Hier waren die Anforderunge aber wesentlich geringer.

Da das Yigfilter etwa 13MHz breit ist, brauchte ich auf der gesamten 
X-Achse nur 256 Punkte abzuspeichern.

Der nicht unerhebliche Drift und vor allem die Hystereseeffekte eines 
Yig ( egal ob Oszillators oder Filter ) spielen bei einen 13MHz breiten 
Filter nur eine untergeordnete Rolle. Das RBW Filter ist nur maximal 
300KHz breit.

Wohl aber bei dem Yig-Oszillator. Hier hilft nur echte Frequenzmessung.

Was die Pegelgenauigkeit betrifft kann mein SA es ohnehin nicht mit 
einen modernen aktuellen SA von R&S aufnehmen. Wenn ich eine 
Frequenzlinearität von 1db erreiche dann bin ich glücklich.

Ralph Berres

Autor: m.n. (Gast)
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Ralph B. schrieb:
> Da die Frequenzanzeige relativ ungenau ist, wollte ich eine echte
> Frequenzmessung realisieren.

So ganz habe ich Deine Anforderungen nicht verstanden.

Welche Meßrate mit welcher Auflösung brauchst Du denn? An anderer Stelle 
hatte ich schon geschrieben, daß ein AVR 100 Messungen/s bei 5-stelliger 
Anzeige schafft. Fertige Schaltungen+Programme gibt es dazu im Netz.
Allein ein Vorteiler ist erforderlich, der den GHz-Bereich auf 
MHz-Bereich herabteilt.
Die obige Schaltung 'Count4.sch.jpg' ist dagegen sehr aufwendig.

Autor: Ralph B. (rberres)
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m.n. schrieb:
> Welche Meßrate mit welcher Auflösung brauchst Du denn?

Messrate und Aktuallisierungsrate soll sich an der vom SA automatisch 
eingestellten Bandbreite orientieren, welches vom Span vorgegeben ist.

Das heißt bei vollen Span brauche ich eigentlich nur den ersten 
Oszillaotor zu messen weil ich nur 1MHz Auflösung benötige, das soll 
alerdings in ca 1mSek passieren.

Mit abnehmenden Span sollen immer mehr Stellen hinzu kommen. Weil aber 
mit abnehmenden Span die RBW ebenfalls abnehmen muss ( jedenfalls in 
Stellung automatische Kopplung ) wird die Scangeschwindigkeit auch 
abnehmen müssen, also hat man für die Frequenzmessung entsprechend mehr 
Zeit.

Bei einen Span von 2KHz und einer RBW von 30Hz dauert ein Durchgang 
schon 100 Sekunden und mehr, da kann die Frquenzmessung ruhig 1 Sekunde 
dauern.

In den ein paar Anmerkungen zu den Frequenzverhältnissen, habe ich die 
Abstufungen aufgeführt. Da allerdings noch für den konventionellen 
Zähler, wie es Anfangs gedacht war.

Ich mache also nacheinander 2 Messungen dessen Ergebnisse ich dann 
addiere.

Messung Oszillator für ersten Mischer 2-4GHz Auflösung 1MHz Vorteiler 
/256
und dann Oszillator 2 502-506MHz Auflösung Spanabhängig bis 100Hz. 
Vorteiler/64

Angezeigt sollen 8 Stellen in einer LCD Anzeige.

Ob das ein AVR wirklich so problemlos bewältigt , weis ich nicht.
Ein Atmega 16 hat da offenbar so seine Schwierigkeiten.

Deswegen wurden sämtliche Zeitkritischen Geschichten auf 
Hardwarelösungen ausgelagert.

Und mal ehrlichgesagt. Sooo Aufwendig ist die Hardware auch wieder 
nicht.

Da habe ich schon viel aufwendigere Hardware realisiert.


Ralph Berres

Autor: m.n. (Gast)
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Gut, wenn Du es mit passender Hardware hinbekommst, dann mache es.

Ich hätte einen STM32F411 (Nucleo-Board) genommen, der mehrere Kanäle 
gleichzeitig und hinreichend schnell messen kann.

Eine Alternative wären zwei AVR, die jeweils eine Frequenz messen und 
einer von beiden die Verrechnung zum Endergebnis erledigt. Die Programme 
wären kurz, sodaß ein passender Compiler (Demoversion IAR) auch die 
64-Bit Zahlen verarbeiten kann, die man für 8-stellige Ergebnisse 
braucht.

Autor: m.n. (Gast)
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Ich geb Dir noch einen Link, was ein STM32F407 (sehr ähnlich zum ..411) 
so schaffen kann.
http://www.mino-elektronik.de/FM_407/fmeter_407.htm

Autor: Ralph B. (rberres)
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Danke für die Links

Bleibt noch nachzutragen, das die Platzverhältnisse sehr prekär sind.

Ich möchte das vorhandene originale analoge Anzeigemodul durch meines 
ersetzen.

In das Gerät bekomme ich 2 Platinen Huckepack in der Größe 50*60mm 
unter.

Da muss außer den Vorteilern und den 10MHz Oszillator alles drauf 
passen.

Die Vorteiler kommen direkt an die Quellen. Der 10MHz Takt bekommt eine 
extra Platine im rückwertigen Bereich.

Ich hoffe das ich den ganzen Gerümpel unterbekomme. So werde ich den 
Atmega16 als SMD Baustein nehmen und die TTL Gatter auch.

Die beiden 32Bit Zähler LS7060 leider nicht.

Die muss ich deswegen nehmen, weil dafür bei meinem Programmierer schon 
eine Routine gibt. Er hat bereits einen Zähler für seinen Swob5 damit 
aufgebaut
( wenn auch mit nicht so hohen Anforderungen ).


Ralph Berres

Autor: m.n. (Gast)
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Ralph B. schrieb:
> ( wenn auch mit nicht so hohen Anforderungen ).

Dann achte darauf, daß er auch mit 64-Bit 'double'-Werten rechnet.
Viel Erfolg!

Autor: Ralph B. (rberres)
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m.n. schrieb:
> Ralph B. schrieb:
>> ( wenn auch mit nicht so hohen Anforderungen ).
>
> Dann achte darauf, daß er auch mit 64-Bit 'double'-Werten rechnet.
> Viel Erfolg!

werde ich ihm sagen. Er programmiert nur in Bascom. Assembler und C kann 
er nicht.

Ralph Berres

Autor: Sascha (Gast)
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Hallo,
@Ralph, respekt für deinen Artikel in den UKW-Berichten. Ich war dieses 
jahr auch in Weinheim, bin leider aber im Stau gestanden und habe den 
Vortrag über PA-Linearisierung somit verpasst. Habe aber diesmal nette 
Kontakte geknüft. Bin was AFU Technik angeht noch am restaurieren eines 
alten Relais DB0WN.

@Petra, das möchte ich mal sehen, dass der FSH6 eine bessere 
Frequenzstabilität hat als mein Tek494. Habe einen sehr guten OCXO drin 
mit modifizierten PLLs und VCXOs. Übrigens hat der YIG Local Oszillator 
ein sehr geringes Phasenrauschen, was ich beim FSH6 für sehr dürftig 
empfinde.
Ich habe den FSH6 mir ja auch nur zugelegt, weil ich ein portables Gerät 
mit Trackinggenerator gebraucht habe. Am liebsten würde ich das Gerät 
wieder verkaufen. Aber was dann für ein Gerät?

Hameg gibt es ja auch nicht mehr, oder?

Gruß Sascha

Autor: Ralph B. (rberres)
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Sascha schrieb:
> @Petra, das möchte ich mal sehen, dass der FSH6 eine bessere
> Frequenzstabilität hat als mein Tek494.

Der FSH6 hat keinen Yig-Oszillator sondern der Oszillator ist eine PLL, 
mit geringer Stromaufnahme.

Ob der Intermodulationsfreie Dynamikbereich aber so gut ist wie die 
Geräte mit Yig Oszillator mit seinen relativ hohen Pegel für den Mischer 
von +13dbm weis ich nicht, und habe auch meine Zweifel.

Hameg ist übrigens von Rohde&Schwarz aufgekauft worden und provitiert 
seit dem von Rohde&Schwarz. Die Hameg Geräte sind einfach erwachsener 
geworden.

In den UKW Berichten und in der Funkamateur habe ich schon einiges 
veröffentlicht.

Meistens sind es Dinge die aus der Not geboren sind. Wie z.B. das 
Mitlauffilter für den SA.

Mit der PA-Linearisierung musste ich mal parken, weil mir die Ideen 
ausgegangen sind.

Ralph Berres

Autor: Ralph B. (rberres)
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Obwohl es schon über 1 Jahr her ist, möchte ich doch mal berichten, was 
aus dem Projekt geworden ist.

Nach dem ein Freund aus Bonn ( Dieter Barth ) sich der Sache vor 1,5 
Jahren angenommen hat, ist daraus jetzt eine Baugruppe entstanden welche 
ich zur Zeit am einbauen bin. Dieter hat es übrigens gründlich getestet, 
bevor er es mir geschickt hat.

Es wird noch ein bis zwei Wochen dauern.

Dann werde ich nochmals drüber berichten.

Ralph Berres

Autor: MiWi (Gast)
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Ralph B. schrieb:
> Obwohl es schon über 1 Jahr her ist, möchte ich doch mal berichten, was
> aus dem Projekt geworden ist.
>
> Nach dem ein Freund aus Bonn ( Dieter Barth ) sich der Sache vor 1,5
> Jahren angenommen hat, ist daraus jetzt eine Baugruppe entstanden welche
> ich zur Zeit am einbauen bin. Dieter hat es übrigens gründlich getestet,
> bevor er es mir geschickt hat.


Und bei Gelegenheit lehrst Du deinem Freund, daß er für solche Bilder 
doe Platinen nicht auf einen Teppich legt, der im wahrsten Sinne des 
Wortes die klassische Grundlage für ärgerlichste ESD-Dramen ist...

ansonsten - Hut ab vor der gekonnten Platinenschlichtung...

MiWi

Autor: Ralph B. (rberres)
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Hier mal ein paar Fotos vom eingebauten Spektrumanalyzer
zur Zeit sind wir dabei die Abfrage der Frequenzeinstellpotis zu 
realisieren.

: Bearbeitet durch User
Autor: Petra (Gast)
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Hut ab, vor Euren Umbauten.
Wenn Ihr so weiter macht, wird der YIG mit Synthesizer stabilsiert oder 
gleich durch eine phasenstabile DDS ersetzt.

Autor: Ralph B. (rberres)
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Petra schrieb:
> Wenn Ihr so weiter macht, wird der YIG mit Synthesizer stabilsiert oder
> gleich durch eine phasenstabile DDS ersetzt.

Naja der Yig wird in den kleinen Spans ohnehin schon gerastert.

DDS Synthesizer mit den üblichen Kanidaten von Analog Device wollte ich 
in einen Spektrumanalyzer wegen seines katastrophalen Phasenrauschen 
nicht haben  wollen.

Da wäre ein Fraktional/N Synthesizer schon zielführender, ist aber viel 
zu aufwendig um einen SA nachzurüsten.

Was hier entstanden ist, ist ein Frequenzzählermodul der alle vier 
Oszillatoren gleichzeitig mist und miteinander verrechnet. Der 
Frequenzzähler ist übrigens kein Reziprogzähler sondern ein 
Geradeauszähler. Der Reziprogzähler hätte hier keinen Vorteil gebracht, 
sondern nur viel größeren Hardwareaufwand.

Ralph Berres

Autor: Ralph B. (rberres)
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Es ist vollendet.

Die Potiabfrage der beiden Frequenzeinstellpotis und die damit 
verbundene Schätzung der eingestellten Frequenz in quasi-Echtzeit,
bis der Frequenzzähler die tatsächliche  Frequenz gemessen hat
funktioniert jetzt auch.

Vielleicht werde ich das ganze mal veröffentlichen. Man kann es ja auf 
fast jeden älteren noch analogen Spektrumanalyzer portieren.

Ralph Berres

Autor: soul e. (souleye)
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Gibt's die UKW-Berichte noch? Da gehört sowas rein :-)

Autor: Ralph B. (rberres)
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soul e. schrieb:
> Gibt's die UKW-Berichte noch? Da gehört sowas rein :-)

ja die gibt es noch. Ich werde den Herrn Smolka mal fragen ob er 
Interesse hat das zu veröffentlichen. Zumal ja vor ein paar Jahren schon 
mal jemand einen Zähler für einen Spektrumanalyzer veröffentlicht hat. 
Nur nicht so aufwendig wie meiner.

Ralph Berres

Autor: Inschen Jöhr (Gast)
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Ralph B. schrieb:
> DDS Synthesizer mit den üblichen Kanidaten von Analog Device wollte ich
> in einen Spektrumanalyzer wegen seines katastrophalen Phasenrauschen
> nicht haben  wollen.

ooops, da lese ich gerade eine grobe Fehleinschätzung.

Nicht das Phasenrauschen ist ein Problem vieler DDS-Bausteine
sondern die Nebenlinien die auf grosser Bandbreite betrachtet
nicht in den Griff zu kriegen sind.

Noch so eine "problematische" Aussage:

Ralph B. schrieb:
> Da wäre ein Fraktional/N Synthesizer schon zielführender, ist aber viel
> zu aufwendig um einen SA nachzurüsten.

Was ist jetzt an einem ADF4350 / ADF4351 (den du selbst schon
ins Auge gefasst hattest) aufwendig?

Autor: Ralph B. (rberres)
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Inschen Jöhr schrieb:
> Was ist jetzt an einem ADF4350 / ADF4351 (den du selbst schon
> ins Auge gefasst hattest) aufwendig?

nicht nur der eigentliche Synthesizer ist aufwendig, sondern um den 
anzusteuern wäre ein Mikrokontroller notwendig, mit samt der 
Wobbelrampenerzeugung und allen drum und dran. Und der muss verdammt 
schnell sein.

Ein Umbau würde bei einen rein analogen SA auch das gesamte Bedienfeld 
und alles was mit dranhängt über den Haufen werfen. Man könnte dann auch 
gleich einen SA komplett neu entwickeln.

Das war mir dann doch zu aufwendig.

Nebenbei bemerkt habe ich den ADF4350 in meinen Swob5 fürs 
Schmalbandwobbeln eingesetzt. Der Synthesizer wird dafür in 100KHz 
Abständen durchgestimmt, für die Mittenfrequenz einzustellen. Gewobbelt 
wird ein anderer Oszillator.

Aber auch hier hatte der ADF4350 ein ziemliches Phasenrauschen erzeugt, 
bedingt durch seine PLL welche ich nur durch Vergrößerung der 
Regelzeitkonstante der PLL vermindern konnte. Das würde aber das Wobbeln 
mit dem SDF4350 in einen SA ausschließen. Zumal der SA einen 
Dynamikumfang von 80db hat der Swob5 nur ca 60db.

Über einen Span von 2Ghz zu wobbeln ist der Yigoszillator nun mal nur 
schwer zu übertreffen, was das Phasenrauschen betrifft.

Inschen Jöhr schrieb:
> Nicht das Phasenrauschen ist ein Problem vieler DDS-Bausteine
> sondern die Nebenlinien die auf grosser Bandbreite betrachtet
> nicht in den Griff zu kriegen sind.

Der DDS Synthesizer erzeugt auch ganz übles Phasenrauschen. Das habe ich 
selber mit dem AD8950 erfahren müssen. Der ist um gute 30db schlechter 
als ein Yigoszillator. Abgesehen davon das man auch hier einen extrem 
schnellen Mikrokontroller benötigt, wenn man 50 mal in der Sekunde 1000 
Frequenzen mit der nötigen Auflösung berechnen soll und zwar in 
Fließkomma.

Ralph Berres

Autor: Zitronen F. (jetztnicht)
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> Abgesehen davon das man auch hier einen extrem schnellen Mikrokontroller 
benötigt, wenn man 50 mal in der Sekunde 1000 Frequenzen mit der nötigen Auflösung 
berechnen soll und zwar in Fließkomma.

Naja. Die Frequenzen rechnet man einmal und spult die dann aus dem Ram 
ab.

Autor: Ralph B. (rberres)
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Ich wollte jetzt nochmal berichten, wie das Projekt ausgegangen ist.

Nach dem ich vor ein paar Wochen die Abfrage der Frequenzeinstellpotis 
grob und fein mit einen 12 Bit ADC realisiert hatte, wurde dann ein 
Unterprogramm entwickelt, welches beim drehen von einer der beiden 
Frequenzpotis eine Frequenz anzeigt, welche aus der Änderung der Potis 
berechnet wurde.

Das geschieht in quasi Echtzeit. Zu Berechnung wurde die zuletzt 
tatsächlich gemessene Frequenz und die Änderung der ADC Werte genommen. 
Dabei erscheint hinter der angezeigten (Schätz)Frequenz ein 
Fragezeichen. Bei dem nächsten Scandurchgang wird dann die tatsächliche 
Frequenz wieder gemessen und ersetzt die geschätzte Frequenz im Display 
( natürlich ohne Fragezeichen ).

Vorteil ist das man insbesonders bei langen Scanzeiten ( Kleine 
ZF-Bandbreiten ) jetzt trotzdem sieht wie sich die Frequenz  ändern wird 
wenn man an den Potis dreht.

Die Frequenzänderung pro ADC-Schritt hatte ich bisher noch einmalig zu 
Fuss als feste Konstante eingetragen, und war noch sehr ungenau.

Was jetzt in den letzten Tagen noch implementiert wurde, ist eine 
Kalibrierroutine für eben diese Frequenzänderung pro ADC Schritt für 
beide Potis zu messen und als Konstante ins Eeprom abzulegen.

Dazu war eine Menuestruktur in der Kalibrierroutine notwendig, was mir 
viel Kopfzerbrechen bereitet hat.( Die Berechnungen selber waren kein 
Problem ).

Im Gerät existieren seitlich im Gerät und auf dem Mikroprozessorboard, 
Platine 3 am oberen Rand ein Schalter und drei Tasten.
Der Schalter schaltet prinziepiell das Kalibriermenue ein. Mit den 
Tasten up , down  und Speichern kann man sich durch die Menues hangeln 
und in jedem Menue die gefundenen Werte abspeichern.

Folgende Menues existieren jetzt.

ZF-Cal: In diesem Menue wird die Abweichung der letzten ZF von seiner 
Sollfrequenz erfasst und als Korrekturkonstante zukünftig 
berücksichtigt.
Die Abweichung vom Sollwert beträgt immerhin über 33KHz.

ADC-Cal: Hier werden die Rohwerte der beiden ADC Kanäle angezeigt. Sie 
dient dazu um mit den vier Spindeltrimmer den Bereich der ADCs  zwichen 
040 am Anfang der Potis und 4040 am Ende der Potis zu justieren. Die ist 
die einzige Hardwarekalibrierung welche notwendig ist.

FGrob-Anfang Cal: Hier wird zunächst abgefragt ob der ADC-Wert kleiner 
als 400 ist. Die zum ADC-Wert gehörende Frequenz wird angezeigt als auch 
der ADC Wert selber. Wenn ADC Wert kleiner als 400 ist dann können 
Frequenz und ADC-Wert abgespeichert werden. Ansonsten erscheint ADC-Wert 
zu groß im Display.

FGrob-Ende Cal:  Hier wird zunächst abgefragt ob der ADC-Wert größer als 
3800 ist. Die zum ADC-Wert gehörende Frequenz wird angezeigt als auch 
der ADC Wert selber. Wenn ADC Wert größer als 380 ist dann können 
Frequenz und ADC-Wert abgespeichert werden. Ansonsten erscheint ADC-Wert 
zu klein im Display.

FFein-Anfang Cal: Hier wird zunächst abgefragt ob der ADC-Wert kleiner 
als 400 ist. Die zum ADC-Wert gehörende Frequenz wird angezeigt als auch 
der ADC Wert selber. Wenn ADC Wert kleiner als 400 ist dann können 
Frequenz und ADC-Wert abgespeichert werden. Ansonsten erscheint ADC-Wert 
zu groß im Display.

FFein-Ende Cal:  Hier wird zunächst abgefragt ob der ADC-Wert größer als 
3800 ist. Die zum ADC-Wert gehörende Frequenz wird angezeigt als auch 
der ADC Wert selber. Wenn ADC Wert größer als 380 ist dann können 
Frequenz und ADC-Wert abgespeichert werden. Ansonsten erscheint ADC-Wert 
zu klein im Display.

Berechnung: Aus den vier vorherigen Menues gefunden Werte werden nund 
die
beiden ADC-Konstanten berechnet und ins Eeprom abgespeichert.
Dazu wird die Differenz von F-Ende und F-Anfang durch die Differenz von 
ADC-Ende und ADC Anfang geteilt.

Somit ist das Projekt jetzt weitgehend abgeschlossen. ( Feinheiten 
findet man immer noch irgendwann und werden dann auch noch 
berücksichtigt ) aber prinziepiell funktioniert es jetzt so wie ich es 
mir vorgestellt habe.

Ich bekomme die Empfangsfrequenz je nach Span ( und damit ZF Bandbreite 
) mit einer Auflößung von 100KHz bis 100 Hz in MHz angezeigt, und das 
bis auf die letzte Stelle genau.

soul e. schrieb:
> Gibt's die UKW-Berichte noch? Da gehört sowas rein :-)

Herr Eberhar Smolka ist daran interessiert. Ich habe bereits angefangen 
den Artikel zu schreiben. Jedoch ist es eine Menge Arbeit so ein Artikel 
zu verfassen, und die ganzen Bilder zuzuordnen.
Er wird mit Sicherheit nicht alles veröffentlichen. Z.B. ist das 
Basicprogramm mittlerweilen 1100 Zeilen und 18 Din A4 Seiten lang, und 
ob er sämtliche Layouts und Bilder mit veröffentlicht, weis ich auch 
nicht.

Eine Anpassung auf andere Spektrumanalyzer ist sicherlich möglich,jedoch 
sind Anpassungen in der Software notwendig. Zum Beispiel muss die 
Zuordnung der Spans zu den vier Torzeiten angepasst werden. Die 
Potispannungen der beiden Frequenzeinstellpotis müssen auf der Platine5 
angepasst werden.

Vielen Dank noch mal für die vielen Tips und Ratschläge.

Wer sich näher für das Projekt interessiert, kann mir ja eine Mail 
schreiben.

Ralph Berres

Autor: Ralph B. (rberres)
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Kleiner Nachtrag nochmal

Die UKW-Berichte Ausgabe 4-2017 ist jetzt veröffentlicht. Dort kann 
findet man meine Veröffentlichung zu dem Projekt.

Ralph Berres

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