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Forum: HF, Funk und Felder Der Si5351 als LO


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von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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In einem Thread, der hier kürzlich lief 
(Beitrag "Simulation SRA-1"), kam die Frage auf, ob 
der Si5351 hinsichtlich Phasenrauschen als LO insbesondere für Kurzwelle 
brauchbar sei. Da mich die Sache interessierte und ich dazu aufgefordert 
wurde, doch mal mit dem Spektrumanalysator nachzumessen, habe ich das 
getan.

Da ich selber keine Zeit hatte groß herumzubasteln und Platinen und 
Software zu machen, habe ich mir das Si5351 Breakout Board von QRP Labs 
zusammen mit einem Synthesizer-Modul besorgt. Letzteres enthält den zur 
Ansteuerung nötigen Mikrocontroller inklusive Firmware und ein 
LCD-Display:
https://www.qrp-labs.com/synth.html
https://www.qrp-labs.com/vfo.html
Das Si5351-Board wird auf das Synthesizer-Modul aufgesteckt. Das Zeug 
kommt als Bausatz, wobei der Si5341A für Grobmotoriker schon aufgelötet 
ist; man muss nur noch etwas THT-Hühnerfutter hinzufügen, was schnell 
erledigt ist. Eine SMA-Buchse habe ich aus meinem Lagerbestand gespendet 
(sogar eine halb gute von Amphenol -- Verschwendung). Bilder von dem 
Kunstwerk sind angehängt.

Die Schaltung ist ziemlich Knüppel-auf-Kopf, siehe den Schaltplan des 
Si5351 Breakout Board hier: 
https://www.qrp-labs.com/images/synth/synth_assembly4.pdf. Die 
Betriebsspannung wird nur durch ein paar läppische 
100nF-Keramikkondensatoren gefiltert. Der SMA-Ausgang hängt direkt an 
einem Ausgangspin des Si5341A, ohne dass Anpassung an 50 Ohm 
gewährleistet ist. Dementsprechend sehen auch die Ergebnisse aus. Der 
Si5351A wird durch einen 27MHz Quarz angetrieben.

Zunächst zwei Oszillogramme des Ausgangssignals bei 1MHz und bei 100MHz; 
das Oszilloskop ist mit 50 Ohm terminiert.

Die Spektren sind mit einem DC-Block und einem 10dB-Abschwächer am 
SMA-Ausgang des Si5351-Boards aufgenommen. Der SA-Abschwächer ist auf 
Low Noise geschaltet, so dass bei 0dB Reference Level 20dB Abschwächung 
geschaltet sind.

Bei 10MHz Span sieht man im Spektrum einen ganzen Lattenzaun von Linien, 
die bis 45dB unter den Träger reichen. Das dürfte vornehmlich vom 
Mikrocontroller und dem Display kommen -- kein wunder bei der tollen 
Schaltung und dem Aufbau. Hier besteht mit ordentlicher Filterung und 
vernünftiger Platine sicherlich großes Verbesserungspotential. Der 
Si5341A hat allerdings keine eigenen Versorgungsspannungsanschlüsse für 
die einzelnen Ausgänge, so dass man ein gewisses Übersprechen zwischen 
den drei Ausgängen nicht wird vermeiden können, wenn man alle nutzen 
will.

Das Phasenrauschen des Si5341A ist groß genug, dass es der R&S FSEA 30 
(mit der Option FSE-B4 "OCXO and Low Phase Noise") problemlos bei 20dB 
eingestellter Abschwächung messen kann. Die ziemlich breite Rauschglocke 
(siehe das Bild Si5351-1.png) liegt bei den angehängten Spektren in 
jedem Fall mindestens 10dB über dem Rauschteppich des SA bei den 
eingestellten Auflösebandbreiten und der eingestellten Abschwächung. Man 
bekommt bei 1kHz damit ca. -105dBc/Hz und bei 2kHz bis 50kHz konstant 
ca. -110dBc/Hz Phasenrauschen.

Fazit: Das Ding ist für relativ anspruchslose Kurzwellenempfänger als LO 
durchaus brauchbar, die über keine guten Filter mit hoher Sperrdämpfung 
verfügen. Ein Spitzengerät wird man damit aber nicht bewerkstelligen.

von Sebastian (Gast)


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Mario H. schrieb:
> Der SMA-Ausgang hängt direkt an einem Ausgangspin des Si5341A, ohne dass
> Anpassung an 50 Ohm gewährleistet ist. Dementsprechend sehen auch die
> Ergebnisse aus.

Laut Datenblatt hat der Ausgang doch 50Ohm?

von KI-Besitzer (Gast)


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Sebastian schrieb:
> Mario H. schrieb:
>> Der SMA-Ausgang hängt direkt an einem Ausgangspin des Si5341A, ohne dass
>> Anpassung an 50 Ohm gewährleistet ist. Dementsprechend sehen auch die
>> Ergebnisse aus.
>
> Laut Datenblatt hat der Ausgang doch 50Ohm?

Die "Streifenleitung" vom Chip zur Buchse aber eher nicht. Auvia! :D

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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KI-Besitzer schrieb:
> Sebastian schrieb:
>> Laut Datenblatt hat der Ausgang doch 50Ohm?
>
> Die "Streifenleitung" vom Chip zur Buchse aber eher nicht. Auvia! :D

Da hat Sebastian recht, der Ausgang hat 50 Ohm. Das hatte ich beim 
Schreiben nicht mehr auf dem Schirm. Man würde in der Tat größeres 
Überschwingen bei starker Fehlanpassung erwarten. Dass die Leiterbahn 
nicht genau 50 Ohm hat, dürfte bei dem kurzen Stück und bei den 
Frequenzen kaum eine Rolle spielen, auch wenn man vielleicht ein wenig 
verbessern kann. Gleiches gilt für die Durchkontaktierungen.

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Mario H. schrieb:
> und bei 2kHz bis 50kHz konstant ca. -110dBc/Hz Phasenrauschen.

Bekommt man natürlich nicht. Das Phasenrauschen fällt weiterhin
zu grösserem Trägerabstand hin ab, nur kannst du es mit deinem
FSEA vermutlich nicht mehr sehen weil es im Rauschfloor
verschwindet.

Ich habe mir kürzlich SI5351 Module (Arduino Style) besorgt und
werde nach meinem Urlaub (Mitte / Ende September) mal meine
Messungen zeigen.

Ich habe zwar nicht viel Gutes von der Signalqualität erwartet
aber so versaut wie in Bild SI5351_1.png ist das Signal dann
isoliert betrachtet doch nicht. Das spuckt kräftig etwas rein
was da nicht hingehört. Aus meiner kurzen Übersichtsmessung
an meinen Modulen schaut das deutlich besser aus.

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Bekommt man natürlich nicht. Das Phasenrauschen fällt weiterhin
> zu grösserem Trägerabstand hin ab, nur kannst du es mit deinem
> FSEA vermutlich nicht mehr sehen weil es im Rauschfloor
> verschwindet.

Sicher, will ich auch nicht behauptet haben. Gemeint war nur, dass es 
zwischen 2kHz und 50kHz relativ konstant ist.

> Ich habe zwar nicht viel Gutes von der Signalqualität erwartet
> aber so versaut wie in Bild SI5351_1.png ist das Signal dann
> isoliert betrachtet doch nicht. Das spuckt kräftig etwas rein
> was da nicht hingehört. Aus meiner kurzen Übersichtsmessung
> an meinen Modulen schaut das deutlich besser aus.

Klar, das kommt ganz sicher nicht aus dem Si5351A. Das werden, wie 
gesagt, Mikrocontroller und Display sein. Der Aufbau der Module lässt 
auch nichts anderes erwarten.

von W.S. (Gast)


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Mario H. schrieb:
> Da mich die Sache interessierte und ich dazu aufgefordert
> wurde, doch mal mit dem Spektrumanalysator nachzumessen, habe ich das
> getan.

Und dafür sei dir aus ganzem Herzen GEDANKT. Was ich hiermit tue!

Endlich mal ein paar richtige Fakten und nicht nur allgemeines 
Geschwafel.

So, wie das aussieht, kann man mit dem Teil durchaus einen ordentlichen 
LO für einen preisgünstigen KW-Empfänger bauen. Es muß ja nicht immerzu 
nur ein Hilberling sein, gelle? Mir würde da eine Art "QRP-Betty" für 
unter 100 Euro vorschweben...

W.S.

von W.S. (Gast)


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Ich hätte da nur noch einen kleinen Nachtrag:
Soweit ich auf der HP des Modulherstellers gesehen habe, ist dort kein 
Quellcode zu finden.

Die SI5351 werden aber in 2 Schritten programmiert:
a) Einstellen des Ausgangs-Teilers
b) Einstellen des Referenz-Teilers

Daß man am besten für den Ausgangs-Teiler ein gerades 
Integer-Teilerverhältnis wählt und keinen fraktionalen Teiler, sollte ja 
klar sein.

Beim Einstellen des Referenz-Teilers hingegen kommt man bei fast allen 
Frequenzen aber nicht darum herum, den fraktionalen Teiler zu bemühen.

Hier nun habe ich so meine eigene Ansicht darüber, wie man das anstellt. 
Die meisten Autoren von Treibern für den SI5351 machen es sich leicht, 
indem sie einfach den größten Wert für den fraktionalen Teil (=0xFFFFF) 
hernehmen und den gebrochenen Teil des Teilerverhältnisses  darauf 
normieren. Ist ja auch das Leichteste.

Mir kommt es hingegen eher besser vor, das größte Produkt aus Primzahlen 
dafür zu nehmen (=2*2*3*5*7*11*13*17 = 1021020 = 0xF945C) und nach dem 
Draufnormieren des gebrochenen Teils etwaige Primzahlen heraus zu 
kürzen.

Der Grund dafür, daß mir das besser vorkommt (Nachweis kann ich selber 
nicht führen), ist, daß man bei einem kleineren fraktionalen Teil 
vermutlich weniger Unreinheiten im Ausgangssignal hat.

Tja, und wenn man das Einstellen des SI5351 in der Firmware des 
getesteten Moduls mal selber so oder anders machen könnte, könnte man 
ja austesten, ob das wirklich was bringt.

W.S.

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Aus meiner kurzen Übersichtsmessung
> an meinen Modulen schaut das deutlich besser aus.

Vorab mal eine Messung ohne Exclusiv-Messeqipment.

100MHz, einmal in 10MHz Span und einmal mit 200MHz Span.
Verwendet habe ich Ausgang 2 (Zählweise 0..2) da dieser
einen grösseren Pin-Abstand zu den anderen hat (um
Übersprech-Effekte zu minimieren).

In den verschiedenen Frequenzbereichen beommt man sehr
unterschiedliche Nebenlinien-Kombinationen. Ich habe die
100MHz eingestellt um einen gewisse Vergleichbarkeit mit
den Messungen der ersten Beitrags zu ermöglichen.

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Mario H. schrieb:
> Nähkästchen Plauderer schrieb:
>> Bekommt man natürlich nicht. Das Phasenrauschen fällt weiterhin
>> zu grösserem Trägerabstand hin ab, nur kannst du es mit deinem
>> FSEA vermutlich nicht mehr sehen weil es im Rauschfloor
>> verschwindet.
>
> Sicher, will ich auch nicht behauptet haben. Gemeint war nur, dass es
> zwischen 2kHz und 50kHz relativ konstant ist.

Kleiner Nachtrag, damit wir nicht aneinander vorbei reden: Bei den 
gewählten Analyzer-Einstellungen (RBW, VBW, Attenuator, Detektor, etc.) 
ist der Rauschteppich des Analyzers bei 50kHz Abstand vom Träger (und 
auch darüber hinaus) immer noch so weit vom Rauschen des Si5351A weg, 
dass vernünftige Phasenrauschmessungen möglich sind. Siehe auch das Bild 
im Anhang: Der blaue Trace ist das Eigenrauschen bei terminiertem 
Eingang (natürlich bei gleichem Abschwächer, RBW, etc.). Die konstanten 
ca. -110dBc/Hz des Si5351A zwischen 1kHz und 50kHz (und auch darüber 
hinaus) passen tatsächlich. Ich könnte auch mal darüber hinaus mit 
kleinerer RBW messen, aber dann bekommt man schnell Sweep-Zeiten von 10 
Minuten und mehr. Auf die FFT-Filter des FSEA würde ich mich am Rande 
des Dynamikbereichs lieber nicht verlassen. Das Ding ist eben Stand der 
Technik von vor 20 Jahren.

W.S. schrieb:
> Und dafür sei dir aus ganzem Herzen GEDANKT. Was ich hiermit tue!

Keine Ursache. :-) Es war auch reichlich eigenes Interesse dabei.

> Tja, und wenn man das Einstellen des SI5351 in der Firmware des
> getesteten Moduls mal selber so oder anders machen könnte, könnte man
> ja austesten, ob das wirklich was bringt.

Ich könnte den MC auf dem Board natürlich flashen. Das ist, glaube ich, 
ein ATmega 328 im DIP-Gehäuse. Ein Footprint für den SPI-Header ist 
schon da. Es würde ja reichen, den Si5351A mit einer festen Frequenz zu 
programmieren; das Display und die Knöpfe/Drehencoder braucht man ja 
nicht anzusteuern bzw. abzufragen.

Nähkästchen Plauderer schrieb:
> In den verschiedenen Frequenzbereichen beommt man sehr
> unterschiedliche Nebenlinien-Kombinationen.

Habe ich auch beobachtet. Aber da bei meinem Teil der MC und das Display 
kräftig einstreuen, habe ich das bisher nicht systematisch untersucht. 
Ich müsste vielleicht mal das Si5351A-Board vom Rest des Geraffels 
absetzen, nachdem der MC die Register geschrieben hat.

: Bearbeitet durch User
von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Mario H. schrieb:
> Kleiner Nachtrag, damit wir nicht aneinander vorbei reden:

Wenn man das - wie du es machst - mit einer "Prüfmessung"
unterlegt dann schaut die Darstellung des Rauschfloors natürlich
wesentlich plausibler aus.

Ja, könnte passen. Den Rauschfloor kann man noch etwas besser
darstellen indem man eine Mittelung einschaltet. Das verfälscht
nicht das Messergebnis aber glättet das "Rausch-Gezappele".

von GHz-Nerd (Gast)


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Mario H. schrieb:
> Der blaue Trace ist das Eigenrauschen bei terminiertem Eingang
> (natürlich bei gleichem Abschwächer, RBW, etc.)

Hinweis: Dieser Vergleich ist nur zulässig, wenn du auch sicher bist, 
dass das Phasenrauschen des SA viel besser als das des DUTs ist. Denn in 
der Regel sind solche träger-nahe Messungen nämlich nicht vom 
thermischen Rauschen limitiert. Die eigentlich korrekte Referenzmessung 
wäre einen sehr sauberen Sinuston bei der gleichen Frequenz zu messen, 
um das Phasenrauschen des Messgeräts zu bestimmen.

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Ja, könnte passen. Den Rauschfloor kann man noch etwas besser
> darstellen indem man eine Mittelung einschaltet. Das verfälscht
> nicht das Messergebnis aber glättet das "Rausch-Gezappele".

Man kann den Rauschteppich mit kleinerer RBW auch noch weiter drücken 
(bei 1Hz theoretisch um 17dB), aber man wartet dann ewig und drei Tage, 
bis ein Sweep durchgelaufen ist. Und wenn man dann noch mitteln will...

GHz-Nerd schrieb:
> Hinweis: Dieser Vergleich ist nur zulässig, wenn du auch sicher bist,
> dass das Phasenrauschen des SA viel besser als das des DUTs ist.

Das ist richtig. Der FSEA 30 hat aber typisch zwischen 10kHz und 100kHz 
Trägerabstand -125dBc/Hz Phasenrauschen bei 500MHz Center, und bei 
100MHz eher besser. Da sollte also ausreichend Luft sein.

Weiter könnte man noch anführen, dass die Messung mit dem SA nicht genau 
die spektrale Leistungsdichte der Phasenfluktuationen abbildet, sondern 
dass auch Amplitudeneinflüsse eingehen. Ich sehe schon, ich brauche das 
hier:

http://www.holzworth.com/Spec_sheets/HA7062_Web_Datasheet.pdf

Oder das Nachfolgemodell FSWP mit Option B60 "Cross Correlation 
Mesurements". Leider liegen die Gebrauchtpreise noch nördlich von 100000 
Euro.

von W.S. (Gast)


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GHz-Nerd schrieb:
> Die eigentlich korrekte Referenzmessung
> wäre einen sehr sauberen Sinuston bei der gleichen Frequenz zu messen,
> um das Phasenrauschen des Messgeräts zu bestimmen.

Oh ja, DEN Sinus hätte ich auch gern.

W.S.

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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W.S. schrieb:
> Oh ja, DEN Sinus hätte ich auch gern.

Ich habe einen R&S SML, der kommt mit der Einstellung "Extended Divider 
Range" bei Frequenzen unter 50 MHz an an ca. -148dBc/Hz Phasenrauschen 
in 20kHz Trägerabstand (siehe Bild im Anhang). Das ist das Beste, was 
ich ad hoc ohne Gebastel zur Verfügung stellen kann. Damit könnte man 
das überprüfen. Wenn mir sehr langweilig ist, mache ich das vielleicht 
mal.

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Mario H. schrieb:
> Das ist das Beste, was
> ich ad hoc ohne Gebastel zur Verfügung stellen kann.

Glaub ich jetzt (fast) nicht. Nimm doch einfach einen 100MHz
Referenzoszillator, der hat üblicherweise >150dBc/(wurzelHz)
Pahsenrauschen bei 10KHz Ablage, und wird auch sicherlich
monoton nach aussen hin abfallen.

Auch ein "schlechter" Quarzoszillator (siehe Referenz auf dem
Si5351 Board) wird auf typische Werte von 140dBc kommen können.

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Glaub ich jetzt (fast) nicht. Nimm doch einfach einen 100MHz
> Referenzoszillator, der hat üblicherweise >150dBc/(wurzelHz)
> Pahsenrauschen bei 10KHz Ablage, und wird auch sicherlich
> monoton nach aussen hin abfallen.
>
> Auch ein "schlechter" Quarzoszillator (siehe Referenz auf dem
> Si5351 Board) wird auf typische Werte von 140dBc kommen können.

Womit wir beim Basteln wären. :-) Klar, bei Oszillatoren mit fester 
Frequenz kann man das leicht unterbieten. Ich dachte gerade an eine 
Plug-and-Play-Lösung.

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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W.S. schrieb:
> Oh ja, DEN Sinus hätte ich auch gern.

Das klingt also ob das was gaaaaanz besonderes wäre.

DEN Sinus erzeugt man sich üblicherweise relativ leicht indem
man einen 100MHz Quarzoszillator mittels PLL an die 10MHz-
Referenz anbindet.

Funktioniert mit einem "mickrigen" ADF4002 ganz hervorragend.

So bekommt man selbst bei schlechter (externer) 10MHz Referenz
ein hervorragendes internes 100 MHz Signal.

von Uwe (Gast)


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Hi,
wie wärs wenn man mal den SI Chip Adafruit Board oder so mal alleine in 
ne Blechdose rein packt, Strom gut filtert, I2C auch siebt und auf 100 
KHz einstellt. Dann sollten doch die echten Werte des Chips 
rauskommen...

Mich nerven beim Bitx40 Projekt hauptsächlich Radiosender die im 40m 
Amteurfunk Band als Geister erscheinen.

Gruß
Uwe

von Gerhard H. (ghf)


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Mario H. schrieb:

> Weiter könnte man noch anführen, dass die Messung mit dem SA nicht genau
> die spektrale Leistungsdichte der Phasenfluktuationen abbildet, sondern
> dass auch Amplitudeneinflüsse eingehen. Ich sehe schon, ich brauche das
> hier:
>
> http://www.holzworth.com/Spec_sheets/HA7062_Web_Datasheet.pdf
>
> Oder das Nachfolgemodell FSWP mit Option B60 "Cross Correlation
> Mesurements". Leider liegen die Gebrauchtpreise noch nördlich von 100000
> Euro.

Mit einem Timepod bist Du für 10 dB weniger dabei und es wird dich nicht 
limitieren. Bei Synthesizern sowieso nicht.
Seit der KE5FX das Design an Microsemi verkauft hat, nehmen die Preise
aber auch da eine ungute Richtung.

Gruß, Gerhard

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Im neuen DUBUS-Heft hat ein Neuseeländer (ZL1SWW) einen Generator mit 
dem ADF4351 getestet. Der produziert auch ein Rechtecksignal zwischen 32 
MHz und 4,4 GHz, das Gerät für ca. 110 $ wurde von BG7TBL entwickelt.
(Der Autor wollte für den Kauf keine Bank überfallen müssen, da erschien 
ihm der Preis ok. Die Version mit dem ADF5355 bis 13,6 GHz war ihm noch 
zu teuer.)
Das Phasenrauschen beurteilt er mit einem 24GHz SSB-Empfänger mit dem 
Gehör auf der passenden Harmonischen.
http://www.marsport.org.uk/dubus/last.htm

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> mit
> dem ADF4351 getestet. Der produziert auch ein Rechtecksignal zwischen 32
> MHz und 4,4 GHz

Nein. Der produziert Rechtecksignale nur bis 2.2 GHz

Ein ADF4351 hat (viele) "native" VCOs im Bereich 2.2 GHz bis 4.4 GHz.
Da gibt es also kein wirkliches Rechtecksignal. Unter 2.2 GHz aktiviert
man dann Teiler 2...64 die dann eher ein Rechtecksignal hergeben.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ja das hat er auch geschrieben. Der Sinus bei 4,008 GHz hat noch 
ausreichend Verzerrungen, dass er ein Bild der 24,048 GHz-Harmonischen 
zeigen kann, laut Spektrumanalyzer -90dBm bei 0dBm auf 4,008 GHz.

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Ja das hat er auch geschrieben.

Aber du hast geschrieben

Christoph db1uq K. schrieb:
> Der produziert auch ein Rechtecksignal zwischen 32
> MHz und 4,4 GHz

... und diese Diskrepanz wollte ich aufzeigen. Dass der
Chip auch im nativen Bereich Oberwellen hat stelle ich
ausser Zweifel.

von W.S. (Gast)


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Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Dass der
> Chip auch im nativen Bereich Oberwellen hat stelle ich
> ausser Zweifel.

Leute,

wir sollten uns glücklich schätzen, daß man heutzutage mit so kompakten 
und durchaus noch bezahlbaren Lösungen Signalgeneratoren mit derartig 
guten Werten haben kann. Vor 40 Jahre haben die Leute von sowas nicht 
einmal geträumt. Da waren selbstgelötete Topfkreise und AF239 in Mode.

Also seien wir hier nicht über die Maßen zickig.

W.S.

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Damit "nichts anbrennt" hab ich schon mal was vorbereitet ;-)
Vielleicht interessiert es jemanden.

Ein Testaufbau für einen 1Hz-Synthesizer mit DDS AD9956 und ADF4351.

Wer sich schon mal mit Fraktionalsynthese beschäftigt hat weiss
dass in der Nähe von Ganzzahl-Teilungsfaktoren die Nebenlinien
in Trägernähe "unerträglich" werden, daher sollte man mit Hilfe
eines DDS (oder auch anderer Massnahmen) diese Bereiche umgehen
indem man die Referenzfrequenz verschiebt. Der ADF4351 wird also
nur in Ganzzahl-Teilung verwendet.

Die gut vorhandene dreifache Frequenz des ADF4351 nutze ich um
den Frequenzbereich nach oben hin auf über 5 GHz zu erweitern
- mit Filterung der Grundwelle.

Neben der Breichsumschaltung gibt es noch ein stellbares Dämpfungs-
glied mit 30dB Stellbereich und einen 100MHz Referenzoszillator.

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Ein Testaufbau für einen 1Hz-Synthesizer mit DDS AD9956 und ADF4351.

Sieht sehr interessant aus, vielen Dank. Ich vermute mal, dass das CPLD 
den ADF4351 und den AD9956 koordiniert, und eine Schnittstelle nach 
außen zur Verfügung stellt?

> Die gut vorhandene dreifache Frequenz des ADF4351 nutze ich um
> den Frequenzbereich nach oben hin auf über 5 GHz zu erweitern
> - mit Filterung der Grundwelle.

Was meinst Du damit? Dass der ADF4351 (bzw. sein dritter 4,4 GHz-VCO) es 
bis über 5 GHz tut?

> Neben der Breichsumschaltung gibt es noch ein stellbares Dämpfungs-
> glied mit 30dB Stellbereich und einen 100MHz Referenzoszillator.

Sind das die beiden Bausteine rechts vom ADF4351? Wie hast Du die 
Filterung des Ausgangssignals realisiert? Gibt es einen Schaltplan zu 
der Platine?

Was war denn das Designziel der Baugruppe (Frequenzbereich, Nebenlinien, 
Phasenrauschen, Ausgangspegel, etc.), und gibt es Messwerte dazu?

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Mario H. schrieb:
> Ich vermute mal, dass das CPLD
> den ADF4351 und den AD9956 koordiniert, und eine Schnittstelle nach
> außen zur Verfügung stellt?

Richtig. Man braucht ja einige SPI Kanäle um alle Bausteine
anzusteuern, das geschieht mit einem Adressierungs-Protokoll
(Dämpfungsglied, Bereichsumschalter, Verstärker und Status LEDs
wollen auch noch gesteuert werden). Links gibt es zwei Stecker
unterschiedlicher Norm die beide das SPI beinhalten.

Mario H. schrieb:
> Was meinst Du damit? Dass der ADF4351 (bzw. sein dritter
> 4,4 GHz-VCO) es bis über 5 GHz tut?

Der ADF4351 hat viele VCOs, das kannst du dir aus Figure 21 des
Datenblatts zusammenreimen. Zumindest hat er drei VCOs (die man
aber nicht auswählen muss) und viele Unterbereiche, vermutlich
geschaltete Varaktoren. Das selektiert die interne Maschine
automatisch aus.

Um mehr als 4.4GHz zu erzeugen stellt man den ADF4351 auf
4.4GHz/3 = 1.333333 GHz oder mehr und nutzt die 3-fache Grund-
frequenz durch Hochpass-Filterung. Hochpässe sind die kleinen
weissen sechspinnigen Dinger, gibt es von MiniCirkus.

Mario H. schrieb:
> Sind das die beiden Bausteine rechts vom ADF4351?

Jein. Kurz vor dem Ausgang rechts ist das Dämpfungsglied vor
einem Ausgangsverstärker, Referenzoszillator ist ganz oben rechts.

Mario H. schrieb:
> Gibt es einen Schaltplan zu der Platine?

Ja.

Mario H. schrieb:
> Was war denn das Designziel der Baugruppe

Erst mal die Machbarkeit. Damit nicht soviel schiefgeht.

Mario H. schrieb:
> und gibt es Messwerte dazu?

Kann ich mal machen wenn ich wieder an den hochpreisigen Mess-
geräten dran bin.

Die Nutzung der 3. Harmonischen ist die billige Version etwas
höher zu kommen, besser aber aufwendiger ist es natürlich einen
Verdoppler zu verwenden. Dafür käme man aber dann bis 8.8GHz.
Was wiederum ein Problem für die jetzt verwendeten Verstärker
ist die jenseits von 6GHz doch deutlich nachlassen.

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Nähkästchen Plauderer schrieb:
> auf 4.4GHz/3 = 1.333333 GHz

muss natürlich "auf 4.4GHz/3 = 1.466666 GHz"  lauten

von Sawyer M. (sawyer_ma)


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Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Damit "nichts anbrennt" hab ich schon mal was vorbereitet ;-)
> Vielleicht interessiert es jemanden.
>
> Ein Testaufbau für einen 1Hz-Synthesizer mit DDS AD9956 und ADF4351.
>
> Wer sich schon mal mit Fraktionalsynthese beschäftigt hat weiss
> dass in der Nähe von Ganzzahl-Teilungsfaktoren die Nebenlinien
> in Trägernähe "unerträglich" werden, daher sollte man mit Hilfe
> eines DDS (oder auch anderer Massnahmen) diese Bereiche umgehen
> indem man die Referenzfrequenz verschiebt. Der ADF4351 wird also
> nur in Ganzzahl-Teilung verwendet.
>
> Die gut vorhandene dreifache Frequenz des ADF4351 nutze ich um
> den Frequenzbereich nach oben hin auf über 5 GHz zu erweitern
> - mit Filterung der Grundwelle.
>
> Neben der Breichsumschaltung gibt es noch ein stellbares Dämpfungs-
> glied mit 30dB Stellbereich und einen 100MHz Referenzoszillator.

Ich finde deine Platine super. Da ich für ein Projekt ein Sinussignal 
von 300KHz bis 6GHz für ein Messsystem benötige, wollte ich dich fragen 
ob du schon Messungen an deiner Platine vorgenommen hast?

Darf ich dich auch fragen ob du mir eventuell den Schaltplan zukommen 
lassen könntest?

Mit besten Grüßen

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Sawyer M. schrieb:
> Da ich für ein Projekt ein Sinussignal
> von 300KHz bis 6GHz für ein Messsystem benötige

Da geht es schon los. Im Nachbar-Thread ist die Rede von einem
Netzwerkanalysator (das muss man hier natürlich verschweigen
sonst gibt man ja zuviel Information Preis, gell?).
Was interessiert ein Netzwerkanalysator-System die Oberwellen
eines Testsignals?

Sawyer M. schrieb:
> wollte ich dich fragen
> ob du schon Messungen an deiner Platine vorgenommen hast?

Das habe ich in Aussicht gestellt:

Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Kann ich mal machen wenn ich wieder an den hochpreisigen Mess-
> geräten dran bin.


Sawyer M. schrieb:
> Darf ich dich auch fragen ob du mir eventuell den Schaltplan zukommen
> lassen könntest?

Fragen darfst du.
Da würde mich mein Arbeitgeber in grössere Schwierigkeiten bringen
können / wollen.

Du willst ja alles ganz billig haben. Billig gibt es bei so einer
Synthese nicht. Auf deine 120 Euro Lösung bis 6GHz bin ich sehr
gespannt. Die werde ich dann auch "erfinden".

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