Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Funktionsgenerator Analog Vs Digital


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von Frage (Gast)


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Hallo,

Ich habe eine Simple Frage und zwar ist ein Analoger FG oder ein 
Digitaler FG besser geeignet um eine hohe Reproduzierbarkeit der Signale 
zu gewährleisten?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Ja

von Frage (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Ja

Ja ?!?

von Helmut S. (helmuts)


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Analoge FG sind weniger genau als digitale FG. Deshalb will die 
heutzutage niemand mehr ernsthaft verwenden, wenn man die Wahl hat. Nimm 
lieber einen digitalen FG.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Helmut S. schrieb:

> Analoge FG sind weniger genau als digitale FG. Deshalb will die
> heutzutage niemand mehr ernsthaft verwenden, wenn man die Wahl hat. Nimm
> lieber einen digitalen FG.

Will man einen Sinus mit niedrigem Klirrfaktor, so sind m.W.
analoge Wienbrückengeneratoren den digitalen Lösungen immer
noch überlegen

von Frage (Gast)


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Helmut S. schrieb:
> Analoge FG sind weniger genau als digitale FG. Deshalb will die
> heutzutage niemand mehr ernsthaft verwenden, wenn man die Wahl hat. Nimm
> lieber einen digitalen FG.

Woran liegt das denn? Nach dem was ich recherchiert habe, arbeiten die 
analogen FG mit einer PLL und die soll doch sehr sehr genau sein und ein 
reproduzierbares Ergebnis liefern oder etwa nicht?

von Mark S. (voltwide)


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Harald W. schrieb:
> Will man einen Sinus mit niedrigem Klirrfaktor, so sind m.W.
> analoge Wienbrückengeneratoren den digitalen Lösungen immer
> noch überlegen

Nö, schau Dir mal den output heutiger 24bit-Soundkarten an.

von Carsten S. (dg3ycs)


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Hi,

Frage schrieb:
> Woran liegt das denn? Nach dem was ich recherchiert habe, arbeiten die
> analogen FG mit einer PLL und die soll doch sehr sehr genau sein und ein
> reproduzierbares Ergebnis liefern oder etwa nicht?

Recherchefehler!
Es GIBT Analoge FG die mit einer PLL arbeiten.

Diese sind dann in der Frequenz auch stabil.
(Ein anderes Thema ist dann aber das Phasenrauschen)

Aber die "Analoggeneratoren" (mit digitaler Anzeige!) die meistens so im 
Umlauf sind haben gerade keine PLL sondern sind Freilaufend und die 
Anzeige bekommt als Frequenzzähler ihre Werte...

Von den Geräten die hier bei mir im Regal stehen ist das z.b. beim Hameg 
8030, Phillips PM5165 sowie als "modernsten" Vertreter dem Voltcraft 
(Metex) MXG-9802 der Fall.

HAbe daher vor zig JAhren schon mal einen eigene PLL Schaltung gebastelt 
(mit 4046) die entweder STand Alone einen einfachen Sinus /Rechteck mit 
hoher Impedanz (keine richtige Endstufe) ausgeben konnte, die man aber 
auch an einen beliebigen FG mit FM/Sweep Eingang zur Stabilisierung 
anschließen konnte. Nachteilig ist/war halt nur das zur 
Frequenzeinstellung immer die PLL und der Generator bedient werden muss.
(Genaue Frequenzeinstellung an der PLL, der Generator musste aber immer 
noch Manuell überhaupt erst in den Fangbereich der PLL gebracht werden)

Aber die Technik ist MASSIVST weigergegangen.
Heute bekommst du für um 100Euro Volldigitale Arbiträrgeneratoren die 
von der Signalqualität und Frequenzstabilität 99% der Analoggeneratoren 
da draussen richtig alt aussehen lassen. (Selbst so manches Modell von 
RS oder HP!) Und das bei DEUTLICH größeren Funktionsumfang.

Habe hier selbst so einen Chincracher stehen (FY6800 - nicht mit dem 
6600 verwechseln der noch deutliche Kinderkrankheiten hat)
Was der für gerade einmal 100Euro an die BNC Buchsen (2 Kanäle die 
unabhängig oder Kombiniert arbeiten können) bringt, da muss man sich um 
Gebrauchtkauf alter Technik überhaupt keine Gedanken mehr machen.
(Ausser man hat sehr spezielle Anforderungen, da geht es dann aber um 
Geräte die ursprünglich mindestens 5, vielleicht 6 stellig gekostet 
haben)


Gruß
Carsten

von Frage (Gast)


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@ Carsten S.
vielen Dank für die aufschlussreichen Infos!

von georg (Gast)


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Frage schrieb:
> vielen Dank für die aufschlussreichen Infos!

Man kann viel über die Vor- und Nachteile von analog und digital 
räsonieren, verbindlich ist einfach das was im Manual steht.

Georg

von Alex G. (dragongamer)


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Bzw. im aktuellen Prüfzertifikat.

von Egon D. (egon_d)


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Carsten S. schrieb:

> Aber die Technik ist MASSIVST weigergegangen.

Der übliche Digitalisierungswahn.

Nur weil es sich digital billiger, billiger, billiger,
besser und kleiner bauen lässt, wird jedem eingeredet,
dass analog völlig out sei.


> Heute bekommst du für um 100Euro Volldigitale
> Arbiträrgeneratoren die von der Signalqualität und
> Frequenzstabilität 99% der Analoggeneratoren
> da draussen richtig alt aussehen lassen.

Vor allem, wenn man mit PLL experimentieren will... :/

von Andrew T. (marsufant)


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Mark S. schrieb:
> Harald W. schrieb:
>> Will man einen Sinus mit niedrigem Klirrfaktor, so sind m.W.
>> analoge Wienbrückengeneratoren den digitalen Lösungen immer
>> noch überlegen
>
> Nö, schau Dir mal den output heutiger 24bit-Soundkarten an.

NöNö,

guckst Du und liest Du:

https://www.amplifier.cd/Technische_Berichte/Amplifier_reiner_Sinus/Amplifier_reiner_Sinus.htm

von Andrew T. (marsufant)


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Harald W. schrieb:
> Helmut S. schrieb:
>
>> Analoge FG sind weniger genau als digitale FG. Deshalb will die
>> heutzutage niemand mehr ernsthaft verwenden, wenn man die Wahl hat. Nimm
>> lieber einen digitalen FG.
>
> Will man einen Sinus mit niedrigem Klirrfaktor, so sind m.W.
> analoge Wienbrückengeneratoren den digitalen Lösungen immer
> noch überlegen

Ein FUNKTIONSgenerator ist ja auch nicht auf niedrigen Klirrfaktor 
optimiert,

im Gegensatz zu einem optimierten Sinusgenerator.

Somit ein Äpfel/Birnen Vergleich.

Beitrag #5661415 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5661426 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Ralph B. (rberres)


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Carsten S. schrieb:
> Aber die "Analoggeneratoren" (mit digitaler Anzeige!) die meistens so im
> Umlauf sind haben gerade keine PLL sondern sind Freilaufend und die
> Anzeige bekommt als Frequenzzähler ihre Werte...
>
> Von den Geräten die hier bei mir im Regal stehen ist das z.b. beim Hameg
> 8030,

nöö der hat keinen Frequenzzähler, sondern die geben einfach die 
Abstimmspannung auf einen 3,5 stelligen Volt-Anzeigemodul ala ICL7107 
oder ähnliches.

Genauso wurde das übrigens auch bei den analogen Spektrumanalyzer, 
welche noch keinen Mikrokontroller hatten, gemacht.

Ralph Berres

Beitrag #5662649 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Egon D. (egon_d)


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C. A. Rotwang schrieb im Beitrag #5662649:

> Andrew T. schrieb:
>> Ein FUNKTIONSgenerator ist ja auch nicht auf
>> niedrigen Klirrfaktor optimiert,
>
> Doch ein analoger schon.

Seufz. Nein.

Die klassischen analogen Funktionsgeneratoren arbeiten
praktisch ausschließlich als Dreieck-Rechteck-VCOs
(zumindest sind mir keine anderen Bauarten bekannt):
Eine analoge Steuergröße (Strom, Spannung) läuft
durch einen elektronischen Schalter, wird in einem
Integrator aufintegriert und gelangt dann an einen
Schmitt-Trigger. Der Schmitt-Trigger wird auf den
elektronischen Schalter zurückgeführt und wechselt die
Polarität der Eingangsgröße, wenn der Integratorausgang
an einem Grenzwert angekommen ist, so dass der
Integrator immer im Wechsel auf- und abintegriert.

Prinzipbedingt entstehen Dreieckschwingungen (am Ausgang
des Integrators) und Rechteckschwingungen (am Ausgang
des Schmitt-Triggers); die Sinusschwingungen werden durch
ein Diodennetzwerk o.ä. aus den Dreieckschwingungen erzeugt.
Variables Tastverhältnis, unsymmetrische Dreiecke usw. sind
durch Zusatzeinrichtungen machbar.

Vorteile des Prinzips sind
1. der große Abstimmbereich (1:10 ist kein Problem); das
   ist i.d.R. mit echten Sinusgeneratoren schwierig,
2. die Möglichkeit, den VCO direkt von außen durch eine
   Steuerspannung zu steuern. Das ist für alle möglichen
   komplexen Anwendungen nett (Breitbandwobbler,
   Experimente mit PLLs usw.)


>> im Gegensatz zu einem optimierten Sinusgenerator.
> auch ein Sinusgenerator ist ein Funktionsgenerator

Nutzlose Prinzipienreiterei. Theoretisch hast Du Recht,
praktisch aber nicht.

Einen Generator, der einen hochwertigen Sinus liefert,
nennt man Sinusgenerator, klirrarmen Sinusgenerator,
Messsender o.ä.
I.d.R. liefern solche Kisten dann NUR Sinussignale.


>> Somit ein Äpfel/Birnen Vergleich.
> Nein ein Vergleich analoger (VCO, Schwingkreis)
> versus digitale Funktionsgenerator (DA- basierend)
> ist kein unsachgemässer Vergleich.

Darum ging es überhaupt nicht.

Harald hat die Wien-Brücke ins Spiel gebracht, und DAZU
hat Andrew gesagt, es sei ein Äpfel-Birnen-Vergleich,
weil analoge Funktionsgeneratoren nicht auf guten Sinus
optimiert seien -- und das stimmt auch.
Ein Wien-Brücken-Generator wird nicht als Funktions-
generator bezeichnet, sondern als Sinusgenerator.


> Wesentliche Teile des Signalpfades - die die analoge
> Bandbreite und Verzerrung bestimmen - sind gleich,
> bspw. Ausgangsverstärker.

Das stimmt zwar -- aber das sind gerade die Teile, die
NICHT den Unterschied zwischen analogen und digitalen
Generatoren ausmachen, denn die kommen ja, wie Du selbst
richtig sagst, in beiden Arten vor.

: Bearbeitet durch User
von Ralph B. (rberres)


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Unter den analogen Sinusgenratoren gibt es außer der Schaltung welche 
mit einen drei oder vierstufigen Phasenschiebernetzwerk arbeiten  noch 
den Wienbrücken-Generator und den State-Vario-Generator, welches mit 
zwei in Reihe geschalteten Integratoren arbeitet.

Der Phasenschiebergenerator liefert nicht gerade niedrige Verzerrungen, 
wird aber gerne als einfacher Sinus-Festfrequenzgenerator eingesetzt, 
wenn die Ansprüche an der Signalqualität nicht hoch ist. Sie ist einfach 
im Aufbau.

Der Wien-Brückengenerator kann man auf niedrige Verzerrungen 
konzipieren, in dem man für die Verstärkung eine aktive Regelung 
konstruiert.

Jedoch ist der Abstimmbereich selten größer als 1 Dekade ( Ausnahme 
Grundig Tg4 ) und bei niedrigen Frequenzen dauert das Einschwingen sehr 
lange.

Klirrfaktoren von 0.01% sind kein Problem. 0.001% wird es schon 
aufwendig.

Der State-Vario Oszillator ( Tektronix SG5010 hat den ) lässt große 
Abstimmbereich über mehrere Dekaden zu und kann einen Klirrfator von 
0,001% liefern.

Noch niedrigere Klirrfaktoren sind entweder nur mit großen Aufwand mit 
Festfrequenzgeneratoren erzeugbar, oder eben doch digital.

Rohde&Schwarz mit dem UPD oder UPL macht es vor. Sie erzeugen 
Klirrfaktoren von 0,0001% mit der Option analoge Ein und Ausgänge.

Es gibt noch andere Firmen die solche niedrigen Klirrfaktoren 
durstimmbar erreichen. Man muss sich nur in der NF-Messtechnik der 
Premiumklasse umschauen.

Gute externe USB-Soundkarten können das heute auch bis 20 KHz.

Ralph Berres

von C. A. Rotwang (Gast)


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Egon D. schrieb:
> rinzipbedingt entstehen Dreieckschwingungen (am Ausgang
> des Integrators) und Rechteckschwingungen (am Ausgang
> des Schmitt-Triggers); die Sinusschwingungen werden durch
> ein Diodennetzwerk o.ä. aus den Dreieckschwingungen erzeugt.
> Variables Tastverhältnis, unsymmetrische Dreiecke usw. sind
> durch Zusatzeinrichtungen machbar.

Genau das ist der Punkt, warum analoge FG geringeren Klirrfaktor haben 
als digitale. Ob man das jetzt als "Optimiert" bezeichnet oder nicht ist 
IMHO Augenwischerei.


Unter digitalen verstehe ich hier einen mit DA-Wandler, also einer der 
aus einen stufigen Signal (DDS) ein geglättes macht, und dazu ein 
steilflankiges Filter benötigt (habe ich bereits im gelöschten Beitrag 
geschrieben, nochmal schön Dank an den Vollhorn-Mod). Ein analoger hat 
diese Stufen nicht, weil er eben Dreiecke erzeugt und keine Treppen.

Schaut man sich jetzt die Fourierkoeffizienten für Treppe und Dreieck 
an, erkennt man das für Dreieck die Skalierungsfaktoren der Oberwellen 
mit 1/n² abfallen, während es bei den Pulsen/Stufen lediglich 1/n sind. 
Die Oberwellen klingen also beim analogen quadratisch reziprok ab, 
dagegen beim digitalen lediglich linear reziprok.

Statt in die Tabellen mit der Fourierenmtwicklung zu schauen kann man 
natürlich auch einen Spectrumanalyzer anschließen und sich wundern warum 
aus einem digitalen FG so viel mehr skektraler Dreck rauskommt als aus 
einem analogen. Wird zwar nicht mit den antiquierten Begriff Klirrfaktor 
bezeichnet, läuft aber auf das selbe hinaus - Harmonische haben beim 
digitalen FG einen grösseren Anteil am Spektrum als beim digitalen, weil 
eben der Antialias-TP eben auch nicht perfekt steil ist.

PS:
Den Bezug auf die Brücken in Wien habe ich übersehen, ich dachte hier 
werden lediglich analoge und digitale FG's verglichen.

von C. A. Rotwang (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> Es gibt noch andere Firmen die solche niedrigen Klirrfaktoren
> durstimmbar erreichen. Man muss sich nur in der NF-Messtechnik der
> Premiumklasse umschauen.

Genau das habe ich auch in dem gelöschten Post betont, es ist 
mitentscheident ob man NF oder HF-Generatoren betrachten möchte, weil 
man eben im NF Bereich eher steilflankige Antialias-Filter bauen kann 
als im HF-Bereich. Und gerade im HF-Bereich wie Funk kommt es auf 
spektrale Sauberkeit an, auch das habe ich im gelöschten Post anklingen 
lassen.

von Ralph B. (rberres)


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C. A. Rotwang schrieb:
> Genau das ist der Punkt, warum analoge FG geringeren Klirrfaktor haben
> als digitale. Ob man das jetzt als "Optimiert" bezeichnet oder nicht ist
> IMHO Augenwischerei.

Üblicherweise haben die analogen Funktionsgeneratoren, welche das 
Dreiecksignal mit einen Diodennetzwerk in eine Sinus überführen typische 
Klirrfaktoren von etwa 0,5% wenn das Diodennetzwerk sauber abgeglichen 
ist und die Kurvenform exakt symetrisch ist.

Selbst einfache digitale Generatorn, welche nur einen 8Bit DA-Wandler 
haben erreichen diesen Klirrfaktor ebenfalls. Digitale 
Funktionsgeneratoren namhafter Hersteller verwenden in der Regel aber 
einen 12 Bit neuerdings sogar einen 14 Bit Wandler, und erreichen locker 
0,05% und niedriger.

Mein uralter HP33120 erreicht mit seinen 12 Bit Wandler gemessene 0,02% 
bis mindestens 100 KHz.

Was Aliasingverzerrungen betrifft, egeb ich dir recht, wenn man sich mit 
der erzeugten Ausgangsfrequenz Richtung Abtastfrequenz bewegt.

Aber bei Signalen im NF Band ( bei welcher die niedrigen Klirrfaktoren 
interessant sind ) ist man von der Abtastfrequenz von mindestens 20 MHz 
weit entfernt.



C. A. Rotwang schrieb:
> Und gerade im HF-Bereich wie Funk kommt es auf
> spektrale Sauberkeit an, auch das habe ich im gelöschten Post anklingen
> lassen.

Das ist aber eine ganz andere Bustelle. Aber selbst da ist die digitale 
Signalerzeugung längst etabliert. Oder wie werden bei Signalgeneratoren 
welche bis 4 GHz und höher gehen Frequenzraster von 0,01Hz realisiert?

Richtig DDS heist das Zauberwort. Und zwar als Referenzgenerator für den 
Fraktional-N Synthesizer.


Ralph Berres

: Bearbeitet durch User
von Egon D. (egon_d)


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C. A. Rotwang schrieb:

> Egon D. schrieb:
>> rinzipbedingt entstehen Dreieckschwingungen (am Ausgang
>> des Integrators) und Rechteckschwingungen (am Ausgang
>> des Schmitt-Triggers); die Sinusschwingungen werden
>> durch ein Diodennetzwerk o.ä. aus den Dreieckschwingungen
>> erzeugt. Variables Tastverhältnis, unsymmetrische
>> Dreiecke usw. sind durch Zusatzeinrichtungen machbar.
>
> Genau das ist der Punkt, warum analoge FG geringeren
> Klirrfaktor haben als digitale. [...]

Ahh, okay. Jetzt verstehe ich, was Du meinst.

Leider gilt Deine Aussage trotzdem nicht allgemein, denn
die Sinusformer sind alles andere als perfekt. Je weiter
man die 1% Klirrfaktor unterbieten will, desto schwieriger
wird das ganze...


> Schaut man sich jetzt die Fourierkoeffizienten für
> Treppe und Dreieck an, erkennt man das für Dreieck
> die Skalierungsfaktoren der Oberwellen mit 1/n² abfallen,
> während es bei den Pulsen/Stufen lediglich 1/n sind.
> Die Oberwellen klingen also beim analogen quadratisch
> reziprok ab, dagegen beim digitalen lediglich linear
> reziprok.

Das stimmt zwar, aber dafür hat man bei den analogen
Generatoren ein anderes Problem: Man kann (bzw. will)
das Ausgangssignal nicht filtern, weil man dazu ein
mitlaufendes Filter brauchte.
Bei DDS-Generatoren ist das kein echtes Problem, weil
die Samplingfrequenz sowieso sehr deutlich oberhalb
der höchsten Nutzfrequenz liegen muss, und nur für die
Samplingfrequenz muss der Tiefpass bemessen werden.
Das Filter kann also fest abgestimmt werden.

Dass vielen ein analoges LC-Filter heute als Teufelswerk
gilt und deshalb besser weggelassen wird, kann man ja
nicht dem Funktionsprinzip anlasten.


> Statt in die Tabellen mit der Fourierenmtwicklung zu
> schauen kann man natürlich auch einen Spectrumanalyzer
> anschließen und sich wundern warum aus einem digitalen
> FG so viel mehr skektraler Dreck rauskommt als aus
> einem analogen.

Das ist aber weniger eine Frage des Prinzips als der
schlechten Auslegung.

In der Hinsicht gebe ich Dir Recht: Je höher die
Zielfrequenzen werden, desto geringer wird der Vorsprung
der DDS-Generatoren bzw. desto kritischer wird deren
Auslegung.

von Egon D. (egon_d)


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Ralph B. schrieb:

> C. A. Rotwang schrieb:
>> Und gerade im HF-Bereich wie Funk kommt es auf
>> spektrale Sauberkeit an, auch das habe ich im
>> gelöschten Post anklingen lassen.
>
> Das ist aber eine ganz andere Bustelle. Aber selbst
> da ist die digitale Signalerzeugung längst etabliert.
> Oder wie werden bei Signalgeneratoren welche bis 4 GHz
> und höher gehen Frequenzraster von 0,01Hz realisiert?
>
> Richtig DDS heist das Zauberwort. Und zwar als
> Referenzgenerator für den Fraktional-N Synthesizer.

Der Vergleich ist aber nicht ganz fair, denn die PLL
enthält ja letztlich auch einen analogen VCO, der die
Zielfrequenz erzeugt, und ein passend ausgelegtes
Schleifenfilter, das die Nebenwellen vom DDS unterdrückt.

Soll heißen: An entscheidenden Stellen sind dort auch
wieder analoge Komponenten beteiligt.

von Ralph B. (rberres)


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Egon D. schrieb:
> Der Vergleich ist aber nicht ganz fair, denn die PLL
> enthält ja letztlich auch einen analogen VCO, der die
> Zielfrequenz erzeugt, und ein passend ausgelegtes
> Schleifenfilter, das die Nebenwellen vom DDS unterdrückt.
>
> Soll heißen: An entscheidenden Stellen sind dort auch
> wieder analoge Komponenten beteiligt.

Das ist richtig.

HF Generatoren haben aber auch nicht den Anspruch Oberwellenabstände von 
100db zu erreichen. Wenn man Glück hat erreichen sie vielleicht 40db 
Oberwellenabstand, also 1% Klirrfaktor.

Nichtharmonische Signalanteile ist wieder eine andere Baustelle. Aber 
auch hier erreichen HF Generatoren selten mehr als 70db Unterdrückung.

Meist wird bei einen HF Generator das Ausgangssignal durch geschicktes 
mehrfaches Mischen in einen Bereich bis ca 500MHz erzeugt. Es gibt dann 
bis 500MHz mehrere Teilbereiche. Die Frequenzen welche darüber liegen 
durch verdoppeln , bzw vervielfachen des HF Signales.

Bei HF Generatoren wird mehr Wert auf ein geringes Phasenrauschen 
gelegt, weil einen mehr die Signalqualität in Trägernähe interessiert.

Aber dem TO ging es glaube ich mal hier nicht um HF Generatoren, sondern 
um Funktionsgeneratoren, welche üblicherweise selten über 500MHz 
hinausgehen, aber dafür mehrere Kurvenformen generieren können.

Vieleicht sollte man sich auf dieses Thema beschränken.


Ralph Berres

von Rainer V. (a_zip)


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Frage schrieb:
> Ich habe eine Simple Frage und zwar ist ein Analoger FG oder ein
> Digitaler FG besser geeignet um eine hohe Reproduzierbarkeit der Signale
> zu gewährleisten?

Die Antwort auf diese simple Frage wird wohl "Digitaler FG" sein. 
Weitere Randbedingungen werden dann mal die eine oder die andere Version 
nach vorn bringen.
Gruß Rainer

von C. A. Rotwang (Gast)


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Egon D. schrieb:
>> C. A. Rotwang schrieb:
>>> Und gerade im HF-Bereich wie Funk kommt es auf
>>> spektrale Sauberkeit an, auch das habe ich im
>>> gelöschten Post anklingen lassen.
>>
>> Das ist aber eine ganz andere Bustelle. Aber selbst
>> da ist die digitale Signalerzeugung längst etabliert.
>> Oder wie werden bei Signalgeneratoren welche bis 4 GHz
>> und höher gehen Frequenzraster von 0,01Hz realisiert?
>>
>> Richtig DDS heist das Zauberwort. Und zwar als
>> Referenzgenerator für den Fraktional-N Synthesizer.
>
> Der Vergleich ist aber nicht ganz fair, denn die PLL
> enthält ja letztlich auch einen analogen VCO, der die
> Zielfrequenz erzeugt, und ein passend ausgelegtes
> Schleifenfilter, das die Nebenwellen vom DDS unterdrückt.

"Unfair" ist gut, VCO ist auch in meinem Verständnis analog und nicht 
digital, meinetwegen noch mixed signal. Ich meine das in dem immer noch 
gelöschten Post auch so dargestellt zu haben. Warum muss man Texte 
dreimal schreiben, damit sie einmal ankommen?

Ich hatte dazu mal eigene Experimente gefahren um 2 MHz (fürs 160m 
Amateurfunkband) digital (DDS im FPGA) zu erzeugen, das Ergebnis war 
enttäuschend. Im Spectrumanalyzer wurden Störungen über mehrere 
Oberwellen sichtbar, die Frequenz liess sich auch nicht auf die 
einzelnen Kanäle (Bandbreite bis runter auf 200 Hz) abstimmen. Ja, mit 
mehr Aufwand bekommt man bestimmt bessere Ergebnisse, für mich stellt 
sich allerdings auch mit Blick auf die Mathematik dahinter schon die 
Frage warum man, bildlich gesprochen, mit Millionen Transistoren die 
Störungen von wenigen Schalttransistoren der DDS komponsieren sollte, 
wenn man bei Analoger Erzeugung (bspw. Dreieck basierend oder 
Sinusschwinger ) schon deutlich sauberer im Spektrum ist und mit 
deutlich geringerem Aufwand im Bandpass "Frequenzrein" wird.

Ob es allerdings in allen Funkanwendungen auf eine solche 
Frequenzgenauigkeit ankommt, bin ich mir nicht sicher. Grad im Bereich 
taktische Funkgeräte wird mit hohen Bandbreiten gearbeitet (Spread 
Spectrum) um die Aufklärung zu erschweren (Kommunikation im Rauschen 
verbergen). Hinzukommt das man bei digitaler Signalerzeugung auch gleich 
Kryptographie undFehlersicherheit an den kanal anpassen kann - aber das 
ist ganz sicher eine andere Baustelle (obwohl ebenfalls von R&S 
bedient).


>Frage schrieb:
>> Ich habe eine Simple Frage und zwar ist ein Analoger FG oder ein
>> Digitaler FG besser geeignet um eine hohe Reproduzierbarkeit der Signale
>> zu gewährleisten?

>Die Antwort auf diese simple Frage wird wohl "Digitaler FG" sein.

Nicht unbedingt, es ist halt die Frage für welches Signal er welche 
Parameter er immer wieder gleich haben möchte.

Auch ein digitaler FG hat analoge Ausgangsverstärker und die sind 
Temperatur- und Alterungsbedingt einer Drift unterworfen.
Ich höre so beim TO heraus, er möchte gern garantieren, das mit selber 
Schaltereinstellung immer genau das selbe rauskommt - diese 
Vorgehensweise ist IMHO zu naiv. Reproduzierbarkeit erfordert auch 
permanente Überwachung, es muss also regelmäßig nachgemessen werden, ob 
aus dem Generator das rauskommt was man will. Einfach Schalter gleich 
stellen und Daumen drücken das an dem angeschlossenen Kabel schon das 
gleiche wie vor 10 Jahren rauskommt ist IMHO keine Garantie für 
identisch wiederholbare Messungen.

Ein digitaler FG mag da so seine Vorteile im Bereich Nennfrequenz haben, 
bei allen anderen Parametern wie Amplitude sind bei beiden Varianten 
Drifts zu erwarten. Ebenso das man beide vor der Messung ein paar 
Minuten "warmlaufen" lassen sollte das sie auch den spezifizierten 
Arbeitsbereich erreicht haben - wenn man den wirklich das Maximum an 
Genauigkeit und Stabilität an den Einstellungen braucht.

von Ralph B. (rberres)


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C. A. Rotwang schrieb:
> Ich hatte dazu mal eigene Experimente gefahren um 2 MHz (fürs 160m
> Amateurfunkband) digital (DDS im FPGA) zu erzeugen, das Ergebnis war
> enttäuschend. Im Spectrumanalyzer wurden Störungen über mehrere
> Oberwellen sichtbar, die Frequenz liess sich auch nicht auf die
> einzelnen Kanäle (Bandbreite bis runter auf 200 Hz) abstimmen.

Naja dein Beispiel ist eine ausgesprochene HF-Anwendung welche eben 
nicht die Domäne eines DDS Synthesizers ist ( Phasenrauschen ) aber auch 
nicht unbedingt eines Dreeieckgenerators mit Sinusformung.

So schmalbandige Anwendungen istdie Domäne ausgesprochener ( gute ) 
HF-Signalgeneratoren. Hier wird man wenn es kein Synthesizer ist ein 
VCXO verwenden, wen man die FM-Komponente benötigt.

Bei Synthesizergeräten Fraktional-N Synthesizer eventuell mit 
Kompenstaion der Regelspannung, um das dadurch entstehende 
Phasenrauschen zu eliminieren.

Der TO wollte aber wissen ob er einen analogen oder digitalen 
Funktionsgenerator, welches mehrere Kurvenformen erzeugen kann den 
Vorzug geben sollte. Mit HF hat er eventuell nicht mal mehr was am Hut.

Ralph Berres

von C. A. Rotwang (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> Ich hatte dazu mal eigene Experimente gefahren um 2 MHz (fürs 160m
>> Amateurfunkband) digital (DDS im FPGA) zu erzeugen, das Ergebnis war
>> enttäuschend. Im Spectrumanalyzer wurden Störungen über mehrere
>> Oberwellen sichtbar, die Frequenz liess sich auch nicht auf die
>> einzelnen Kanäle (Bandbreite bis runter auf 200 Hz) abstimmen.
>
> Naja dein Beispiel ist eine ausgesprochene HF-Anwendung welche eben
> nicht die Domäne eines DDS Synthesizers ist ( Phasenrauschen ) aber auch
> nicht unbedingt eines Dreeieckgenerators mit Sinusformung.

Ja, das war ein sehr lehrreiches Experiment für mich, könnte das auch 
mit einem alterem kommerzielen RC-Generator vergleichen, jeder Bub 
sollte mal sowas gemacht haben - DDS aufbauen und ausmessen. ;-)
Wobei, weil es eben ein Amateurfunk-Thema ist und Signalgeneratoren im 
einstelligen MHz Bereich auch im Amateurbereich üblich sind (bei 
reichelt gibt es eigenlich keinen der nicht bis mindestens 2 MHz geht), 
ist es nicht zu speziell, als das es der TO nicht im Sinn haben könnte.

> Der TO wollte aber wissen ob er einen analogen oder digitalen
> Funktionsgenerator, welches mehrere Kurvenformen erzeugen kann den
> Vorzug geben sollte. Mit HF hat er eventuell nicht mal mehr was am Hut.

Grad das weis man eben immer noch nicht und auf die fehlende Infos in 
dem TO-Artikel habe ich ja in dem gelöschten Post hingewiesen.
Und da die Frage auch IMHO sehr suggestiv gestellt ist, sollte man sie 
sehr anti-suggestiv auslegen.
Für jede Anwendung gibts den passenden generator und solange die 
Anwendung nicht bekannt ist, kann man dem TO zu nix raten, ausser man 
sagt genau in welchen Fall welches Auswahlkriterium gilt. Und das im 
allgemein eh nicht die entscheidende Frage ist ob digital oder analog...

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