Hallo und Guten Morgen,
ich will fragen, ob es praktischerweise einen wesentlichen Unterschied
auf meine GHz-HF-Schaltung macht (VCO, PLL, Power Amplifier, Mischer),
ob ich auf der Platine einen Step-Down-Schaltwandler mit 150 kHz oder
mit 500 kHz Schaltfrequenz verwende (praktischerweise kann die
Speicherdrossel etwas kleiner dimensioniert werden und die Effizienz
wäre auch etwas besser) unter der Voraussetzung, dass die allgemeinen
Layout-Empfehlungen für Schaltregler eingehalten werden.
Ich würde entweder z.B. einen einfachen LM2596 adj. (150kHz) auf ca.
5.5V einstellen, anschließend würde ich einen TPS7A90 low noise
Spannungsregler bzw. LP5912 nachschalten für eine möglichst stabile 5V
Versorgung, und einen weiteren Spannungsregler für den Mikrocontroller
(3.3V).
-oder eben alternativ dasselbe mit einem TPS5410-Buck-Converter
(500kHz).
Danke!
Wenn Du darauf hindeutest das Du eh die üblichen Regeln für Schaltregler
einhälst....
Dann Frage ich mich warum solche Fragen stellst... und gleichzeitig
mit hf herumspielst.
Halte Abstand mit der hf von der Speicherdrossel, mach ein sauberes
Schaltreglerlayout (habe die Strompfade im Auge und schau, das die
niederimpedant sind, sehe den nötigen Platz für ein Schirmblech vor
wenn es dich trotzdem zwickt und denk daran, das Du eine gutmütige Diode
verwendest, denn die können ordentlich und breitbandigst herumsauen.
Ferite in beiden DC-Pfaden und eine brauchbare Siebung (und damit meine
ich nicht einen riesigen Elko) vorne und hinten sind eh
selbstverständlich.
MiWi schrieb:> Dann Frage ich mich warum solche Fragen stellst... und gleichzeitig> mit hf herumspielst.
Weil nicht jeder so ein toller Hecht ist wie du und einen auf dicke Hose
machen musst.
Gib dem Frager einfach einen vernünftigen Rat. Und wenn du dazu nicht
Willens oder in der Lage bist, sei einfach still.
Sparker schrieb:> ich will fragen, ob es praktischerweise einen wesentlichen Unterschied> auf meine GHz-HF-Schaltung macht (VCO, PLL, Power Amplifier, Mischer),> ob ich auf der Platine einen Step-Down-Schaltwandler mit 150 kHz oder> mit 500 kHz Schaltfrequenz verwende (praktischerweise kann die> Speicherdrossel etwas kleiner dimensioniert werden und die Effizienz> wäre auch etwas besser) unter der Voraussetzung, dass die allgemeinen> Layout-Empfehlungen für Schaltregler eingehalten werden.
Es ist zwar möglich ein Schaltnetzteil so zu konstruieren, das es so
störarm ist, um auch empfindliche HF-Schaltungen nicht zu stören ( siehe
Rohde&Schwarz Geräte ) aber es ist enorm aufwendig.
Im Grunde genommen läuft es darauf hinaus das Schaltnetzteil in ein
wasserdichtes Metallgehäuse zu plazieren, und reichlich Siebmittel an
den Leitungen welche sie Kammer verlassen vorzusehen.
Dazu gehören Durchführungsfilter welche in das Gehäuse eingelötet sind,
Reichlich Siebdrosseln und Filterkondensatoren an Ein und Ausgang.
Ob es Angesichts dieser Problematik nicht besser wäre ein
konventionelles Netzteil zu bauen must du selber entscheiden.
Wie geschrieben, unmöglich ist ein Schaltnetzteil nicht, aber rechne mit
vielen Überaschungen, was Nebenlinien auf deinen HF Signal betrifft,
welche die Ursache dann doch in rumvagabundierenden Störstrahlung vom
Schaltnetzteil zu suchen ist.
Ralph Berres
H.W. schrieb:>> Gib dem Frager einfach einen vernünftigen Rat. Und wenn du dazu nicht> Willens oder in der Lage bist, sei einfach still.
Wer lesen kann ist klar im Vorteil... hättest Du Grantscherben meine
Antwort fertiggelesen hättest Du durchaus feststellen können das ich ihm
Rat gegeben habe. Sogar vernünftigen.
Ralph B. schrieb:> wasserdichtes Metallgehäuse zu plazieren
Das ist unnötig, meines Erachtens nach. Es gibt gute Schirmung auch ohne
Wasserdicht zu sein, vor allem da Dichtungen aus Gummi oder ähnlichem
die HF nicht aufhalten.
Es ist durchaus möglich mit einem wie dem vorgeschlagenen Aufbau gute
Ergebnisse zu erzielen. MiWi hat es schon schön auf den Punkt gebracht.
Filtern und Schirmen das geht aus meiner Erfahrung auch mit
Schaltreglern für HF bis 40GHz, ist nur halt nicht beim ersten Mal
gleich Perfekt. Ein schnelles Ozi ist da auch hilfreich.
Einfach ausprobieren und Lernen!
H.W. schrieb:> Gib dem Frager einfach einen vernünftigen Rat. Und wenn du dazu nicht> Willens oder in der Lage bist, sei einfach still.
Mach es halt einfach.
Gladadel schrieb:> vor allem da Dichtungen aus Gummi oder ähnlichem> die HF nicht aufhalten.
das ist entweder leitfähiges Gummi aber oft ein feindrahtiger
Gewebeschlauch, dessen Drähte aus Metall besteht. In meinen ganzen R&S
Geräte ist nirgendswo ein einfaches Gummi als Dichtung drin.
Gladadel schrieb:> Das ist unnötig, meines Erachtens nach. Es gibt gute Schirmung auch ohne> Wasserdicht zu sein
Naja offensichtlich treiben die ganzen HF-Schmieden unnötigen Aufwand.
Ich rede jetzt nicht von der Billig Henkelware sondern von Geräten ab
der für die Edelschmieden mittleren Preisklasse.
Wobei die Schirmung nicht das Hauptproblem ist. Der Störmüll breitet
sich entlang der Leitungen aus. Das dicht zu bekommen ist schon eine
Herausforderung.
Hast du dir mal die Alinco Schaltnetzteile für den Amateurfunk von innen
angeschaut? Und trotzdem gibt es bei vielen Geräten ein Einsteller, mit
dem man die Schaltfrequenz von ausen ein wenig variieren kann. Wozu hat
man das gemacht?
Richtig um Störlinien vom Schaltnetzteil aus dem Empfangsfenster seines
Kurzwellenempfängers rausschieben zu können.
Also selbst die ( was Abblockung und Abschirmung betrifft ) sehr
aufwendig konstruierten Alinco Netzteile Schaltnetzteile stören noch
genügend stark.
Aber Rat an den TO probiere es einfach aus, und ziehe deine Schlüsse
daraus.
Ralph Berres
Ralph B. schrieb:> Sparker schrieb:>> ich will fragen, ob es praktischerweise einen wesentlichen Unterschied>> auf meine GHz-HF-Schaltung macht (VCO, PLL, Power Amplifier, Mischer),>> ob ich auf der Platine einen Step-Down-Schaltwandler mit 150 kHz oder>> mit 500 kHz Schaltfrequenz verwende (praktischerweise kann die>> Speicherdrossel etwas kleiner dimensioniert werden und die Effizienz>> wäre auch etwas besser) unter der Voraussetzung, dass die allgemeinen>> Layout-Empfehlungen für Schaltregler eingehalten werden.>> Es ist zwar möglich ein Schaltnetzteil so zu konstruieren, das es so> störarm ist, um auch empfindliche HF-Schaltungen nicht zu stören ( siehe> Rohde&Schwarz Geräte ) aber es ist enorm aufwendig.>> Im Grunde genommen läuft es darauf hinaus das Schaltnetzteil in ein> wasserdichtes Metallgehäuse zu plazieren, und reichlich Siebmittel an> den Leitungen welche sie Kammer verlassen vorzusehen.>> Dazu gehören Durchführungsfilter welche in das Gehäuse eingelötet sind,> Reichlich Siebdrosseln und Filterkondensatoren an Ein und Ausgang.>> Ob es Angesichts dieser Problematik nicht besser wäre ein> konventionelles Netzteil zu bauen must du selber entscheiden.>> Wie geschrieben, unmöglich ist ein Schaltnetzteil nicht, aber rechne mit> vielen Überaschungen, was Nebenlinien auf deinen HF Signal betrifft,> welche die Ursache dann doch in rumvagabundierenden Störstrahlung vom> Schaltnetzteil zu suchen ist.>> Ralph Berres
Danke für die Info.
Ich habe auf der Seite "hforsten.com" den folgenden Passus gelesen:
"The biggest issue with the previous version was noisy power supplies
causing spurs in the received signal, ADC sampling clock not being
locked to PLL reference clock and microcontroller being too slow.
To save money I had chosen to use two buck converters to power all the
digital and analog components. Even though I chose the switching
frequency of the converters to be above the IF frequency, there ended up
being some spurs also at lower frequencies. Adding capacitance and
swapping the inductors for better shielded ones helped the problem but
didn't completely solve it. The proper fix is to add linear regulator
after the buck converters to clean up the switching noise."
Nachdem das mit den nachgeschaltenen Linearregelern in seinem Design das
Problem der "Spurs" scheinbar signifikant verbessern konnte, würde ich
das jetzt auch so versuchen wollen.
Ich habe mich nur gefragt, ob es grobe Unterschiede zwischen 150 kHz und
500 kHz gibt in den möglichen Störungen bzw. ob die niedrigere
Schaltfrequenz merkliche Vorteile hat.- aber wie es scheint scheinen die
abblockenden/abschirmenden Maßnahmen die wesentlichere/höchste Priorität
zu haben.
Daniel R. schrieb:> Ich habe mich nur gefragt, ob es grobe Unterschiede zwischen 150 kHz und> 500 kHz gibt in den möglichen Störungen bzw. ob die niedrigere> Schaltfrequenz merkliche Vorteile hat.- aber wie es scheint scheinen die> abblockenden/abschirmenden Maßnahmen die wesentlichere/höchste Priorität> zu haben.
150KHz haben den Nachteil das Störlinien auf der HF Seite dichter
beisammen liegen, haben aber den Vorteil das sie zu höheren Frequenzen
schneller verscwinden.
Am besten ist natürlich , wenn die Störungen das Schaltnetzteil erst
garnicht verlassen können.
Denke daran gerade breitbandig durchstimmbare VCOs sind extrem
empfänglich gegen Störungen sowohl auf der Betriebsspannung und erst
recht auf der Abstimmspannung.
Bei 10V Abstimmspannung und einen Abstimmhub von 2GHz erzeugen 10uV
Störspannung schon einen Störhub von 2KHz!! das kann schon störend sein.
10uV Störspannung sieht man nichtmal mit dem Scope.
Ralph Berres
Sparker schrieb:> GHz-HF-Schaltung macht (VCO, PLL, Power Amplifier, Mischer)
Laß es lieber sein. Ich hab sowas hinter mir und kann dir sagen, daß du
beim Design des Schaltreglers und dessen Abschirmung und dessen
Abblockung ziemliche Hand- Kopf- und andere Umstände wirst treiben
müssen - und daß eben diese weitaus mehr graue Haare kosten, als wenn du
einen ollen Analogregler verwenden würdest.
Brauchst du denn die etwa 3 Ampere eines LM2596?
Wenn du die nur zum Senden brauchst, dann mach den Empfangszweig rein
analog versorgt und schalte deinen Wandler nur zum Senden ein.
Nun sind mehrere GHz ja angenehm weit von den üblichen NF-, Brumm- und
Schaltgeräuschen entfernt, so daß du deshalb vielleicht hofen kannst,
daß es mit Sorgfalt in diesen Frequenzgefilden ja doch funktioniert.
Aber sobald zu heruntermischst zwecks Empfang, bist du wieder voll im
Störsumpf. Entweder hast du dann genügend Verstärkung auf hoher Frequenz
oder du ärgerst dich schwarz.
W.S.
Ralph B. schrieb:> 150KHz haben den Nachteil das Störlinien auf der HF Seite dichter> beisammen liegen, haben aber den Vorteil das sie zu höheren Frequenzen> schneller verscwinden.
OK
> Am besten ist natürlich , wenn die Störungen das Schaltnetzteil erst> garnicht verlassen können.>> Denke daran gerade breitbandig durchstimmbare VCOs sind extrem> empfänglich gegen Störungen sowohl auf der Betriebsspannung und erst> recht auf der Abstimmspannung.>> Bei 10V Abstimmspannung und einen Abstimmhub von 2GHz erzeugen 10uV> Störspannung schon einen Störhub von 2KHz!! das kann schon störend sein.>> 10uV Störspannung sieht man nichtmal mit dem Scope.
OK, danke
W.S. schrieb:> Sparker schrieb:>> GHz-HF-Schaltung macht (VCO, PLL, Power Amplifier, Mischer)>> Laß es lieber sein. Ich hab sowas hinter mir und kann dir sagen, daß du> beim Design des Schaltreglers und dessen Abschirmung und dessen> Abblockung ziemliche Hand- Kopf- und andere Umstände wirst treiben> müssen - und daß eben diese weitaus mehr graue Haare kosten, als wenn du> einen ollen Analogregler verwenden würdest.>> Brauchst du denn die etwa 3 Ampere eines LM2596?
Nein, 3A benötige ich nicht (das war nur ein Beispiel), das
Hauptstrom"problem" ist der Power Amplifier, der saugt ca. 300mA auf 5V.
Alles in allem besteht ein Strombedarf von ca. 500 mA.
-die Eingangsspanunng liegt aber über 20 Volt.
> Wenn du die nur zum Senden brauchst, dann mach den Empfangszweig rein> analog versorgt und schalte deinen Wandler nur zum Senden ein.
Gesendet wird immer, da ist nichts mit ausschalten.
> Nun sind mehrere GHz ja angenehm weit von den üblichen NF-, Brumm- und> Schaltgeräuschen entfernt, so daß du deshalb vielleicht hofen kannst,> daß es mit Sorgfalt in diesen Frequenzgefilden ja doch funktioniert.> Aber sobald zu heruntermischst zwecks Empfang, bist du wieder voll im> Störsumpf. Entweder hast du dann genügend Verstärkung auf hoher Frequenz> oder du ärgerst dich schwarz.>> W.S.
In meinem letzten Post habe ich eine Webseite erwähnt, wo der Entwickler
die durch den Schaltwandler verursachten Probleme mit der
IF-Verarbeitung durch nachgeschaltene Linearregler wohl beheben konnte.
Versuchen werde ich es wohl, weil alternativ 10 Watt einfach in Wärme
verbraten ist auch ungünstig.
Daniel R. schrieb:>>>> 10uV Störspannung sieht man nichtmal mit dem Scope.>> OK, danke
Wie gesagt, schau das Du hf-mässig leise Dioden bekommst, der Rest ist
machbar wenn auch nicht trivial. Es gibt Linearregler mit guter
hf-Unterdrückung, allerdings nicht mit hohen Strömen. Ein nachfolgender
LowDropregler läßt sich mit den Spannungen die Du da zur Verfügung hast
gut analog aufbauen.
wir haben einen Schaltregler für recht empfindliches RFID in Betrieb, da
ist Ripple auf Vcc im uV-Bereich sichtbar in einer schlechteren
Auswertbarkeit des Empfangssignals...
(das Nutzsignal in der Trägermodulation vom RFID beträgt 0,5mVss in den
grenzwertigen Fällen - bei einer Modulationsamplitude von 600Vss... es
geht, das aber ist groß....)
Zum Einen wuerde ich empfehlen, die Noise armen zu verwenden. zB
LTM8065, LT1777, LT1683, alle low noise, resp ultra low noise. Und sich
dann ueberlegen wie der Noise sich auswirken kann. Allenfalls ist der
Dreck ja ausserhalb deines Beobachtungsfensters.
Neben Filterungs auch mindestens auf einer 4 lagigen Leiterplatte.
Linearregler nach Schaltreglern haben den Nachteil, dass sie falsche
sicherheit vermitteln.
Schau dir die Speisungsunterdrueckung (Powersupply rejection) an. Die
ist je nachdem bei 150kHz eher bescheiden. zB 10dB oder so.
