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Forum: HF, Funk und Felder AD9951 vs. ADF4351


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von Georg (Gast)


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Hallo zusammen,

für einen KW-Superhet bin ich gerade dabei mir Gedanken über den 1. und 
2. LO zumachen. Mein Aufbau ist wie folgt: Antenne -> Vorfilter -> 
Vorverstärker -> 1. Mischer -> 45MHz ZF-Filter -> 1. ZF-Verstärker -> 2. 
Mischer -> 450KHz ZF -> 2. ZF-Verstärker -> ADC -> FPGA -> DAC -> 
AF-Verstärker -> Lautsprecher.

Da ich von 0.1KHz bis 30MHz empfangen möchte, benötige ich als 1. LO 
also 45.1MHz bis 75MHz.

Der 2. LO ist fest auf 45.45MHz.

Ich bin nun am überlegen, ob ich als 1. LO einen ADF4351 und als 2. LO 
einen AD9951 nehmen soll, oder gibt es besseres?

Bin für Tipps sehr dankbar.

Viele Grüße,
Georg

von Ralph B. (rberres)


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Georg schrieb:
> Ich bin nun am überlegen, ob ich als 1. LO einen ADF4351 und als 2. LO
> einen AD9951 nehmen soll, oder gibt es besseres?

wie groß sind deine Anforderungen an intermodulationsfreien 
Dynamikbereich?

Als Localoszillator würde ich nicht unbedingt einen so breitbandig 
durchstimmbaren Oszillator wie den ADF4351 nehmen, dessen 
Phasenrauschabstand doch überschaubar ist.

DDS Synthesizer werden heute allgemein im KW TRX eingesetzt. Jedoch gibt 
es auch hier Unterschiede, was die Auflösung des DA-Wandlers betrifft.

Übliche Chips haben 12Bit ADC an Board. Bessere vielleicht 14 Bit.

schön wäre es wenn man einenn DDS Synthesizer mit 16 Bit DAC findet und 
entsprechend hoher Samplefrequenz.

Bei 75MHz Ausgangsfrequenz sollten das mindestens 300MHz sein. Je höher 
desto besser. Des´to einfacher wird es auch das Aliasingfilter am 
Ausgang zu dimensionieren.

Ralph Berres

von W.S. (Gast)


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Georg schrieb:
> für einen KW-Superhet bin ich gerade dabei mir Gedanken über den 1. und
> 2. LO zumachen. Mein Aufbau ist wie folgt: Antenne -> Vorfilter ->
> Vorverstärker -> 1. Mischer -> 45MHz ZF-Filter -> 1. ZF-Verstärker -> 2.
> Mischer -> 450KHz ZF -> 2. ZF-Verstärker -> ADC -> FPGA -> DAC ->
> AF-Verstärker -> Lautsprecher.

Ähemm..
Kannst du mir mal erklären, was die 2. ZF auf 450 kHz bewirken soll?

Dein angedachter Aufbau riecht mir verdächtig nach sowas wie dem 
CMX991/CMX992. Ist das so?


Ich hätte den Aufbau eher so angedacht:
Antenne -> Tiefpaß bis 30..40 MHz ->
Ringmischer oder Peregrine PE4140 ->
Quarz- oder ggf. Keramik-ZF-Filter bei 45..60 MHz ->
ZF-Verstärker mit I/Q-Mischer auf Basisband -> Audio-ADC -> DSP.

Für Ringmischer brauchst du keinen Sinus, sondern Rechteck, also ist 
dafür der ADF4351 genau der Richtige. Der PE4140 ist angeblich derart 
linear, daß du dort wohl auch mit dem AD9951 arbeiten kannst.
Und für den ZF-Verstärker nebst I/Q-Mischer gibt es fertige IC's von 
diversen Firmen: AD, LT, RFMD u.a. Für den dafür nötigen LO geht so ein 
SI5351.


alternativ:
Antenne -> Pufferverstärker -> ADC -> FPGA -> DSP.

Die 455 kHz ZF braucht man eigentlich nur für ein rein analoges Radio, 
um dort ohne Quarzfilter-Eigenbau so einigermaßen schmalbandige 
ZF-Filter haben zu können. Aber das hast du dir ja gar nicht 
vorgenommen.

W.S.

von W.S. (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> Als Localoszillator würde ich nicht unbedingt einen so breitbandig
> durchstimmbaren Oszillator wie den ADF4351 nehmen, dessen
> Phasenrauschabstand doch überschaubar ist.
>
> DDS Synthesizer werden heute allgemein im KW TRX eingesetzt. Jedoch gibt
> es auch hier Unterschiede, was die Auflösung des DA-Wandlers betrifft.
>
> Übliche Chips haben 12Bit ADC an Board. Bessere vielleicht 14 Bit.

Du bist ein bissel aus der Zeit, mein Lieber. Der AD9951 hat 14 Bit 
Ausgangs-DAC und taktet mit 400 MHz. Und das nun schon so etwa 10 Jahre 
lang.

Abgesehen davon sehe ich den ADF4351 als das derzeit Beste, was man als 
LO für Eigenbau-Projekte so kriegen kann - wenn man mit Rechtecken 
zufrieden ist. Und genau das ist hier der Fall, denn die üblichen 
I/Q-Mischer für Frequenzen unterhalb ca. 700 MHZ arbeiten mit einem 
eingebauten 2:1 Teiler und wollen deshalb mit Rechteck angesteuert 
werden. Paßt also exakt.

W.S.

von Georg (Gast)


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Hallo,

Danke für die vielen Hinweise.

Als 1. und 2. Mischer setze ich jeweils einen AD831 (aus anderen Thread 
hier im Forum kennengelernt) ein. Die Hardware steht schon und 
funktioniert, für den 1. und 2. LO habe ich aber bis jetzt noch einen 
Frequenzgenerator angeschlossen.
Da ich alles in ein Gehäuse einbauen will, möchte ich natürlich auch 
zwei Oszillatoren integrieren und diese mit einem Mikrocontroller 
ansteuern.

Trifft der von W.S. genannte Punkt auch auf den AD831? Der hat doch auch 
einen internen Verstärker, man könnte ihn also auch mit einem 
Rechtecksignal ansteuern?

So ganz kann ich immer noch nicht einschätzen, ob nun ein ADF4351 oder 
doch ein AD9951 Sinn macht.

Brauche ich das Anit-Aliasing-Filter auch, obwohl der AD831 einen 
internen Verstärker am LO-Eingang hat und sowieso übersteuert?

Vielen Dank für die Diskussion.

von W.S. (Gast)


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Georg schrieb:
> Als 1. und 2. Mischer setze ich jeweils einen AD831

Also wird das Ganze doch ein rein analoger Empfänger. Sag das doch 
gleich, da spart man sich ne Menge Überlegungen.

In dem Fall erübrigt sich auch die Frage nach dem Sinn der 2. ZF bei 455 
kHz.

W.S.

von Ralph B. (rberres)


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W.S. schrieb:
> Also wird das Ganze doch ein rein analoger Empfänger. Sag das doch
> gleich, da spart man sich ne Menge Überlegungen.

stand schon im Eingangspost.

Ich habe meines dazu ja schon geschrieben.

Ralph Berres

von W.S. (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> stand schon im Eingangspost.

Nö.

Da stand: "-> 2. ZF-Verstärker -> ADC -> FPGA..."
Und das ist verwirrend.

W.S.

von Georg H. (georg_h)


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Wenn's ein rein analoger Empfänger werden soll, würde ich mir überlegen, 
die 2. ZF nicht auf 455 kHz zu legen, sondern auf 9 MHz. Da gibt's 
nämlich schöne schmale Quarzfilter, und die tauchen mit gewisser 
Regelmäßigkeit zu humanen Preisen in der Bucht auf. Ob ein rein analoges 
Empfamgskonzept noch zeitgemäß ist, muss jeder selbst entscheiden.

Ansonsten ist ADF4351 bezüglich Phasenrauschen noch deutlich 
steigerungsfähig: ADF4355/6 oder ADF4372. Die sind allerdings auch 
teurer, und zumindest für den ADF4372 gibt's noch keine billigen Boards 
aus China. Damit der Chip seine Datenblattwerte erreichen kann gehört 
aber auch eine entsprechende beschaltung dazu (Entkopplung, Versorgung 
aus rauscharmen LDO's etc) und da sind die China - boards nicht immer 
vorbildlich /höflich ausgedrückt).

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Georg H. schrieb:
> Ansonsten ist ADF4351 bezüglich Phasenrauschen noch deutlich
> steigerungsfähig: ADF4355/6 oder ADF4372.

Ja, in der Tat. Die ADF4372 und ADF4355 haben größeres 
Closed-Loop-Phasenrauschen als der ADF4351 bei gleicher VCO-Frequenz. 
:-) Erstrebenswert ist das allerdings nicht. Warum willst Du denn einen 
16 GHz-Mikrowellen-Synthesizer in einem Kurzwellenempfänger einsetzen? 
Um weitere Teiler an den Ausgang zu hängen, mit dem Ziel das 
Phasenrauschen zu verringern?

Wenn Du einen LO zwischen 45 MHz und 75 MHz brauchst, könnte der ADF4351 
eine geeignete Wahl sein, wenn er vernünftig betrieben wird. Schau Dir 
auch mal Ultra Low Jitter Clock-Generatoren wie den Si5341 von Silabs 
an, der wurde in Beitrag "Re: Simulation SRA-1" 
schon diskutiert. Von TI gibt es ähnliche Bausteine, glaube ich.

von Ralph B. (rberres)


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Mario H. schrieb:
> Schau Dir
> auch mal Ultra Low Jitter Clock-Generatoren wie den Si5341 von Silabs
> an, der wurde in Beitrag "Re: Simulation SRA-1"
> schon diskutiert. Von TI gibt es ähnliche Bausteine, glaube ich.

am rauschärmsten ist glaube ich ein zu Fuß aufgebauter VCO mit großer 
Spule aus dicken versilberten Kupferdraht einen Drehkondensator mit Luft 
als Dielektrikum und rauscharme Fets bei welcher die Rückkopplung nur so 
weit aufgedreht ist wie unbedingt notwendig.

Nachteil ist die notwendige aufwendige Temperaturkompensation.

Wenn man schon mit PLL aufbauen will, sollte man sich die von Eric red 
Tart veröffentlichte Schaltungen eines etwas ältern Rohde&Schwarz 
Empfängers anschauen. Das ist so gut dokumentiert, das man es fast 1:1 
nachbauen kann.
Für die waren Phasenrauschen und Großsignalfestigkeit auf Kurzwelle kein 
Fremdwort.

Ralph Berres

von W.S. (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> ein zu Fuß aufgebauter VCO mit großer
> Spule aus dicken versilberten Kupferdraht

Jaja, Spulen aus Keramik mit eingebranntem Silber-Belag kenne ich auch 
noch aus der ferneren Vergangenheit. Aber das ist heutzutage nicht mehr 
wirklich aktuell.

Und für einen Feld/Wald/Wiesen-Kurzwellenempfänger reicht auch ein 
SI5351 aus. Da ist der ADF4351 von seiner Signalqualität schon 
überdimensioniert.



Georg H. schrieb:
> Wenn's ein rein analoger Empfänger werden soll, würde ich mir überlegen,
> die 2. ZF nicht auf 455 kHz zu legen, sondern auf 9 MHz.

Ja, das weißt du und auch ich weiß das - aber der TO offensichtlich 
nicht. Ich frage mich ohnehin, was der im Eröffnungspost beschriebene 
Aufbau zu bedeuten hat. Dedizierte Nachfragen meinerseits blieben ja 
unbeantwortet.

W.S.

von Ralph B. (rberres)


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Ich hatte ihn ja nach den Anforderungen des Empfängers gefragt, aber 
keine Antwort bekommen.

Immerhin scheint er sich Gedanken um reziproges Mischen des 
Oszillatorrauschens zu machen.

All zuviel Hintergrundwissen scheint er nicht zu haben, sonst wüste er, 
das im KW Bereich insbesonders auf den niedrigen Bändern, das 
atmosphärische Hintergrundrauschen so hoch ist ( von Homemade-QRM mal 
abgesehen ), das ein Vorverstärker die Empfangseigenschaften mehr 
verschlechtert als verbessert.

Bei KW reicht eine Empfindlichkeit von 10uV bei 3KHz Bandbreite locker.

Alles was empfindlicher ist knappst an den Aussteuerungsreserven und 
somit am IM3 Abstand des Empfängers.

Es sei denn er hat ein Schraubendreher im Blumentopf, oder ein HF-Wedel 
unter dem Teppich als Antenne. Da mag das mit der erforderlichen 
Empfindichkeit anders aussehen.

Ralph Berres

: Bearbeitet durch User
von Beo Bachta (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> Alles was empfindlicher ist knappst an den Aussteuerungsreserven und
> somit am IM3 Abstand des Empfängers.

Es soll Leute geben die schaffen es bei starken Signalen ein
zuschaltbares Dämpfungsglied im Eingangspfad zu aktivieren.

Solches Vorgehen ist allerdings nur hochintelligenten, hoch-
spezialisierten Elektronik-Inschenöören vorbehalten. Sozusagen
ein Luxus den sich nicht jeder leisten kann.

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