Forum: HF, Funk und Felder ADF4351 - was man daraus machen kann


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von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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1Hz-Synthesizer mit ADF4351 und DDS9956

Schon vor einiger Zeit hatte ich mal meinen experimentellen
Synthesizer gezeigt.

Beitrag "Re: Der Si5351 als LO"

Ich hatte es versprochen, wollte schon seit längerem mal eine
ausführliche Messung zeigen, aber erst jetzt durch die Krise
habe ich die Musse und komme wirklich dazu.

Details im folgenden Beitrag.

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Ich wiederhole nochmal einen Teil des Textes den ich damals
geschrieben hatte:

----------------------------------------------------------------
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.
----------------------------------------------------------------

Bei diesem Board wird also der ADF4351 nur in Ganzzahl-Teilung
verwendet. Ganzzahl-Teilung generiert keine durch Fraktional-
Synthese bedingten Nebenlinien. Ein zusätzlicher DDS AD9956
erzeugt die Referenz-Frequenz für den ADF4351 und verstimmt
diesen im Kleinen damit man jede Frequenz generieren kann die
durch Ganzzahl-Teilung nicht erreicht werden könnte.

Der DDS liefert bei diesem Board ein Referenz-Signal von 33MHz
(ca. +-0.5MHz). Dies ist die Obergrenze für den ADF4351. Das
Phasenoise liegt am Ausgang des DDS zwischen -135 und -140 dBc
bei 10KHz Frequenzablage. Ein respektabler Wert für so eine
Digitalmaschine. Leider liefert der DDS zwei kleine Beulen im
Phasenrauschen die sich offensichtlich in leichter
Verschlechterung des Gesamtergebnisses bemerkbar machen. Die
Beulen sind nicht bei jeder DDS-Frequenz sichtbar.

Die Verschlechterung des Phasenrauschens für eine Synthese von
4400 MHz beträgt theoretisch 4400 MHz / 33 MHz = 133 oder 42.5dB.

Trotzdem ist der Aufwand es Wert, man bekommt keinerlei
Nebenlinien durch (vermiedene) Fraktional-Synthese und erreicht
jeden Frequenzwert im Band (35 bis 4400 MHz) mit besser als 1Hz
Auflösung.

Ich habe hier ein Beispiel für Breitband-Spektrum und
Phasenrauschen bei 4400MHz direkt abgebildet, eine
ausführlichere Messung für ein paar Frequenzen befindet sich im
angehängten Zip-File.

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Noch etwas vergessen:

Anbei eine Messung der Ausgangsleistung über den ganzen nutzbaren
Frequenzbereich.

Wie im Nachbar-Thread beschrieben nutze ich die dreifache Frequenz
um ein noch höhere Frequenz als 4400 MHz (Grenze des ADF4351) zu
erzeugen.

Dies ist erkennbar ... ab 4400 MHz sieht man andeutungsweise
die beabsichtigte Hochpass-Charakteristik des 3x-Pfades um die
Grundwelle zu unterdrücken. Der Hochpass ist erst ausreichend
durchlässig ab ca 4600 MHz, danach geht es durch schlechte
Anpassung, zunehmende HF-Dämpfung und weniger Verstärkung
langsam bergab. Nun gut, ein billiges Mittel um noch etwas
höher zu kommen ....

von Ralph B. (rberres)


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Hallo Nähkästchen Plauderer

Ich findee du hast da eine tolle Arbeit abgeliefert.

Das Ende der Fahnenstange dürfte damit erreicht sein.

Ich habe ja den ADF4351 bei mir im Swob5 eingesetzt. Hier hatte sich das 
Phasenrauschen stark limitierend bezüglich Dynamikbereich des Swob5 
bemerkbar gemacht.

siehe Beitrag "ADF4351 et al. : Performance Messungen und Diskussion"
und Beitrag "Verstärker 1-1500MHz 1Watt"

Mich würde mal interessieren wie jetzt bei dir ein Spektrum eines 2GHz 
Signales aussieht, wenn der Span auf 50KHz eingestellt ist, die RBW auf 
1KHz und Videofilter auf 100Hz.

Wie sieht dann die Rauschglocke aus?
Das selbige dann noch mit 100KHz Span.

Ich hatte zudem noch große Probleme mit Nebenlinien in 40KHz und 50KHz 
Abstand.

Das Projekt Swob5 habe ich noch nicht, und möchte es auch noch nicht 
aufgeben, trotzdem ich einen HP8752 VNA habe, der den Swob5 teilweise 
ersetzen kann.

Ralph Berres

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> Wie sieht dann die Rauschglocke aus?

Eigentlich ist dies an der Phasenrausch-Messkurve direkt
abzulesen. Wenn man den Träger im normalen Analyser-Mode
(also nicht Phasenoise-Mode) anschaut sieht das auch nicht
anders aus nur dass das Breitband-Rauschen (der aktuellen RBW)
noch dazukommt. Das kann man selbst dazurechnen .... Zu den
Nebenlinien ist alles gesagt: es gibt keine (siehe Breitband
Darstellung oben im Bild) bis auf die kleinen weitab vom Träger
die weniger als -80dBc haben. Da keine Fraktionalteilung
eingestellt ist gibt es auch keine Fraktional-Spurious. Da
die Phasendetektor-Frequenz (hier: =Referenz-Frequenz) riesig
ist gegenüber den sonst verwendetet (z.B.) 100 KHz werden auch
diese "natürlichen" Modulationslinien sehr wirksam durch das
Loopfilter unterdrückt.

Die noch vorhandenen Spurious stammen meist vom offenen, also
unabgeschirmten Aufbau und von der Synthese der Referenz-
frequenz über den DDS.

Nichtsdestotrotz, ich mach noch eine Darstellung für dich
damit du die direkte Vergleichmöglichkeit hast.

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Speziell für Ralph nochmals eine Darstellung einer Messung
bei 2 Ghz mit seinen gewünschten Filterparametern.

Ich habe noch eine Phasenrauschmessung für diesen Frequenzpunkt
angehängt, einmal direkt in der Spektrum-Analyse und einmal in
der dezidierten Phasenrauschmessung in der Ablage 100Hz bis 1MHz.
Da muss natürlich zweimal das gleiche herauskommen, tut es auch
bis auf ca. ein halbes dB Unterschied.

Wie man sieht, sieht man nichts, also keine Nebenlinien, aber
das war ja schon vorher klar bei einer Phasendetektor-Frequenz
von 33 MHz.

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Ich habe noch eine Phasenrauschmessung für diesen Frequenzpunkt
> angehängt

Hinweis: das Phasenrauschen für diese 2.00 GHz ist besser als
im nativen Frequenzbereich des ADF4351 (2.20 bis 4.40 GHz).
Das rührt von einer Frequenzteilung durch zwei was rechnerisch
gegenüber 4.00 GHz eine Verbesserung von 6dB bringt.

von Ralph B. (rberres)


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Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Speziell für Ralph nochmals eine Darstellung einer Messung
> bei 2 Ghz mit seinen gewünschten Filterparametern.

Besten Dank für die Messungen.

Es bestätigt meine Befürchtung das der ADF4351 offenbar für meinen Zweck 
ungeeignet ist.

Kurz nochmal zu den Randbedingungen welche bei mir vorliegen.

Ich benötige den ADF4351 als Lokaloszillator, welches sich in 100Hz 
Schritten von 2GHz bis 2,4GHz durchstimmen lässt.
Dazu dient eine analoge Abstimmspannung, welches auf einen 16 Bit 
AD-Wandler geht.

Das Signal aus dem ADF4351 wird mit 2GHz gemischt, welche duch die 
Verzwanzigfachung eines gezogenen 100MHz Quarzoszillators gewonnen wird.
Die Verzwanzigfachung erfolgt miteiner Step Recovery Diode und einen 
nachfolgenden 3Kreisigen Topfkreisfilter.

Der 100MHz Quarzoszillator lässt sich um +- 50KHz ziehen, welches nach 
der Verzwanzigfachung 2GHz  +-1MHz sind.

In stellung Schmalbandwobbeln wird der Quarzoszillator mit dem 
Wobbelsägezahn beaufschlagt, der ADF4351 leifert eine feste Frequenz, 
wird also nicht gewobbelt.

In Stellung Breitbandwobbeln wid statt des ADF4351 ein Yigoszillator 
geenommen und auch dieser mit dem Sägezahn gewobbelt.
Der Quarzoszillator wird in diesem Falle nicht gewobbelt und dient zur 
Feineinstellung der Mittenfrequenz.

Die Bandbreite des logarithmischen Demodulators beträgt etwa 8KHz. Der 
Dynamikumfang des Demodulators ( welches man auch auf dem Bildschirm 
sieht ) beträgt 90db.


Zur Zeit liegt bei mir das Grundrauschen ( wenn ich die Ausgangsfrequenz 
ausfiltere )bei 60db unter Vollaussteuerung.

Zusätzlich habe ich das Problem mit Nebenlinien in ca 50KHz Abstand, 
welche auch aus dem Ablenkteil kommen könnte.

Nehme ich statt dem ADF4351 meinen SMHU als Generator komme ich auf 
knapp 80db.

Jetzt kannst du ja mal selber abschätzen ob der ADF4351 bei mir 
zielführend ist.

Bei mir kann ich das 100Hz Raster nur durch den fraktional/N Methode 
erreichen, Vielleicht geht das ja mit deinem Konzept besser.

Ralph Berres

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> Zusätzlich habe ich das Problem mit Nebenlinien in ca 50KHz Abstand,
> welche auch aus dem Ablenkteil kommen könnte.

Die wirkliche Messbandbraite deines Systems wird wohl im
Dunkeln liegen.

Den höchsten Pegel in einer Nutzbandbreite abseits des Trägers
liefern die Nebenlinien oder das Phaserauschen, je nachdem
welche gesammelte Signalleistung höher ist.

Ralph B. schrieb:
> Bei mir kann ich das 100Hz Raster nur durch den fraktional/N Methode
> erreichen, Vielleicht geht das ja mit deinem Konzept besser.

Wenn ich das lese habe ich das Gefühl ich habe mein Konzept
sehr schlecht beschrieben, oder du hast meine Beschreibung
nicht gelesen, oder du hast es nicht verstanden.

von Samson (Gast)


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Sehr sehr fein, Herr Nähkästchen Plauderer!
Hättest du einen Artikel/PDf wo das verstimmen der Referenz genauer 
erklärt wird?
Was ist da sonst noch so auf der Leiterplatte, das scheint ja etwas mehr 
zu sein als bloß ein Synth. dev board.

LG

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Samson schrieb:
> Hättest du einen Artikel/PDf wo das verstimmen der Referenz genauer
> erklärt wird?

Nein, habe ich nicht. Das Feinverstimmen habe ich - denke ich -
ausreichend erklärt, der DDS erlaubt das. Wenn du das nicht
verstehst müsstest du dich selbst in die Prinzipien einlesen.

Samson schrieb:
> scheint ja etwas mehr
> zu sein als bloß ein Synth. dev board.

Das ist eben kein "Synth. dev board" wie man es vom Hersteller
des Chips bekommt sondern ein vollständiger Synthesizer der
standalone betrieben werden kann.

Spannungsversorgung rein, SPI-Steuerung rein, Ausgangsbuchse.

Samson schrieb:
> Was ist da sonst noch so auf der Leiterplatte

CPLD für SPI, diverse Spannungsregler + Filterung, Ausgangs-
verstärker für die HF, HF-Pfad Umschalter für Frequenzen
grösser 4400MHz, Hochpassfilter dafür, und Referenz-
Quarzoszillator.

Einiges habe ich bereits im Nachbar-Thread (siehe Link im
ersten Beitrag) beschrieben.

von Ralph B. (rberres)


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Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Die wirkliche Messbandbraite deines Systems wird wohl im
> Dunkeln liegen.

hatte ich geschrieben ca 8KHz

Ralph B. schrieb:
> Die Bandbreite des logarithmischen Demodulators beträgt etwa 8KHz. Der
> Dynamikumfang des Demodulators ( welches man auch auf dem Bildschirm
> sieht ) beträgt 90db.

Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Den höchsten Pegel in einer Nutzbandbreite abseits des Trägers
> liefern die Nebenlinien oder das Phaserauschen, je nachdem
> welche gesammelte Signalleistung höher ist.

ist mir auch klar.

Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Wenn ich das lese habe ich das Gefühl ich habe mein Konzept
> sehr schlecht beschrieben, oder du hast meine Beschreibung
> nicht gelesen, oder du hast es nicht verstanden.

Doch ich habe es schon gelesen.

Der große Vorteil deines Konzeptes ist, das du mit Hilfe des DDS 
Synthesizers als Referenzquelle sämtliche Fequenzen auch ohne 
Fractional/N erreichen kannst, und somit die dadurch entstehende 
Nebenlinien vermeiden kannst.

Das Problem as ich habe, und das hat dein Spektrogramm ja bewiesen, ist 
ja die Tatsache das das Phasenrauschen immer bezogen auf 1Hz Bandbreite 
ist.

Da ich aber eine Messbandbreite von 8KHz habe, die ich eventuell noch 
auf 1KHz im Schmalbandbetrieb reduzieren könnte, würde sich das 
gemessene Rauschen um Faktor 1000 als 30db stärker bemerkbar machen. 
Dann werden aus den 90db Rauschabstand bei 1Hz jetzt 60db bei 1KHz 
Bandbreite, wie deine Messungen ja auch ergeben haben, und die ich auch 
messe. ( bei mir sind es fast 70db ).

Insofern bin ich mir nicht sicher, ob der Phasenrauschabstand für meine 
Zwecke schon generell zu schlecht ist.

Was dein Konzept eventuell interessant machen könnte ist die Tatsache , 
das du mit Integer-Pll arbeiten kannst, was die Nebenlinien vermeiden 
hilft, sofern es mir gelingt die von der magnetischen Ablenkspule des 
Bildschirmes
erzeugten Nebenlinien zu unterdrücken.

Ralph Berres

von eric1 (Gast)


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Samson schrieb:
> Hättest du einen Artikel/PDf wo das verstimmen der Referenz genauer
> erklärt wird?

Schau Dir mal diese beiden Artikel an da kann man es erahnen was der 
Nähkästchen Plauderer da alles Tolles geschafft hat, wirklich ein Profi

https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/analyzing-integer-boundary-spurs.html

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN-30.pdf

eric1

von GHz-Nerd (Gast)


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Cool, schöne Arbeit!

Kleine Frage: Auf welcher Frequenz läuft denn der AD9956?
Ich kann nicht erkennen, um was für einen Typ es sich beim 
Referenzoszillator handelt. Dieser ist halt schon extrem kritisch für 
das Phasenrauschen.

Nutzt du dafür vielleicht die PLL des AD9956 um den SYSCLK zu erzeugen? 
Falls ja wäre es interessant zu sehen wie sich das totale Phasenrauschen 
bei direkter Einspeisung eines sauberen 400 MHz Signals verändert.

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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GHz-Nerd schrieb:
> Kleine Frage: Auf welcher Frequenz läuft denn der AD9956?

Das hatte ich im Eingangsbeitrag verschwiegen da ich es aus
meinem Wissen heraus als unkritisch ausgeblendet habe (und sich
auch sonst kein Schwein dafür interessiert). Die
Referenzfrequenz, also der SysClock den du meinst spielt bei
diesem Konzept keine Rolle da die Signalqualität der Quelle
mehr als ausreichend ist. Es handelt sich um einen
Quarzoszillator mit 100MHz dessen Phasenrauschen mit -148dBc
bei 10 KHz Ablage spezifiziert ist

GHz-Nerd schrieb:
> Dieser ist halt schon extrem kritisch für das Phasenrauschen.

Nein, ist er in meinem Konzept nicht da er so gut ist. Warum
nur 100MHz? Der ADF4351 kann mit seinen Phasendetektor maximal
33MHz, mehr verträgt er nicht. Da reichen 100MHz Sysclock nach
Nyquist völlig aus. Ander sähe es vielleicht bei einer
Synthesefrequenz von bis zu 200MHz aus.

Erklärung dazu:

Bei der Synthese mittels DDS darf man theoretisch durch
Herunterteilung einen Gewinn im Phasenrauschen vom
20*log(Teilungsfaktor) annehmen. 100MHz / 33MHz entspricht ca.
Faktor drei, das ergäbe noch mal 9.5dB mehr. Das nützt einem
allerdings nichts da die wahre Begrenzung im DDS liegt. Laut
Datenblatt liegt das eigene Phasenrauschen am DAC Ausgang bei
-142dBc (typischer Wert bei 50MHz Synthesesignal). Das ist auch
das was ich in etwa gemessen habe. Ich könnte also einen
SysClock anwenden der 9.5dB schlechter wäre als -142dBc und
würde immer noch (gerade so) diesen Synthesewert erreichen.
Damit ist der Quarzoszillator um "Welten" besser als das was
ich hier brauche.

GHz-Nerd schrieb:
> Nutzt du dafür vielleicht die PLL des AD9956 um den SYSCLK zu erzeugen?

Nein, ich wollte nicht noch eine PLL dimensionieren bzw.
betreiben, zudem versprachen die Daten keine bessere
Performance. Wenn man also mit dem SysClock jenseits von
-135dBc bei 10KHz Ablage bleibt ist man auf der sicheren Seite
(für 33 MHz DDS Output).

Wenn man genau mitliest erkennt man dass für ein noch besseres
Phasenrauschen des Endergebnisses der ADF4351 mit seinem
Phasendetektor eine Begrenzung darstellt. Alte Synthesizer-
Weisheit: je höher die Phasendetektor-Frequenz, desto besser
die Qualität der PLL- Synthese.

Es gibt aber auch nicht viel Synthesizer-Bausteine die weit
über 100MHz Phasendetektor-Frequenz ermöglichen.

Alles klar, GHz-Nerd?

von GHz-Nerd (Gast)


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ok, danke, alles klar :)

Ich habe mich aber trotzdem ein wenig über die Architektur gewundert.
Du hast immerhin den (Design- und Kosten) Aufwand für eine abstimmbare 
Referenz und Oberwellen-Filterung getrieben. Wieso hast du nicht gleich 
eine etwas bessere End-PLL als den ADF4351 ausgesucht, z.B ein HMC833 
und eine Referenzfrequenz in der Grössenordnung von 100 MHz verwendet?
Es ist immer interessant zu hören, welche Abwägungen beim Design 
eingeflossen sind.

Hintergrund:
Ich habe auch ein Langzeit- Experimentierprojekt (Bau eines eigenen 
Mikrowellen- Signalgenerators), das seit ein paar Jahren auf dem 
Basteltisch liegt. Bisher haben es aus zeitlichen Gründen aber nur 
wenige Module über den Status "nackte Testplatine mit umständlicher 
Bedienung" geschafft. Umso mehr (und leider auch immer komplexere) 
Konzeptideen haben sich dafür in der Zwischenzeit angesammelt...
Für meine Anwendungen ist das Phasenrauschen aber nicht extrem kritisch, 
dafür liegt mein Fokus momentan in der Umsetzung einer ALC und 
anständiger Oberwellenfilterung.

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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GHz-Nerd schrieb:
> Es ist immer interessant zu hören, welche Abwägungen beim Design
> eingeflossen sind.

Ja der HMC833 ist schon ein schickes Teil, reicht aber eben
auch "nur" bis 6GHz. Zum Zeitpunkt zu dem ich den zur Debatte
stehenden experimentellen Synthesizer gemacht habe stand mir
der 833 nicht zur Verfügung. Ich hatte allerdings schon den
4351 fest im Blick da er sich ja als sehr populäres Teil
entwickelt hat. Und ich wollte sehen was man daraus noch machen
kann wenn man Nebenlinien vermeiden will. Den 833 dagegen hätte
ich mir umständlich und teuer besorgen müssen.

Grundsätzlich nervt es mich dass man Fraktional-Synthese Chips
bekommt die man einfach bei Teiler-Raten knapp neben der
Ganzzahligkeit ohne weitere Vorkehrungen nicht benutzen kann,
es sei denn es sind einem die Nebenlinien völlig egal und man
hat überhaupt ein Signal bei dieser Frequenz. Diese Chips sind
eigentlich standalone nur im Step-Betrieb mit relativ grossen
Schrittweiten vernünftig nutzbar.

Ich werde mal bei Gelegenheit durchrechnen was man mit dem
HMC833 noch herausholen kann, die höhere Phasendetektor-
Frequenz und die vermutlich auch noch besseren Phasenrausch-
Daten könnten ja was bringen. Bei 100MHz vs 33MHz gewinnt man
ja knapp 10dB an Phasenrauschen wenn es der DDS noch erlaubt
und der nicht deutlich schlechter wird.

Beachte dass der 833 bei 10KHz Ablage auch im Integer Modus
(der ja besser sein soll als der Fractional Modus) eine
Rauschbeule hat die den Gesamteindruck verschlechtert. Die
85dBc die im Datenblatt genannt sind erreiche ich hier im
realen Leben auch, allerdings ohne Beule nach oben.

Ich habe allerdings für eine zukünftige Untersuchung noch den
ADF5355 im Auge, der würde im (eingebauten) Verdoppler-Modus
bis 13.6 GHz generieren. Dazu braucht es dann schon recht
teuere Verstärker und stellbare Dämpfungsglieder um einen
"anständigen" Frequenzgang zu liefern.

von eric1 (Gast)


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Hallo Nähkästchen Plauderer,

Es ist schon sehr beeindruckend was Du da gezeigt hast.
Ich habe bei mir einmal eine DDS9912 mit 1GHz Takt und sehr guter 100MHz 
Referenz überprüft und bekomme doch ein Phasenrauschen welches mit nicht 
ganz überzeugt.
In Deinem Aufbau würde wahrschein lich die PLL dieses PN überdecken.
1) Hast Du ein Bild wie das PN Deines DDS allein aussieht?

Dann fand ich neulich dies hier:
https://www.crowdsupply.com/era-instruments/erasynth

Die versuchen offensichtlich mit einer Multi-Loop-PLL die von Dir 
beschriebenen
" Ganzzahl-Teilungsfaktoren die Nebenlinien in Trägernähe"
2) mir ist noch nicht klar wie die mit der 2-ten PLL die ja frac sein 
muss dann dort die IB spurs dort weg bekommen ?
Hättest Du dort eine Einschätzung?
3) Wie schätzt Du die Lösung mit Multi-Loop-PLL versus Deiner Lösung mit 
DDS ein, was hat welche Vor- und welche Nachteile? Worauf muss man 
Deines Erachtens bei beiden Lösungen achten ?

Danke für Deine Ideen dazu
Eric1

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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eric1 schrieb:
> Hast Du ein Bild wie das PN Deines DDS allein aussieht?

Ist im angebotenen Archiv vom 2020-04-02 20:07 enthalten.

Das hättest du auch indirekt aus meinen Äusserungen entnehmen
können (nix für ungut ...):

Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Das
> Phasenoise liegt am Ausgang des DDS zwischen -135 und -140 dBc
> bei 10KHz Frequenzablage.

Paar Worte zu deinen anderen Fragen später.

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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eric1 schrieb:
> Ich habe bei mir einmal eine DDS9912 mit 1GHz Takt und sehr guter 100MHz
> Referenz überprüft und bekomme doch ein Phasenrauschen welches mit nicht
> ganz überzeugt.

Hmmm, da lese ich -143dBc bei 10 KHz, das ist das was der DDS9956
auch etwa kann, ist also nichts Überaschendes. Und amit auch gar
nicht schlecht.

Die Referenz ist allerdings beeindruckend gut, wo kommt die her?

eric1 schrieb:
> Die versuchen offensichtlich mit einer Multi-Loop-PLL die von Dir
> beschriebenen
> " Ganzzahl-Teilungsfaktoren die Nebenlinien in Trägernähe"

.... zu vermeiden

meinst du sicherlich?

eric1 schrieb:
> mir ist noch nicht klar wie die mit der 2-ten PLL die ja frac sein
> muss dann dort die IB spurs dort weg bekommen ?

Wenn man zwei PLLs hat dann hat man gleich viel mehr Freiheitsgrade.
Man findet dann leichter Kombinationen von Phasendetektor-Frequenz
(lässt sich ja durchaus in Grenzen variieren) und Ganzzahl-
Teilerwert für seine Zielfrequenz.

Ich nehme an dass die Fraktional-Schleife dann Teilerwerte annimmt
die es erlauben durch die begrenzte Loop-Bandbreite die Fraktional-
Spurs ausreichend zu unterdrücken. Das funktioniert ja im allgemeinen
ganz gut wenn man "weit genug" vom Ganzzahl-Teiler entfernt liegt.
Ist allerdings nur eine Vermutung, vielleicht nehmen sie es auch
nicht so genau ....  ich weiss nicht wirklich was sie machen.

eric1 schrieb:
> Worauf muss man
> Deines Erachtens bei beiden Lösungen achten ?

Naja, die Phasendetektor-Frequenz (Phasenrauschen und deren
Nebenlinien) der Hauptschleife ist wohl der Schlüssel für die
Signalqualität, und da wird ein DDS meist besser sein als
eine Fraktional-Loop.

Aber es kommt immer drauf an was man will. Meine Ausführungen
zum Phasenrauschen interessiert z.B. die meisten Leute nicht.
Die Amatuerfunker-Riege begeistert sich ja für einen SI5351 als
LO, und der ist in manchen Fällen grottenschlecht bei Neben-
linien. Das interessiert die offensichtlich nicht.

von W.S. (Gast)


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Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Ich hatte es versprochen, wollte schon seit längerem mal eine
> ausführliche Messung zeigen, aber erst jetzt durch die Krise
> habe ich die Musse und komme wirklich dazu.

Ja. Danke für die Beiträge. Irgendwie hast du ein Riesenglück, daß du 
entsprechende Ausrüstungen bei dir daheim hast.

Sowas ist für unsereinen - und wohl auch für die allermeisten hier in 
diesem Forum - völlig außerhalb der eigenen Möglichkeiten.

Und man kann selbst mit viel Intuition ohne derartiges Equipment in 
diesen Gefilden nicht wirklich viel ausrichten. Da ist es gut, wenn es 
solche Beiträge hier zu lesen gibt.

Manche Dinge wie eben der ADF4351 haben die bastlerische Situation 
dramatisch verbessert. Auch die DDS-Schaltkreise von AD gehören dazu, 
seit Bernd Kernbaum mit seinem allerersten KW-Wobbler die Tür dazu 
geöffnet hatte. Das alles sind Fortschritte - aber der Abstand, den man 
als gewöhnlicher Bastler zu den kommerziellen Gefilden hat, ist dadurch 
nicht kleiner geworden. Man fühlt sich immer noch wie das Aschenputtel, 
das seine Erbsen in der Asche des heimischen Herdes sammelt - während 
die Musike ganz woanders spielt.

W.S.

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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W.S. schrieb:
> Ja. Danke für die Beiträge. Irgendwie hast du ein Riesenglück, daß du
> entsprechende Ausrüstungen bei dir daheim hast.

Danke für's Feedback.

Glück habe ich auch nicht soviel wie Mancher vielleicht denkt.

Ich gehöre auch nicht zu einer Riege von Betuchten die sich
praktisch jedes Messgerät zuhause hinstellen können. Aber
solange man in einer Firma arbeitet kann man sich so manche
Messung mit Luxus-Messgeräten der gut fünfstelligen Preis-
klasse ermöglichen ...

Allerdings ganz ohne Spektrum-Analyzer läuft man dann im Hobby-
Bereich schon sehr blind durch die Gegend. Das würde ich mir
nicht antun wollen. Wie du es auch sagst, nur anders:

W.S. schrieb:
> aber der Abstand, den man
> als gewöhnlicher Bastler zu den kommerziellen Gefilden hat, ist dadurch
> nicht kleiner geworden. Man fühlt sich immer noch wie das Aschenputtel,
> das seine Erbsen in der Asche des heimischen Herdes sammelt - während
> die Musike ganz woanders spielt.

von eric1 (Gast)


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Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Ist im angebotenen Archiv vom 2020-04-02 20:07 enthalten.
>
> Das hättest du auch indirekt aus meinen Äusserungen entnehmen
> können (nix für ungut ...):

habe mir das gerade angeschaut und muss sagen, ich habe es anfangs 
übersehen, sorry

Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Die Referenz ist allerdings beeindruckend gut, wo kommt die her?

Das sind ausgesuchte Quarze die wir damals aus 100er Chargen von 
Reichelt kaufen konnten (ca.3 v. 100 gingen so gut) und dann selektiert 
haben. Leider sind die heutigen Sets von Reichelt offensichtlich 
vorselektiert und man findet so gute Quarze nicht mehr, der 
Quarzoszillator ist eine optimierte Variante von Bernd DG4RBF die er im 
Funkamateur zusammen mit seinem Rauschmessplatz PNTS veröffentlicht hat.

Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Wenn man zwei PLLs hat dann hat man gleich viel mehr Freiheitsgrade.
> Man findet dann leichter Kombinationen von Phasendetektor-Frequenz
> (lässt sich ja durchaus in Grenzen variieren) und Ganzzahl-
> Teilerwert für seine Zielfrequenz.

Aber was macht man wenn man einen Signalgerator hat so wie Du und nicht 
nur eine Frequenz hat sondern eine ganze Bandbreite bedienen muss?

Nähkästchen Plauderer schrieb:
> ....  ich weiss nicht wirklich was sie machen.

OK, danke für Deine Einschätzung

Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Naja, die Phasendetektor-Frequenz (Phasenrauschen und deren
> Nebenlinien) der Hauptschleife ist wohl der Schlüssel für die
> Signalqualität, und da wird ein DDS meist besser sein als
> eine Fraktional-Loop.

OK das hätte ich so nicht gewusst, deshalb hast Du Dich ja 
offensichtlich auch für diese Lösung entschieden.

Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Die Amatuerfunker-Riege begeistert sich ja für einen SI5351 als
> LO, und der ist in manchen Fällen grottenschlecht bei Neben-
> linien. Das interessiert die offensichtlich nicht.

Ich teile hier zu 100% Deine Einschätzung, deshalb finde ich ja auch 
Deinen Beitrag so spannend. Wenn man so eine PLL wie beim erasynth 
verwendet dann eröffnen sich ja doch Möglichkeiten bezüglich des 
Phasenrauschens die man früher nie denken konnte. Nur diese IB-spurs, 
die muss man irgendwie bekämpfen, die stören bei einem 
Signalgeneratorkonzept doch sehr.

Hast Du auch schon Erfahrung mit dem LMX2595 ? Da müsstest du doch mit 
Deiner DDS auf 100MHz gehen (wenn Du den Verdoppler der PLL belässt) ?

Eric1

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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eric1 schrieb:
> Hast Du auch schon Erfahrung mit dem LMX2595 ?

Habe bis heute keine Lust und Musse gehabt da über den
Tellerrand hinaus zu schauen.

Aber ein flüchtiger Blick ins Datenblatt offenbart einen
gravierenden Vorteil der LMX-Synthesizer: der Phasendetektor
kann bis 400MHz arbeiten, das ist ein unschlagbarer Vorteil
gegenüber den ADFxxxx/HMCxxxx die alle nur bis 125 MHz gehen.

eric1 schrieb:
> Da müsstest du doch mit Deiner DDS auf 100MHz gehen

Auch DDSe habe beliebige Nachteile. Hier einer davon: Frequenz-
teilungen knapp neben Ganzzahl-Teilerwerten ergeben ebenso
Nebenlinien-Probleme wie bei Fraktional-Teilung. Man muss auch
hier für die Synthese "weit genug" vom Ganzzahl-Wert weg sein
um sich nicht unnötig Nebenlinien einzuhandeln. Das ist nur
bei meinem Konzept kein Problem da ich mich nur um ca. +-0.5Mhz
verändern muss. Ich kann mir also eine passende Mittenfrequenz
aussuchen, sie soll nur wegen des Phasenrauschens möglichst hoch
sein. Bei meinen 100 MHz SysClock ist aber da bei 40 MHz Schluss,
für den ADF4351 schon bei 33MHz. Die 100 MHz SysClock sind also
für den ADF4351 gewählt dass es gerade gut ausreicht.

Der SysClock für den AD9956 ist maximal 400MHz, ergibt also nutz-
bare Synthese-Frequenz etwa max 180MHz. Für die LMX Serie müsste
man sich - um die 400MHz voll auszuschöpfen - etwas anderes
einfallen lassen.

Klaro bis dahin?

Jetzt könnte also die erste EraSynth PLL eine Phasendetektor-
Referenz von ca 400 MHz an die zweite Schleife liefern, mit
einem so krummen Frequenzwert dass die Nebenlinien der
Fraktionalteilung stark unterdrückt werden (man muss ja nur
ausreichend weit vom Ganzzahl-Teilerwert entfernt sein) und
das Phasenrauschen ausreichend gut wird.
Dieses Prinzip scheint gut im Bereich des Möglichen zu liegen.

Sinn aller guter Synthesen ist die Phasendetektor-Frequenz
möglichst hoch zu treiben um den Vervielfachungsfaktor zur
Synthesefrequenz klein zu halten.

von eric1 (Gast)


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Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Klaro bis dahin?

ja, Danke für Deine Erläuterungen, sehr hilfreich
Eric1

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Ich kann mir also eine passende Mittenfrequenz
> aussuchen, sie soll nur wegen des Phasenrauschens möglichst hoch
> sein. Bei meinen 100 MHz SysClock ist aber da bei 40 MHz Schluss,
> für den ADF4351 schon bei 33MHz. Die 100 MHz SysClock sind also
> für den ADF4351 gewählt dass es gerade gut ausreicht.

Im Integer-N-Mode kann beim ADF4351 die PFD-Frequenz bis zu 90 MHz 
betragen. Allerdings wird der Takt für die VCO-Bandauswahllogik vom 
PFD-Signal abgeleitet, und die will maximal 45 MHz am PFD sehen. Man 
müsste also erst für eine niedrigere Frequenz am PFD sorgen (z.B. per 
Software den R-Teiler einstellen) und dann, nachdem die Frequenz (d.h. 
der N-Teiler) programmiert ist und nach ca. 10 PFD-Takten die 
Bandauswahl fertig ist, die Bandauswahllogik deaktivieren, bevor man 
wieder PFD-Frequenzen größer 45 MHz zulässt.

> Sinn aller guter Synthesen ist die Phasendetektor-Frequenz
> möglichst hoch zu treiben um den Vervielfachungsfaktor zur
> Synthesefrequenz klein zu halten.

Das ist grundsätzlich richtig. Allerdings darf man nicht vergessen, dass 
eine höhere Frequenz am Ref-Eingang auch höheres Phasenrauschen 
bedeutet, wenn dieser z.B. durch eine DDS gespeist wird, was wiederum 
kontraproduktiv ist. Man muss also gut rechnen oder simulieren, wie 
unter dem Strich die Phasenrauschdichte aussieht, wenn man so ein 
Konzept entwirft. Es gibt ziemlich viele Schrauben, an denen man drehen 
kann.

Ich bin auch gerade dabei, mich an einem ähnlichen Synthesizer mit 
ADF4351 und AD9951 zu versuchen. In 
Beitrag "Re: Oszillator YIG 1,9-4,4 GHz Avantek ASF-9882/7841" hatte ich schon 
einmal einen (vorläufigen und nicht mehr ganz aktuellen) Schaltplan 
gepostet. Mittlerweile ist das Ding fast fertig; ich warte nur noch auf 
ein paar Teile, die Lieferzeiten haben. Mal schauen, was dabei 
herauskommt, und ob auch die Pegelregelung wie geplant funktioniert.

> Jetzt könnte also die erste EraSynth PLL eine Phasendetektor-
> Referenz von ca 400 MHz an die zweite Schleife liefern,

Tut sie aber anscheinend nicht. Im Blockschaltbild steht etwas von 124 
bis 133,5 MHz. Wahrscheinlich waren da eher Kostenüberlegungen 
ausschlaggebend, den LMX2594 einzusetzen, und keine schnelle DDS.

: Bearbeitet durch User
von Joggel E. (jetztnicht)


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Beim ERAsynth wird erst mal ein 100MHz VCO auf die 10MHz (extern, TCXO, 
OCXO) synchronisiert. Dieser treibt dann einen LMX im Franktional Modus, 
welcher alles mit Mili-Hz Aufloesung im Bereich 100-133 oder so machen 
kann. Dann folgt ein zweiter LMX, welcher nur im Integer mode laeuft. 
Aber ich kann mich auch irren. Ich habe auch etwas zu einem DDS gelesen.

Allerdings habe ich den ERASynth mini und den Normalen. Der Mini ist 
schon gut genug fuer Vieles, hat allerdings eher Rechteck Ausgang.

Alle Info zum (zu den) ERASynth sind herunterladbar.

von eric1 (Gast)


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Joggel E. schrieb:
> Alle Info zum (zu den) ERASynth sind herunterladbar.

dann schreibe doch mal wo, d.h, den LINK
Eric1

von Ligo M. (Gast)


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Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Ich hatte es versprochen, wollte schon seit längerem mal eine
> ausführliche Messung zeigen, aber erst jetzt durch die Krise
> habe ich die Musse und komme wirklich dazu.

Das nützt uns leider gar nichts ohne die Leiterplattendateien und 
Schematik

von Joggel E. (jetztnicht)


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von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Joggel E. schrieb:
> Schema :
> 
https://github.com/erainstruments/erasynth-micro-docs/raw/master/erasynth-micro-rev1.2.pdf

Das ist der Schaltplan vom EraSynth micro. Bei dem ist die 10 MHz 
Referenz an einen 50 MHz-VCO angebunden, der dann die Referenz für einen 
LMX2572 ist.

Als Ergänzung: Der Schaltplan des oben von Eric gezeigten EraSynth rev 3 
ist hier:
https://github.com/erainstruments/erasynth-docs/blob/master/erasynth-rev3-sch.pdf

> Ich habe auch etwas zu einem DDS gelesen.

Die DDS beim EraSynth rev 3 ist nur für den Frequenzbereich von 250 kHz 
bis 30 MHz, den der LMX2595 nicht abdeckt.

Die Firmware-Sourcen sind auch auf Github. Falls jemand die Muße hat, 
dem nahezu unlesbaren Code zu entnehmen, wie die Main PLL und Reference 
PLL für eine gegebene Ausgangsfrequenz jeweils hingestellt werden.

von eric1 (Gast)


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Hallo Joggel & Mario

Danke für die Bereitstellung der Links, das finde ich ganz toll, dass 
ihr danach einmal "gegraben" habt.
Mich würde wie Mario auch interessieren wie die Main PLL und Reference
PLL für eine gegebene Ausgangsfrequenz jeweils hingestellt werden
Mir ist der Code auch zu cryptisch, aber vielleicht kann ja hier jemand 
im Forum so etwas leicht dekodieren.

Eric1

von Ralph B. (rberres)


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selbst der Erainstruments Micro scheint ja schon um fast 20 db besseren 
Phasenrauschabstand zu besitzen, als der ADF4351. Und das 
Nebenwellenfrei.

Wie aufwendig wäre es für meinen Zweck einsetzbaren Lokaloszillator für 
meinen Swob5 zu bauen?

Die Frequenzeinstellung wäre bei mir eine analoge Spannung

Ralph Berres

von Joggel E. (jetztnicht)


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Ein LO fuer einen Netzwerkanalyzer ? Die Schwierigkeit daran waere ?

Jeder dieser Chips, der LMX2595, der ADF4351, usw ... haben ja analoge 
Eingaenge fuer den eingebauten VCO.

Zumindest hat man so einen VCO. Dessen Ansteuerung ist zwar 
kontinuierlich, aber nicht linear.

Die Schwierigkeit an solch alten Geraeten ist, dass sie mit der modernen 
Welt und deren Komponenten nicht kompatibel sind.

von Er Leuchter (Gast)


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Joggel E. schrieb:
> Zumindest hat man so einen VCO. Dessen Ansteuerung ist zwar
> kontinuierlich, aber nicht linear.

Schwerer Irrtum.

Diese eingebauten VCOs sind eine Ansammlung von mehreren einzelnen,
wobei die einzelnen auch noch eine schaltbare Bereichs-Unterteilung
haben (Varaktor Switching).

Hier für die aktuelle Anwendung allgemeingültig einen
kontinuierlichen Bereich zu finden dürfte schwierig werden.

von W.S. (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> selbst der Erainstruments Micro scheint ja schon um fast 20 db besseren
> Phasenrauschabstand zu besitzen, als der ADF4351. Und das
> Nebenwellenfrei.

Das sehe ich nicht ganz so.
Hab mir grad dessen Schematics angeschaut:
Im Grunde ist das ein 50 MHz Referenz-Oszillator von Taitien und ein 
LMX2572, bei dem die HF nur einpolig ausgekoppelt ist.

Der Trick von TI, um die In-Band-Spurs zu umgehen so gut es geht, ist 
wohl, daß sie einen umschaltbaren Multiplizierer und einen Dividierer im 
Referenztrakt drin haben, wo man die Referenz mit 1, 3, 4, 5, 6, 7 
multiplizieren und dann wieder ganzzahlig herunterteilen kann - alles 
angeblich ziemlich störungsfrei.

Damit kann man dann die Phasendetektorfrequenz chipintern ändern, um so 
Teilungsfaktoren nahe ganzzahligen Faktoren zu vermeiden. Mir riecht das 
nach einem Teilbereich der schon lange bekannten CDCE913, was da auf den 
Chip in den Referenztrakt gelegt worden ist. Die Dinger arbeiten ja auch 
nach dem Prinzip: ganzzahlige PLL nach oben, dann ganzzahliger Teiler 
wieder nach unten. Die geeigneten Teilerfaktoren muß man sich dann 
selber ausrechnen.

Der LMX2572 kostet bei Mouser derzeit so um die 27€.
Der LMX2594 liegt bei etwa 55€ und der LMX2595 bei 77€.
Der ADF4351 liegt dort bei etwa 13.50€ und der ADF4350 bei 11.50€.

Bloß daß wir mal ein paar konkrete Preise haben.
Da sind rein preislich schon ziemliche Unterschiede vorhanden.

Und nun wird sich hier gefragt, warum in Amateur- und Bastlerkreisen die 
SI5351 so beliebt sind. Die Dinger kosten bei Ali 6€/10 Stück und auf 
Leiterplatte mit 3x SMA 3€. Ich denke, das beantwortet diese Frage.

Ähem, nochwas: Als Oszillator für einen Wobbler (vornehm 
"Netzwerkanalysator") würde ich nur aller ungernst einen Chip nehmen, 
der von hause aus Rechtecke liefert. Entweder ein DDS oder einen 
Klimmzug machen mit 2 Generatoren, Mischer, Tiefpaß. Alles in der 
Hoffnung, damit ein wenigstens einigermaßen rundliches Ausgangssignal zu 
erhalten.

W.S.

von Ralph B. (rberres)


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W.S. schrieb:
> Ähem, nochwas: Als Oszillator für einen Wobbler (vornehm
> "Netzwerkanalysator") würde ich nur aller ungernst einen Chip nehmen,
> der von hause aus Rechtecke liefert.

da gebe ich dir vollkommen recht. Eigentlich müsste die Forderung an 
Ober und Nebenwellenabstand lauten mindestens 70db.

Aber das ist für einen VCO welches 2-3,4GHz überstreicht vollkommen 
unrealisierbar, und noch noch unrealisierbarer ist es stattdessen das 
Wobbelsignal im Basisbandbereich zu erzeugen. 100KHz bis 1,4GHz.

Insbesonders wenn der Wobbelhub zwischen 2KHz und 1,4GHz betragen soll.

Hier kommen dann die Probleme mit Phasen und Amplitudenrauschen zum 
Tragen, wenn der Störhub nur wenige 10Hz betragen darf, und man einen 
Dynamikbereich von 90db erfassen will.

Mittlerweile gewinne ich immer mehr den Eindruck, das ich mir was 
vorgenommen habe, was zumindest ich nicht stemmen kann.

Hier hatte ich die Hoffnung , das es einen für mich geeigneten fertigen 
Oszillator gibt.

Ralph Berres

: Bearbeitet durch User
von W.S. (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> Insbesonders wenn der Wobbelhub zwischen 2KHz und 1,4GHz betragen soll.

Ich hatte hier schon mal meinen derartigen Wobbler gepostet. 2x diverse 
ADF (1x nur als Festfrequenz bei 2.2 GHz), dann ein Fet-mischer von 
Peregrine.

Das ist so etwa das, was man als "Aschenputtel" stemmen kann.

Mit dem Ding kann ich durchaus auch im NF-Bereich unter 100 MHz wobbeln 
- aber das ergibt wenig Sinn, denn zum einen ist man da mit einem DDS 
weitaus besser bedient und zum anderen ist der LogAmp von AD, der bis in 
die 4..5 GHz reicht, nur so etwa 50..60 dB tief.

Also benutze ich diesen Wobbler nur für Zeugs jenseits der üblichen 160 
MHz und darunter einen anderen mit AD9951.

Geht so, alles andere wäre außerhalb meiner privaten Möglichkeiten. Hab 
mir auch schon mal überlegt, einen Spektrumanalyzer so etwa bis 3 GHz 
für den kleinen Mann zu entwerfen - aber das ist bislang noch ganz und 
garnicht nicht konkret geworden. Ich schätze, jeder von uns hatte schon 
mal so eine Idee gehabt.

W.S.

von Ralph B. (rberres)


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W.S. schrieb:
> und zum anderen ist der LogAmp von AD, der bis in
> die 4..5 GHz reicht, nur so etwa 50..60 dB tief.

naja der Logamp von mir geht bis etwa 1,5GHz und hat ca 90db 
Dynamikbereich, wenn man ihn bis +23dbm aussteuert.

damit ist mir das Problem mit dem Rauschen ja est aufgefallen.

Aber wir kapern den Thread. Vielleicht sollten wir uns auf einer anderen 
Ebene weiter unterhalten.

Ralph Berres

von Dirk W. (Firma: FEP) (dirkwi)


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Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Wenn man genau mitliest erkennt man dass für ein noch besseres
> Phasenrauschen des Endergebnisses der ADF4351 mit seinem
> Phasendetektor eine Begrenzung darstellt. Alte Synthesizer-
> Weisheit: je höher die Phasendetektor-Frequenz, desto besser
> die Qualität der PLL- Synthese.


Ja, das sagt die Theorie. In der Praxis, auch beim ADF 4351, haben wir
immer wieder erlebt, daß eine niedrige Referenzfrequenz ein für unsere
Anwendung günstigeres Rauschverhalten ergibt. Bei uns gehts in erster 
Linie um den Frequenzbereich + - 100 KHz um den Träger der als ACP in 
Erscheinung tritt.
Da waren die Ergebnisse mit einem Viertel der Referenzfrequenz von 38,8 
Mhz
also nur 9,6 Mhz deutlich besser. Etwa 6 dB wurde das ACP besser.
Wir HF Leute vermuten ein Masseproblem beim Layout des ADF 4351, habt 
ihr noch eine Idee wie das kommen kann?
MfG
Dirk.W

: Bearbeitet durch User
von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Dirk W. schrieb:
> Ja, das sagt die Theorie.

Das klingt nach deutlichem Widerspruch zur Theorie und Erfahrung.

Dirk W. schrieb:
> In der Praxis, auch beim ADF 4351, haben wir immer wieder erlebt

Da sich wohl keiner sich die Mühe gemacht hat im Voraus zu
berechnen wo man mit der Performance denn etwa liegen könnte.

Dirk W. schrieb:
> Wir HF Leute vermuten ein Masseproblem beim Layout des ADF 4351

Solche "unsachgemässe Handhabung" kann natürlich immer wieder
vorkommen, das sieht man schon bei den Chinesen mit ihrem relativ
hemdsärmeligen Aufbau. Allerdings gibt es so viele Variations-
möglichkeiten dass man da den Einzelfall sehr genau betrachten
muss. Es gibt ja auch noch Pegel-Probleme, Rauschquellen in Form
von Spannungsversorgung / Spannungsreglern etc.

Dirk W. schrieb:
> habt ihr noch eine Idee wie das kommen kann?

Ohne deine Konfiguration genau zu kennen (du könntest sie ja
darstellen) tippe ich auf schlechte Referenz, denn mit Herunter-
teilung kann man bei schlechten Verhältnissen ja Abstand im
Phasenrauschen gewinnen. Aber das ist reine Spekulation, um
es genau zu sagen muss man die Ausgangsparameter kennen.

Oft scheitert es ja schon daran die Referenz-Quelle genau zu
kennen. Wenn die deutlich schlechter als ein Quarzoszillator
ist dann ist das oft ein wunder Punkt.

von Dirk W. (Firma: FEP) (dirkwi)


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Nähkästchen Plauderer schrieb:
> Das klingt nach deutlichem Widerspruch zur Theorie und Erfahrung.

Das will ich meinen. ;-)


> Da sich wohl keiner sich die Mühe gemacht hat im Voraus zu
> berechnen wo man mit der Performance denn etwa liegen könnte.


Oh, der zuständige HF Entwickler hat das durchaus getan, im Rahmen
dessen was die Datenblätter der Chiphersteller so hergeben. In der 
Praxis
erwies sich das aber als falsch. Nun ist der ein alter Hase der seit
40ig Jahren nichts anderes macht, aber wenns um neue Technologien geht, 
wie
in dem Fall um I/Q Mischer und Cartesian Loop Transmitter, dann betritt 
der auch Neuland. Der hatte am Anfang der Entwicklung dieser Geräteserie 
einen
ADF-4350 vorgesehen, der erwies sich aber als um einige dB zu schlecht.
Das war auch das erste Mal das uns auffiel, daß die besten Ergebnisse 
beim
ACP mit einer niedrigeren Referenzfrequenz zu erzielen waren. Wir 
verwendeten dann den uns von Analog Devices empfohlenen ADF-4355. Der 
ist super, aber teuer und braucht unheimlich viel Strom.
Um Strom zu sparen setzten wir dann einen 8V97051A bzw L von IDT ein, im 
Datenblatt super, in der Praxis fast 10 dB zu schlecht. Und auch der 
verhielt sich besser, wenn die Referenzfrequenz niedriger wurde. Der 
ADF-4351 ist ein guter Kompromiss zwischen Stromverbrauch und Rauschen, 
aber auch hier tritt besagter Effekt auf.


> Solche "unsachgemässe Handhabung" kann natürlich immer wieder
> vorkommen, das sieht man schon bei den Chinesen mit ihrem relativ
> hemdsärmeligen Aufbau. Allerdings gibt es so viele Variations-
> möglichkeiten dass man da den Einzelfall sehr genau betrachten
> muss.

Das grösste Problem in dem Zusammenhang ist wohl, daß der zustandige 
Layouter ein Bitschieber ist und man einem Softwaremann kaum vermitteln 
kann, warum man auf 5 mm Leiterbahn 5 Massedurchkontaktierungen haben 
will, oder warum 5 mm Leiterbahn nach Masse für HF keineswegs Masse sein 
muss. ;-)

> Es gibt ja auch noch Pegel-Probleme...

Ist durch Messung ausgeschlossen worden.

> Rauschquellen in Form
> von Spannungsversorgung / Spannungsreglern etc.

Ist durch Batteriespannungsversorgung ausgeschlossen worden.

> Ohne deine Konfiguration genau zu kennen (du könntest sie ja
> darstellen) tippe ich auf schlechte Referenz, denn mit Herunter-
> teilung kann man bei schlechten Verhältnissen ja Abstand im
> Phasenrauschen gewinnen. Aber das ist reine Spekulation, um
> es genau zu sagen muss man die Ausgangsparameter kennen.


Das sieht schaltungstechnisch so aus, daß ein hochwertiger TCXO
auf 38,400 MHz oder 19,200 MHz läuft. Dieser Referenztakt geht dann
über zwei Bufferbausteine einmal zum ADF-4351 sowie zu einem Modemchip, 
einem CMX-981 oder CMX-983.
In der Praxis hat sich nun wieder gezeigt, daß das für die Zulassung 
wichtige ACP Verhalten am besten ist, wenn im ADF-4351 durch zwei oder 4 
auf 9,600 MHz herunter geteilt wird.


> Oft scheitert es ja schon daran die Referenz-Quelle genau zu
> kennen. Wenn die deutlich schlechter als ein Quarzoszillator
> ist dann ist das oft ein wunder Punkt.


Tja, so schlau waren wir natürlich. Wir haben zuerst den TCXO vermessen
und der war glockenklar. Um diesen Zweig komplett auszuschliessen haben
wir dann den TCXO durch den Generatorausgang eines SMU-200 ersetzt.
Wir alten Hasen waren der Meinung das kann nichts werden, weil ein PLL 
Syntheziser nie so gut sein kann wie ein Quarz. Lol, Pustekuchen.
Im ACP gab es exakt Null Unterschied. Wir haben verschiedene Chips auf 
verschiedenen Layouts erprobt jetzt über die Jahre und regelmässig sehen 
wir diesen Effekt.
Theorie und Praxis eben.
MfG
D.W.

: Bearbeitet durch User
von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Dirk W. schrieb:
> habt ihr noch eine Idee wie das kommen kann?

Nach all diesen "Vorkommnissen" würde mich doch sehr interessieren
wie ihr das Schleifenfilter dimensioniert habt. Wenn das nach
"Standard" gemacht wurde mag da einiges im Argen liegen.

Im Grunde genommen braucht man den ganzen Schaltplan und den
ganzen Aufbau, und die Randbedingungen der Einspeisung.
Dann auch noch das Messergebnis als Phasenrausch-Messkurve.

Also eben einfach alles ;-)

Dirk W. schrieb:
> Da waren die Ergebnisse mit einem Viertel der Referenzfrequenz von 38,8
> Mhz also nur 9,6 Mhz deutlich besser.

Absolutwerte wären da schon wesentlich aussagekräftiger. Alles
andere ist schwammig, sorry.

Eine erwünschte weitere Diskussion dann vielleicht im eigenen
Thread, bitte?

von Dirk W. (Firma: FEP) (dirkwi)


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Nähkästchen Plauderer schrieb:

> Nach all diesen "Vorkommnissen" würde mich doch sehr interessieren
> wie ihr das Schleifenfilter dimensioniert habt. Wenn das nach
> "Standard" gemacht wurde mag da einiges im Argen liegen.

Je nach Referenzfrequenz berechnet mit dem Tool des Herstellers und dann
durch Messung und Versuch optimiert.


> Eine erwünschte weitere Diskussion dann vielleicht im eigenen
> Thread, bitte?


Nö, danke, lass mal. Mein Beitrag war nur anekdotisch zu verstehen.
MfG
D.W.

von Mal einwerfen (Gast)


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@Ralph B

Ich habe das Ziel der Anstrengung nicht ganz begriffen. Ein LO fuer 
einen Wobbler/Network Analyzer ? Ein Network Analyzer macht ja sowieso 
Homodyne Detektion, da kann mir das Phasenrauschen ja egal sein. Nein ?

von Ralph B. (rberres)


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Mal einwerfen schrieb:
> Ein Network Analyzer macht ja sowieso
> Homodyne Detektion,

wie kommst du darauf das der Wobbler ein Direktmischverfahren oder ein 
Lock-in Verstärker beinhaltet?

Der Swob5 ist ein skalarer Netzwerkanalyzer kein vektorieller. Da wäre 
das so.

In dem Wobbler wird ein breitbandiger Diodendetektor verwendet. Wenn 
auch ein Logdetektor ähnlich wie der AD8307 eingesetzt wird.

Ralph Berres

von eric1 (Gast)


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Hallo zusammen,

hat die Experten-Runde einen Rat welche Artikel oder ggf. welches Buch 
es gibt das sich damit beschäftigt wie man Multi-LooP Plls entwirft, am 
besten noch für breitbandige Signalgeneratoren, so wie sie hier anfangs 
diskutiert wurden.

Bekannt ist mir ein Buch von Ulrich Rohde "Digital Frequency 
Synthesizers"

Eric1

von GHz-Nerd (Gast)


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eric1 schrieb:
> hat die Experten-Runde einen Rat welche Artikel oder ggf. welches Buch
> es gibt das sich damit beschäftigt wie man Multi-LooP Plls entwirft, am
> besten noch für breitbandige Signalgeneratoren, so wie sie hier anfangs
> diskutiert wurden.

Ich finde ich die Artikel von Herrn Dacus (Longwing) sehr gut 
geschrieben und zudem noch vergleichsweise aktuell. Die fassen das 
Wichtigste recht kompakt zusammen. Gewisse Vorkenntnisse sind aber 
sicher notwendig:

https://www.longwingtech.com/publications/

von eric1 (Gast)


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GHz-Nerd schrieb:
> Wichtigste recht kompakt zusammen. Gewisse Vorkenntnisse sind aber
> sicher notwendig:

ich habe ie ersten Beiträge einmal schnell überflogen, sind wirklicht 
gut und diesem Niveau halte ich noch stand :-)
Danke für den Link
Eric1

von eric1 (Gast)


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eric1 schrieb:
> hat die Experten-Runde einen Rat welche Artikel oder ggf. welches Buch
> es gibt

Hallo zusammen

Das was ich hier gefunden habe berichtet leider nicht über 
Multi-Loop-Konzepte dafür behandelt es aber modern und recht vollständig 
die verschiedenen PLL-Designmethoden und jede Menge über Spurs
Ich fand das Buch jedenfalls "gut"
" http://www.ti.com.xy/cn/lit/ml/snaa106c/snaa106c.pdf "
ihr müsst das xy durch cn ersetzen das Forum mag das .cn nicht
Hat einer von Euch vielleicht inzwischen etwas über Designs von 
Multi-Loop PLLs gefunden ?

eric1

von Stefan (Gast)


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Um welches Board handelt es sich, welches beim Eröffnungs-Thread gezeigt 
ist?

Vielen Dank.

von Nähkästchen Plauderer (Gast)


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Stefan schrieb:
> Um welches Board handelt es sich, welches beim Eröffnungs-Thread
> gezeigt ist?

Um ein nicht öffentlich erhältliches.

Im Start-Beitrag wurde auch auf das ursprüngliche Thema hingewiesen
in dem das Board das erste Mal erwähnt wurde (und ein paar Worte
dazu verloren wurden).

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