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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spectrumanalyzer - geht das so?


Autor: Andreas Lang (Gast)
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Hallo,
da man sowas immer mal wieder braucht und es fix und fertig ziemlich
teuer ist, würde ich mir gerne einen Spectrumanalyzer bauen (ähnlich
dem Hameg-Teil bei Reichelt, nur "etwas" schlechter).
Im Prinzip habe ich mir das so vorgestellt: ein PLL oder
DDS-Signalgenerator erzeugt eine Frequenz, die mit dem Eingangssignal
gemischt wird, dann geht das Ganze durch ein (evtl. Mehrstufiges)
ZF-Filter und wird dann verstärkt, gleichgerichtet und analog
logarithmiert. Das Ergebnis erfasst dan ein µC mittels ADC oder es wird
(für höhere Refreshraten) mittels Highspeed-ADC, FPGA und schnellem RAM
gesampelt.
Andererseits könnte man die ZF auch durch einen Tiefpass schicken und
dann mittels DSP oder flinkem µC (ARM oder AVR32) eine FFT drüberlaufen
lassen (wäre mir aber weniger lieb, weil ich das Signal so lange wie
möglich analog halten will).
Der Frequenzbereich sollte so bei 1-200MHz liegen. (Folglich wäre bei
z.B. einer ZF von 10kHz eine Mischerfrequenz von 0,99 bis 199,99 MHz
nötig).
Die Scanrate über einen definierten Frequenzbereich sollte so um die
10-20 Sweeps/s liegen und eine Auflösung von etwa 128-256 Punkten
(Frequenzen) haben.

Als Mischerstufe dachte ich an einen Dual-Gate-FET, wie er in der
HF-Technik ja recht beliebt ist, die Ausgabe soll entweder auf einer
Elektronenstrahlröhre (Osziröhre) oder auf einem GLCD (ein 640x480
hätte ich mal da, aber 320x240 wären auch schon genug) erfolgen.
Bei einer Elektronenstrahlröhre hätte man den Vorteil, dass man sich
das Digitalisieren und somit einen für die Präzision nicht unbedingt
vorteilhaften Vorgang sparen kann (Digitalisieren kann man immer noch).
Außerdem ist so ein "wackeliges" besser erkennbar.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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Hier gibts eine Beschreibung und Bausatz für den Analyzer nach DF9IC,
0-1,6 GHz:
http://www.giga-tech.de/analyserbesch.htm
Meine eigene alte Bauanleitung ist in der "UHF-Unterlage 4" von DJ9HO
zu finden.
Zur digitalen Darstellung läßt sich ein LC-Display mit passendem
Controller an den XY-Ausgängen anschließen, beide Bauanleitungen sind
für ein XY-Oszilloskop ausgelegt.
73
Christoph

Autor: Andreas Lang (Gast)
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Kling schonmal ganz brauchbar, ich denke, da kann ich evtl etwas
"abkupfern".  Allerdings will ich doch eher eine halbdigitale Lösung.
Müsste aber eigentlich gehen, wenn man den Oszillator durch einen
DDS-Generator ersetzt und ein paar andere Modifikationen vornimmt.
Im Augenblick sieht mein Konzept so aus:
Eingangstiefpass (~200MHz) -> Mischer -> Tiefpass ->
Gleichrichter+Logarithmierer -> CMOS-Schalter -> Vertikalendstufe für
Oszi-CRT.
Der Lokaloszillator wird wohl ein DDS-Chip (falls es da was passendes
bis 200MHz gibt) oder ein PLL-gesteuerter VCO. Der Systemcontroller tut
dann folgendes:
Frequenzbereich durchfahren, passend dazu über DAC X-Signal für die CRT
erzeugen, ggf. dB-Wert beim Cursor mittels ADC erfassen, dann LO wieder
an die Startfrequenz programmieren (mach beim PLL ja durchaus Sinn,
damit der wieder stabil wird), Y-Endstuve auf DAC umschalten, dann
256x8 Pixel Text/GFX oben auf dem Screen ausgeben (Frequenzbereich,
ggf. Cursorfrequenz), evtl Cursorlinien und Wert anzeichnen,
Gitterpunkte zeichnen, Y-Amp zurück auf Analogsignal und das ganze
Spiel wieder von vorn.
Den ganzen Kram sollte das Gerät mittels Timerinterrupt abarbeiten.
Der Elektronenstrahl wird logischerweise beim Zeichnen der Zusatzinfo
entsprechend in der Intesität variiert.
Fragt sich jetzt nur, ob das ein einfacher AVR schon packt (wäre mir
ganz recht), macht die Sache nämlich etwas einfacher.

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