ADF4351 Frequency Syntheziser, Frequenzeinstellung via Bascom

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    • Hallo BennyBastel,

      was will man für diesen Preis Besseres erwarten. Für die ersten Gehversuche denke ich ist ein solches Modul schon ok.

      In meinem ADF-Modul ist ein 100MHz Quarzoszillator verbaut, aber den Ref-Clock du kannst ja von extern aus einer stabileren Quelle einspeisen; per Jumper selektierbar.

      Wenn du mit deinen Maßnahmen zur Verbesserung Erfolg hast, bitte veröffentlichen.
    • Moin.

      Die ersten noch nicht vielversprechenden Messungen...

      PNG6.pngPNG9.pngADF und LM723 _2_ VCC.jpg


      "ADF und LM327_2_VCC.jpg" ist das rauschen vom verbauten Regler(grün) den ich dann ersetzt hatte gegen eine Rauscharme LM723 Versorgung, beide 3,3V. So zu sagen ist auf "PNG6.jpg" nicht viel unterschied zu erkennen.


      Bei "PNG9.jpg" ist in gelb der 10Mhz und in Blau ein 12,8Mhz OCXO mit relativ niedrigem Rauschen. Es ist zwar schon zu erkennen das sich was getan hat, aber um ehrlich zu sein würde ich das jetzt nicht als Fortschritt bezeichnen. Das Problem ist halt immer noch das mit niedriger Bandbreite vom Specki der Oszillator so stark wandert (einige Hz) das so keine längeren Messungen möglich sind. Leider war auch der versuch die 10Mhz vom GPS-Normal zu nehmen nicht wirklich besser, da steht zwar die Frequenz, aber das Normal ist halt auf Zeit ausgelegt, weniger auf rauschen.


      Alles in allem bin ich mir sicher das noch wo anders der Wurm drin steckt.


      Gruß.
    • Vom LM723 ist ja bekannt, dass er weniger Rauschen produziert, aber dass der Unterschied im Rauschen so deutlich ist, erstaunt schon. Sicherlich hast du auch die "Mikrofon-Kondensatoren" von 100nF ebenfalls getauscht, bzw ergänzt durch Werte (< 1nF), die auch bei höheren Frequenzen niederohmiger sind.

      Im Bild PNG6.jpg erkenne ich als Spann 220kHz, während in PNG9.jpg 10kHz Span zu sehen sind. Ist als Vergleich so gewollt?

      Ich kenne den Siglent-Speki nicht, jedoch liegt die Rausch-Meßgrenze dieser Spekis meistens bei ca. -88 bis -90dB.
    • Hallo Ulrich.


      Zum rauschen vom LM723 kann ich dir DG4RBF empfehlen, er geht da ziemlich ins Detail und im Funkamateur war dazu von ihm auch ein Artikel.


      Mein Plan war ja eigentlich der LT1761, der ist zwar nicht so dolle wie die Schaltung mit dem LM723, aber deutlich besser als der verbaute und ich habe davon noch Vorrat. Leider macht der LT1761 gerade so 100mA und das war es dann. Was anderes mit mehr Strom und wenig rauschen liegt gerade nicht auf Halde.

      Zu den C's...
      An alle VCC Pins noch mal 33p und ein Tantal am Regler.
      CIMG3242.JPG


      Gebracht hat es jetzt... nicht sooo viel, so ca. 3-5db weniger. :(
      PNG11.png


      Zu dem Specki und 10Khz bzw. 220Khz Span. Dank der niedrigen Bandbreiten (RBW) von 1Hz, 3Hz geht da mehr, Siglent sagt da was von -161dBm/Hz. ABER, um damit zu messen brauch es zeit, viel zeit. Der Span von 10Khz wie auf dem Bild mit 1Hz RBW dauert dann schon mal 80,37 Sekunden. Also nix fürs schnelle. Wen man es dann noch schön glatt und gemittelt haben will, so um 20, dann dauert das halt noch mal DEUTLICH länger.




      Bei 1Hz RBW sind es dann wohl real um -150dBm.
      Siglent-SSA3032X

      Wie die das machen, weiß ich aber auch nich.
    • Alleine die gemeinsame Massefläche für VCC/GND und HF Teil wird schon für einen Großteil des Rauschen verantwortlich sein.
      Die VCC Leiterbahn am Eingang zum Regler würde ich noch mit einem Tiefpass C/L/C ausrüsten. Platz ist ja da.

      Interessant fände ich, nicht nur den ATMega im lokalen Modus zu betreiben, sondern eine Serielle über FT232RL über USB am Rechner anzuschließen und da dann ein kleines Programm zu erstellen, um alles zu steuern.
      Code first, think later - Natural programmer :D
    • Wie heißt es oft... Der Fehler ist nicht in der Schaltung, sondern eine Ärmellänge vom Messgerät entfernt!!! a_45_132ca9f5

      Ich muss schon zugeben das ich den Specki schon eine ganze zeit habe und auch immer "dachte" ich weiß so halbwegs was ich damit messe, aber dem war wohl nicht so. Gestolpert bin ich darüber als ich den Link zu Batronix gepostet hatte, man schaue sich dort mal das Bild zum "Phase noise -98 dBc/Hz@1 GHz, offset 10 kHz" an. Ab da wusste ich das ich Blödsinn messe.

      Nachdem ich noch mal Gurgel bemüht habe was die Grundlagen betrifft zum Phasenrauschen messen, da war mir klar, das ist wohl doch nicht so wie "gedacht".

      Netter Artikel dazu von Rode-Schwarz.

      Tja, nachdem man nun weiß womit man es zu tun hat und das auch anwenden kann, da sieht die Sache gleich deutlich besser aus. Man beachte das unscheinbare "/Hz" hinter den db angaben! :whistling:

      PNG13.png
      Jetzt noch davon ausgehend wo die grenzen vom Specki sind, dann denke ich mal sind die Messwerte doch in einem brauchbaren Bereich.


      SORRY!!! wen ich hir mit meiner inkopetenz für unruhe georgt habe, das war nicht beabsichtigt!

      @six1, ja so in Richtung USB-RS232 und kleinen AVR dann zum ADF reift so langsam auch heran, günstig wäre da ja dann die Trennung mit Optokopplern auf der RS232 Seite. So bekäme der FTDI über USB seinen Strom, und auf der HF-seite hätte man alle andere Möglichkeiten, Hauptsache getrennt vom Rechner.

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von BenniBastel ()

    • Hallo six1,
      vor längerem las ich über Messungen zu Störstrahlungen dieser Bausteine, kann es nur auf die Schnelle nicht wiederfinden. Diese Störstrahlung ist aufgrund ihrer internen für die Isolation erforderlichen clockfrequenzen nicht zu vernachlässigen. Mich wundert deshalb, dass diese Bausteine sich in der Nähe von HF-Komponenten befinden sollen.
    • Ich habe den Baustein nicht in einem HF Umfeld eingesetzt.
      Letztendlich muss man den Umstand aber berücksichtigen in einem HF Umfeld; klar.
      Bei richtiger Masse Führung und Schirmung sehe ich da aber kein Problem.
      Ohnehin hat man ja den Micro als Störquelle schon und muss sich da auch Gedanken machen; ja.

      Vielleicht kommt dieser Gedanke aber auch eher zum tragen beim Einsatz der "Begleitchips", um die 5V USB und weitere Signale zu transferieren...
      Dateien
      • Image3.png

        (207,28 kB, 21 mal heruntergeladen, zuletzt: )
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    • Hallo BennyBastel,

      schön zu hören, dass der Speki auch das Phasenrauschen in dBm/Hz berechnen kann. Somit bleiben nun nicht mehr allzuviele an Modifikationen, (vlt. den Austausch des Reglers).
      Die Frage ist, wieviel Verbesserung sich durch die Ansteuerung via Optokoppler erreichen lässt. Wenn das gravierend ist, würde ich meine Kiste auch noch mal anfassen.

      Ich hatte mir zwischenzeitlich auch ein programmierbares Abschwächer-Modul (siehe Bild) bestellt, aber noch auf den Einbau verzichtet, da sich bei Wahl der entsprechenden Harmonischen und den im Chip verfügbaren Attenuator-Stufen, doch nahezu jeder Dämpfungswert bei den Frequenz-Vielfachen generieren lässt.
      Dateien
    • @six1, Interessant. Da fallen mir gleich noch mehre Projekte ein wo man eine Trennung direkt von USB haben will, Danke!


      Für diese Anwendung würde ich aber lieber über USB-RS232 und die beiden RX/TX Signale über Optokoppler trennen, da hatte ich biss jetzt die besten Erfahrungen mit. Mit RS232 geht alles sehr schön langsam ohne Steilflankige Signale und vor vagabundierende HF ist man auch gut getrennt.


      Ich muss auch zugeben das ich Signale oder Spannung vom USB meide wo es nur geht, da weiß man nie was man sich einfängt, das ist immer so ein ungutes Gefühl. Auch Schaltnetzteile für Messkrempel sind bei mir tabu, da bin ich immer wieder ganz böse auf die Nase gefallen.


      Solche Schaltungen und Messungen wie jetzt mit dem ADF da kommt der Saft aus Akkus + Linearregler und wen dann noch nötig wandert alles zusammen in eine Keksdose als zusätzliche Schirmung, am ende gibt es nur noch die "eine" strippe zum Specki... sicher, ist sicher. Bei normalen µC gefrickel mache ich aber auch keine Faxen, da gibt es auch die wildesten Konstruktionen und aufbauten. :D




      @Ulrich, ich hatte gelesen das Du doch eh alles in einem Gehäuse hast und Lipos als Spannungsquelle, wo wolltest du jetzt noch Optokoppler rein zaubern?


      Zu deinem HF-Pfad würde ich Dir einen anderen Vorschlag machen. Zum einen bräuchtest du ja um mit den Harmonischen zu arbeiten für jede Frequenz Filter und immer 100% den richtigen Abschluss damit der Pegel auch nur halbwegs passt.


      Mein Vorschlag wäre der...


      Nach dem ADF Modul ein Dämpfungsglied, von da über einen Verstärker, wieder ein Dämpfungsglied und am ende den Abschwächer mit Ausgang.


      Also ungefähr so...


      ADF ---> -6db ---> Amp ---> -6db ---> Atten. ---> Out


      Die Dämpfung ist jetzt nur so Pi ma Daumen gedacht und beim Verstärker müsste man auch noch überlegen was man am Ausgang erreichen will, dann eventuell sogar 2 Stufen.


      Die Dämpfungsglieder selber könnte man noch auf den jeweiligen Modulen unterbringen, sind ja nur 3 Widerstände und der platz ist vorhanden.


      Der Grund für die Dämpfung ist der das man so auch die Isolationsdämpfung drastisch erhöht, so das der Ausgang weniger Einfluss auf die PLL hat. So zumindest wird das in allen möglichen Messgeräten gemacht.
    • Hallo BennyBastel,
      bzgl. Optokoppler: die Verbindungen zum Atmega in der Kiste sind ja nach wie vor auf den gleichen Ground (HF-GND) bezogen. Eine Massetrennung zwischen beiden könnte eventuell von Vorteil sein. Der Lipo liefert ja via Up-Converter auf 5V die Spannung sowohl den Atmega als auch für das ADF-Modul.

      Bzgl. Harmonische: in sehr vielen Fällen hat das zu vermessende/anzusteuernde Objekt selbst einen Bandpass/Filter Charakter, meistens sind es auch empfindliche Empfangskomponenten. z.B. bei 430Mhz oder auch höherfrequente Systeme.

      Dämpfungsglieder selber bauen habe ich mir abgewöhnt, das funzt meist nur bis ca. 200Mhz, alles darüber erfordert ein entsprechendes Layout und das nötige Mess-Equipment. Vielleicht werde ich mir mal den Speki anschaffen.
    • Mit der gemeinsamen Masse brauchst du Dir nicht den Kopf zerbrechen! Über den UP-Converter eventuell schon, da hilft nur Messen, kann man so aus der ferne nur sehr schlecht beurteilen.


      Was ich dir an Herz legen würde, das wäre ein HF dichtes Gehäuse für das ADF-Modul und Durchführungskondensatoren für VCC und Steuer strippen. Das reicht für das Bissel HF. Da geht auch gut eine Blechdose die man zurecht schnippelt. Wichtig ist nur "HF-Dicht". Vcc eventuell noch mal über eine XXµH Drossel, also von außen unmittelbar an den Durchführungskondensator.


      Mit den Dämpfungsgliedern nach frickeln ist nicht so heiß wie sich das anhört, das dachte ich früher auch immer. Wen man zum Beispiel wie auf dem ADF Board Coplanar Wave Strippen hat, Auftrennen, freikratzen, 0603 oder 0402 auflöten, fertig. Biss -20db habe ich das schon sehr oft gemacht und das sah immer sehr gut aus, zumindest soweit es der Specki her gibt.


      Aber das wirst Du alles selber Entdecken falls Du dir einen Specki zulegst, für mich war dieser Kauf der ritt in ein anderes Universum, Wirklich!!! :D


      So im Nachhinein viel zu spät gekauft, aber das kennt ja jeder Frickler, erst mal muss die Regierung besänftigt werden und das unsereins mit Schuhe oder Handtaschen nur sehr schlecht messen kann. :thumbsup:
    • @six1, ja das ist das. Und wie Ulrich schon geschrieben hat, für die paar Taler kann man damit schon ne menge anfangen!

      Ich habe bei Ebay erst mal noch einen CY7C68013A Dingsi-USB-Board bestellt, so das ich mit der ADF435x Software direkt den ADF4351 füttern kann, der Umweg über AVR ist dann doch etwas lästig auf Dauer.


      Ist natürlich für den Dauereinsatz total ungeeignet, aber so zum Messen denke ich mal haut das besser hin.