Frequenzgenerator selber bauen

M

Martin Laabs

Guest
Hallo,

in mittelfristiger Zukunft würde ich mir gerne einen Frequenzgenerator
bauen. Er soll Sinus von .1Hz-500MHz erzeugen.
Für den Anfang würde ich mich auch mit 150MHz begnügen.
Ich habe mir gedacht mit einer DDS ein "Basisband" von 0.1Hz-10Mhz
zu erzeugen und es dann mit Quarztakten in den gewünschten Bereich
zu mischen. Evt. sogar nur einen Quarz und diesen dann vervielfachen
damit man ihn nur einmal abstimmen braucht.
Schön wäre es auch wenn man die Frequenz etwas modulieren könnte.

Im Basisband wären auch Rechteck usw. schön was aber durch die DDS
sicher nicht allzuschwer ist.
Ich frage mich jetzt wie schwer es ist soetwas wirklich zu konstruieren
und zu bauen. Insbesondere müsste es ja ein sehr guter Mischer sein
der in diesem weiten Frequenzbereich arbeitet. (Und den LO und die
Basisfrequenz gut unterdrückt weil ich meine das Filter das ganze
Design erschweren)
Und dann möchte man ja auch noch eine variable Ausgangsspannung/Leistung.
Wie würde man sowas realisieren? Der Verstärker muss ja extrem breitbandig
sein und über viele Dekaden linear arbeiten. Wobei mir hier der
absolute Wert nicht ganz so wichtig ist.

Ich vermute ja das sowas gar nicht "in einem Block" machbar ist und man
in den sauren Apfel beissen muss und für alle x Mhz eine eigene
Misch- und Verstärkerstufe bauen. Aber sowas treibt den Preis natürlich
in die Höhe.
Achja .. der Preis .. ich würde das ganze von dem Bauteilkosten <250Euro
halten .. ist das realistisch oder werden es eher 500 Euro?

Wie genau sind denn die Quarzöfen? Komme ich da auf absolute 0.5Hz bei
150Mhz? (Natürlich müsste man den Quarzofen warscheinlich auch kalibrieren)

Kann man bei 0.5Ghz noch FR-4 verwenden?

Danke
Martin L.
 
On 17 Apr 2004 09:42:39 GMT, 98malaab@gmx.de (Martin Laabs) wrote:

Hallo,

in mittelfristiger Zukunft würde ich mir gerne einen Frequenzgenerator
bauen. Er soll Sinus von .1Hz-500MHz erzeugen.
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Dann schau Dir mal dieses Konzept an:

http://www.cypressmicro.com/support/appnotes/an2090.pdf


MfG

Frank
 
Martin Laabs wrote:

Hallo,

in mittelfristiger Zukunft würde ich mir gerne einen Frequenzgenerator
bauen. Er soll Sinus von .1Hz-500MHz erzeugen.
Für den Anfang würde ich mich auch mit 150MHz begnügen.
Ich habe mir gedacht mit einer DDS ein "Basisband" von 0.1Hz-10Mhz
zu erzeugen und es dann mit Quarztakten in den gewünschten Bereich
zu mischen. Evt. sogar nur einen Quarz und diesen dann vervielfachen
damit man ihn nur einmal abstimmen braucht.
Schön wäre es auch wenn man die Frequenz etwas modulieren könnte.
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Ein geeigneter Chip ist der AD7008, mit dem bis zu 25 MHz pro Band möglich
sind. Mit einer spektral reinen Diodenverdopplung oder dem Einsatz eines
Mischers kann man eine Verdopplerstufe einfach erreichen, also mit 4 Stufen
mit SA605 bis zu 400 MHz. Danach kenne ich keine geeignete IC-Lösung, aber
mit einem Mischer von Minicircuits kann man 800 und 1600 MHZ noch
bearbeiten. Erfahrungen hierzu liegen mir aber nicht vor.
Im Basisband wären auch Rechteck usw. schön was aber durch die DDS
sicher nicht allzuschwer ist.
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Das Modulieren ist bei der o.g.Lösung möglich.


Robert
 
In article <c5r3vu$dea$2@newsreader2.netcologne.de>,
"R.Freitag" <rfr-mailbox@gmx.de> writes:
Martin Laabs wrote:


Ein geeigneter Chip ist der AD7008, mit dem bis zu 25 MHz pro Band möglich
sind. Mit einer spektral reinen Diodenverdopplung oder dem Einsatz eines
Mischers kann man eine Verdopplerstufe einfach erreichen, also mit 4 Stufen
mit SA605 bis zu 400 MHz.
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Hmm. Das klingt nicht schlecht. Aber wenn ich einen Mischer verwende
muss ich irgendwie die Spiegelfrequenz unterdrücken. Ich muss mir
das nochmal aufzeichnen....

Danach kenne ich keine geeignete IC-Lösung, aber
mit einem Mischer von Minicircuits kann man 800 und 1600 MHZ noch
bearbeiten. Erfahrungen hierzu liegen mir aber nicht vor.
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Aha. In der AN die Frank empfohlen hat wird ein SYM-25DLHW
Mischer verwendet der wohl auch mit 2Ghz umgehen kann.

Das Modulieren ist bei der o.g.Lösung möglich.
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Ja, das klingt nach einer relativ einfachen Möglichkeit.

Ist natürlich nur Sinus aber das ist ja nicht schlimm weil
man die anderen Formen wohl eher nur im Basisband braucht.

Tschüss
Martin L.
 
On 17 Apr 2004 09:42:39 GMT, 98malaab@gmx.de (Martin Laabs) wrote:
in mittelfristiger Zukunft würde ich mir gerne einen Frequenzgenerator
bauen. Er soll Sinus von .1Hz-500MHz erzeugen.
Für den Anfang würde ich mich auch mit 150MHz begnügen.
Ich habe mir gedacht mit einer DDS ein "Basisband" von 0.1Hz-10Mhz
zu erzeugen und es dann mit Quarztakten in den gewünschten Bereich
zu mischen.
Der DDS-Ansatz klingt nicht dumm, allerdings wird Dir die Mischerei
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nicht nur Freude bereiten.
Der Knackpunkt sind die vielen Nebenlinien und Spiegelfrequenzen,
ein Mischer ist leider alles andere als ein ideales Bauteil.

Bei "großen" Geräten füttert der DDS in vielen Fällen deshalb eine
PLL und die Frequenz wird "von oben herunter" über VCO's im
GHz-Bereich erzeugt, teilweise qualitativ hochwertige "normale"
Varicap-getrimmte VCO's, teilweise YIG's oder DRO's.

Auch üblich ist ein Umschalten zwischen VCO's, aber wiederum
Vorsicht mit Frequenzteilern, die erzeugen naturgemäß infolge des
Rechteck-Ausgangssignals ungradzalige Oberwellen, die wiederum
Tiefpass-gefiltert werden wollen ...

Kann man bei 0.5Ghz noch FR-4 verwenden?
Ja, bis ca. 2 GHz ist das garkein Thema, so nicht Antennen
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oder High Q Resonatoren im Spiel sind.

Wenn man es richtig macht, kann man sogar einen fast-eine-Oktave
VCO im einige-GHz-Bereich auf FR4 aufbauen.
Been there, done that (Grund: Herr Pfennig von Fuchsen ... )

RO4003 oder RO4350 macht natürlich mehr Spass ;-)

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10
 
Martin Laabs wrote:


Ein geeigneter Chip ist der AD7008, mit dem bis zu 25 MHz pro Band
möglich
sind. Mit einer spektral reinen Diodenverdopplung oder dem Einsatz eines
Mischers kann man eine Verdopplerstufe einfach erreichen, also mit 4
Stufen mit SA605 bis zu 400 MHz.

Hmm. Das klingt nicht schlecht. Aber wenn ich einen Mischer verwende
muss ich irgendwie die Spiegelfrequenz unterdrücken. Ich muss mir
das nochmal aufzeichnen....
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Richtig, ich lese da was von verdoppeln... das ist was anderes. Die
Prinzipschaltung ist die eines Gleichrichters, aber wir interessieren uns
nicht für den Gleichanteil des Ausganges, sonmdern für den Wechselteil
desselben und schalten daher eine Spule an den Gleichrichter. Ich spare mir
hier den Beweis, aber die spektrale Reinheit des Signales ist erheblich
besser als beim Mischen. Echt geeignete Dioden sind fast beinahe ideale
Bauelemente ( ( :) ). Mischer auch, jedenfalls gibt es theoretisch kaum
Abweichungen. Ganz anders ist das zum Beispiel bei Step Recovery Dioden.
Robert
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Martin Laabs wrote:
Hallo,

in mittelfristiger Zukunft würde ich mir gerne einen Frequenzgenerator
bauen. Er soll Sinus von .1Hz-500MHz erzeugen.
Für den Anfang würde ich mich auch mit 150MHz begnügen
Ich habe mir gedacht mit einer DDS ein "Basisband" von 0.1Hz-10Mhz
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Das ist machbar.
Schau dir mal Elektor, Oktober 2003.S 26-34, den AM/FM-Meßsender an.
Frequenzbereich 50Hz-70MHz. Daran kann schonmal der Aufwand ermessen
werden.


Und dann möchte man ja auch noch eine variable Ausgangsspannung/Leistung.
Wie würde man sowas realisieren? Der Verstärker muss ja extrem breitbandig
sein und über viele Dekaden linear arbeiten. Wobei mir hier der
absolute Wert nicht ganz so wichtig ist.
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Das sind einige der Probleme. Das Signal sollte rauschfrei,
verzerrungsfrei und bis 0 ľV regelbar sein. Der Ausgangspegel sollte
aber auch bis 10 Veff. gehen.



Ich vermute ja das sowas gar nicht "in einem Block" machbar ist und man
in den sauren Apfel beissen muss und für alle x Mhz eine eigene
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Es werden sicher 2 Geräte werden. Vermutlich sogar 3.


Misch- und Verstärkerstufe bauen. Aber sowas treibt den Preis natürlich
in die Höhe.
Achja .. der Preis .. ich würde das ganze von dem Bauteilkosten <250Euro
halten .. ist das realistisch oder werden es eher 500 Euro?
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500 E. ist realistischer.


Wie genau sind denn die Quarzöfen? Komme ich da auf absolute 0.5Hz bei
150Mhz? (Natürlich müsste man den Quarzofen warscheinlich auch kalibrieren)
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Deine erwartete Genauigkeit wäre 0,5Hz / 150 MHz = 3,3E-9. Das ist
nicht gerade wenig. Reche also eher mit E 1000. Außer du beschränkst
dich, für den Anfang, auf unter E-6.

Willst du es aber genauer, schau dir mal diese Seite an:

http://home.teleport.com/~oldaker/10mhz_construction.htm


Kann man bei 0.5Ghz noch FR-4 verwenden?
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Kannst du.

--
mfg horst-dieter
 
Martin Laabs schrieb:
in mittelfristiger Zukunft würde ich mir gerne einen Frequenzgenerator
bauen. Er soll Sinus von .1Hz-500MHz erzeugen.
Für den Anfang würde ich mich auch mit 150MHz begnügen.
Ich habe mir gedacht mit einer DDS ein "Basisband" von 0.1Hz-10Mhz
zu erzeugen und es dann mit Quarztakten in den gewünschten Bereich
zu mischen. Evt. sogar nur einen Quarz und diesen dann vervielfachen
damit man ihn nur einmal abstimmen braucht.
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Hallo,

was versprichst Du Dir bei der recht grossen oberen Grenzfrequenz von DDS?
Die gute Frequenzstabilität kann man beim Mischen noch erhalten, aber
die präzise Kurvenform wohl weniger.
Den Frequenzbereich nach unten zu erweitern ist ja mit DDS überhaupt
kein Problem, mehr Bits im Akkumulator und Addierer und man kann auch
Milli- und Mikrohertz erzeugen. Man braucht nur viel Geduld für eine
Periode. ;-)

Bye
 
In article <4083B9ED.3070501@mew.uni-erlangen.de>,
Uwe Hercksen <hercksen@mew.uni-erlangen.de> writes:
Martin Laabs schrieb:
=20

was versprichst Du Dir bei der recht grossen oberen Grenzfrequenz von DDS=
?
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Ich versprach mir beim direkten Mischen "von unten heraus" weniger
Mischstufen. Aber da ich warscheinlch eh die Variante von oben
benutze fällt das weg.
Dann kann ich auch eine kleine DDS verwenden. Evt. kann ich auch
ganz auf eine DDS verzichten wenn ich nur eine PLL benutze. Aber ich
glaube das hat andere Nachteile. (Insebsondere das evt. die Regelzeit
zu hoch wird)

Ich werde mir das alles nochmal durch den Kopf gehen lassen und es
dann in den nächsten Semesterferien aufbauen wenn ich mit der Planung
und Beschaffung soweit fertig bin ... evt. auch erst in den übernächsten ;-)

Tschüss
Martin L.
 
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