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 [ 12 Beiträge ]  Gehe zu Seite 1,
Autor Nachricht
 Betreff des Beitrags: AD9951
Guten Morgen!

Der o. g. DDS-Baustein hat laut Datenblatt eine Eingangsimpedanz für den Clockoszillator von 1,5kOhm:

"REF CLOCK INPUT CHARACTERISTICS [...]REFCLK Input Power...1.5kOhm"
(http://www.analog.com/media/en/technica ... AD9951.pdf):

Da man die Eingangsleistung so hoch wie möglich wählen soll, um das Phasenrauschen zu minimieren (siehe Fußnote 1), rechne ich aus, dass meine Eingangsspannung bei 1,71 Veff. liegen sollte wenn man von 3dBm max. Eingangsleistung ausgeht.

Hier hat ein anderer Funkamateur seine Schaltung mit dem AD9951 vorgestellt:

http://www.qsl.net/ai3d/dds_vfo.html

Er geht (auch an der Beschaltung erkennbar) von einer Eingangsimpedanz von 50 Ohm aus und kommt entsprechend auf nur 320 mV eff.

Bevor ich also den nicht ganz billigen Chip grille, wollte ich mal fragen, ob mir da beim Berechnen evtl. ein Fehler unterlaufen sein könnte.

vy 73 de Peter


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: AD9951
[quote]
Bevor ich also den nicht ganz billigen Chip grille, wollte ich mal fragen, ob mir da beim Berechnen evtl. ein Fehler unterlaufen sein könnte.
[/quote]

Die Berechnung stimmt


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: AD9951
Hallo Peter,
deine Überlegungen sind soweit richtig.
Wenn man aber laut Datenblatt 1.5kOhm+3pF ansetzt bist du bei 400MHz bei etwa 130Ohm.
Wenn du dann mehr als 1.7Volt eff aufbringen willst, bist du schon bei weit mehr als 20mW oder 13dBm.
Beim TS590 wird als Verstärker ein 100mW Transistor verwendet, der statisch rund 30mW zieht.
Um ein sauberes Signal zu erzeugen wird der maximal 3mW abgeben...

73, André


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: AD9951
Hallo rejection, hallo André,

danke für Eure Antworten. Soweit sieht es dann ja OK aus.

@André: Da ich den AD9951 nicht mit der max. zulässigen Taktfrequenz betreibe sondern nur mit einem Viertel davon (das DDS muss max. 18 MHz erzeugen können) relativiert sich das Ganze mit dem parallel liegenden XC etwas. Ich komme dann auf insgesamt 400 Ohm Gesamtimpedanz. Daher danke für den Hinweis.

Die Oszillatorspannung von 5Vss wird also mittels eines (dann belasteten) Spannungsteiler heruntergeteilt, so in etwa wie hier: http://www.dl5mgd.de/dds/Bilder/Ad9951.png, denn leider habe ich keinen 3.3V-Oszillator hier sondern nur die 5V-Variante. Ich war mir einen Moment lang unsicher angesichts der Parametrierung der Schaltung von AI3D aus meinen Startposting.

Na ja, dann baue ich mal weiter. Das ganze DDS muss jetzt noch (zerstörungsfrei ;-) ) ungefähr auf die Größe einer Streichholzschachtel komprimiert werden.

vy 73 de Peter


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: AD9951
So, die Schaltung ist zwischenzeitlich fertig geworden und in den Transceiver eingebaut. Der erste Eindruck nach 2 Tagen Betrieb im Vergleich zum DDS mit dem AD9850 bzw. AD9834: Deutlich weniger Eigenpfeifstellen, kein Empfang von Rundfunksendern abends auf 40 Metern mehr und subjektiv weniger Rauschen auf den höheren Bändern. Mit anderen Worten eine deutliche Verbesserung der Performanz des Empfängers. Hier die Beschreibung der Schaltung:

https://radiotransmitter.wordpress.com/ ... by-ad9951/

Danke nochmals für Eure Beiträge zu Thema!

vy 73 de Peter


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: AD9951
Hi,

der Ad9850 ist also definitv zu schlecht als Kurzwellen-Vfo ?

73 de DL3FOX Uwe


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: AD9951
[quote]der Ad9850 ist also definitv zu schlecht als Kurzwellen-Vfo ?
[/quote]

Hi Uwe,

kann man so nicht sagen. Das hängt davon ab, was man will. Wenn man mit ein paar stärkeren Eigenpfeifstellen leben kann und auch keine Probleme damit hat, dass aufgrund einiger "Extrafrequenzen" aus dem VFO auch mal Fremdsender empfangen werden, die einige 100 kHz neben der Sollfrequenz liegen, arbeitet der AD9850 ganz prima. Wie die anderen 10-Bit-DAC-Module von AD übrigens auch. Dafür sind die ja recht preiswert. Aber wie das so ist: You get what you pay for. ;-)

Bei meinem 5-Band-Transceiver wollte ich aber etwas mehr an Performance. Ich optimiere daher seit einigen Monaten den TRX in verschiedenen Bereichen um möglichst nahe an meine einigermaßen hoch liegende Zielvorstellung eines Selbstbaugerätes heranzukommen. Mir macht es einfach Spaß, aus der Anfangsschaltung durch sukzessives Verbessern noch mehr "herauszuholen". Und ein Baustein war eben der VFO.

vy 73 de Peter


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: AD9951
Hi Peter,

bin auch am überlegen. Analog VFO tuts bei mir soweit. 10 Bit DDS mit den ganzen Spurs fand ich noch was doof...ich werde wohl erst mal ne PLL bauen. Da hat man zwar grössere Abstimmschritte und was Phasenrauschen, aber keinen Geisterempfang...
Hast du da Erfahrung mit dem optimalen Loop Design ?

73 de DL3FOX Uwe


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: AD9951
[quote]
bin auch am überlegen. Analog VFO tuts bei mir soweit. 10 Bit DDS mit den ganzen Spurs fand ich noch was doof...ich werde wohl erst mal ne PLL bauen. Da hat man zwar grössere Abstimmschritte und was Phasenrauschen, aber keinen Geisterempfang...

Hast du da Erfahrung mit dem optimalen Loop Design ?
[/quote]

Hi Uwe,

ein analoger VFO tut es zwar, aber der erfordert m. E. auch einen Frequenzzähler. Damit hast Du bereits den ersten Produzenten von möglichen ungewollten Frequenzen in Deinem Gerät. Ganz abgesehen davon, dass man bei dem auch mechanisch und elektronisch einiges veranstalten muss, um den VFO hinreichend stabil zu bekommen.

Bei der PLL dagegen haben mich der höhere schaltungstechnische Aufwand und die Einschränkungen, die du beschreibst, bisher immer etwas abgeschreckt. Daher bin ich direkt vom analogen VFO zum DDS gegangen, auch wenn es dort systembedingt einige Nachteile gibt (wie bei den 10-bit-DACs).

Mit dem 14-Bit-DAC-Baustein bin ich hingegen insgesamt sehr zufrieden (zumindest so wie es sich bis jetzt darstellt). Der schaltungstechnische Aufwand ist sehr überschaubar (was z. B. für mich wichtig ist, da meine Geräte sehr kompakt sind) und die Programmierung gelingt ohne große Komplikationen. Der in etwa dreifach höhere Preis für den DDS-chip mit 14-Bit-Wandler ist für ein Hobbygerät ja auch kein Thema, da ich keine Serie sondern "nur" Einzelstücke anfertige. Kostendruck existiert da nicht. ;-) . Insofern zieht es mich jetzt nicht zur PLL so dass ich da auch keinerlei Erfahrungswerte habe.

vy 73 de Peter


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: AD9951
Hallo Peter,
das sieht ja echt gut aus. Ich hätte den Tiefpass aber nach dem MAV11 geschaltet.
Wenn man sieht was ein TS590 so leistet, ist der AD9951 wohl auch für anspruchsvolle Projekte geeignet.
Ein Neuaufbau mit einer PLL oder einem Hybrid aus DDS und PLL ist aus heutiger Sicht wohl nicht mehr lohnend.
Ich habe im Laufe der Jahre viele PLL- gestützte Geräte repariert und auch modifiziert um das Phasenrauschen zu minimieren.
Man kann mit einer guten PLL ohne weiteres einen klassischen VFO-Premix-Aufbau toppen und zwar in allen Belangen.
Diese Erkenntnis hat sich ja auch bei allen Herstellern schnell durchgesetzt. Leider wird dann aber doch das ein oder andere Detail vernachlässigt und die PLL war dann doch nicht so gut wie erhofft. Insbesondere beim Phasenrauschen ist der Weg doch recht steinig. Icom hat bis zum 7600 dieses Problem nicht in den Griff gekriegt und ist dann beim 7850/7851 auch zu einer reinen DDS Lösung gewechselt. Genauso erging es dem Hilberling PT8000.
Daran kann man ersehen wie aufwendig und enorm schwierig eine hochwertige PLL insbesondere für einen Kurzwellen (T)RX ist.
Ich bin gerade dabei einen klassischen 2m-TRX mit Premix-VFO auf einen Analyse-VFO umzubauen. Das ist natürlich ungleich einfacher als eine PLL für die ganze Kurzwelle selbst zu konstruieren.
Aber auch da gibt es viele Fallstricke. Alleine die Konstruktion eines geeigneten VCOs ist schon eine echte Herausforderung.
Und der muss ja "nur" von 133,3MHz bis 135,3MHz funktionieren. Ein Breitband VCO, wie man ihn ja mehrfach auf Kurzwelle benötigt, ist schon der erste Stolperstein.
Auch der Software-Aufwand dürfte bei einer DDS eher geringer ausfallen.
Daher würde ich auf Kurzwelle von einer PLL-Neukonstruktion Abstand nehmen.

73, André


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: AD9951
Hi, André,

[quote]das sieht ja echt gut aus. Ich hätte den Tiefpass aber nach dem MAV11 geschaltet.
[/quote]

Wäre sicher auch eine Option gewesen. Ich habe die Schaltung aber schrittweise aufgebaut und sie zuerst ohne MAV-11 gestestet. Und da ist das LP-Filter am Ausgang ja zwingend, um zu beurteilen, was für ein Signal den DDS letztlich verlässt.

Des Weiteren sage ich mir, dass jene Signalanteile, die ich schon früh ausfiltere, keine potenziellen Verursacher von späteren Mischpodukten mehr sein können, welche dann am nicht-linearen Teil der Kennlinie des Verstärkers erzeugt werden.

[quote]
Wenn man sieht was ein TS590 so leistet, ist der AD9951 wohl auch für anspruchsvolle Projekte geeignet.
Ein Neuaufbau mit einer PLL oder einem Hybrid aus DDS und PLL ist aus heutiger Sicht wohl nicht mehr lohnend.
[/quote]

Das sehe ich genau so. Der Aufwand heute einen hochstabilen und spektral reinen VFO zu bauen ist dank der DDS-Technik doch stark geschrumpft. Auch entwicklungstechnisch ist die Sache als sehr günstig zu beurteilen. An Hardware braucht es nicht viel und wenn man sich mal eine Software zum Programmieren geschrieben hat, lässt sich diese für jeden Baustein der "AD"-Reihe leicht modifiziert verwenden. Für mich als reinen Hobbyentwickler sind die Produkte jedenfalls von der Anwendung und der Performanz her betrachtet vollkommen ausreichend. ;-)

vy 73 de Peter


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: AD9951
Hallo Peter,

[quote]
Da man die Eingangsleistung so hoch wie möglich wählen soll, um das Phasenrauschen zu minimieren (siehe Fußnote 1), rechne ich aus, dass meine Eingangsspannung bei 1,71 Veff. liegen sollte wenn man von 3dBm max. Eingangsleistung ausgeht.[/quote]

die Angaben im Datenblatt beziehen sich auf einen Abschluß mit 50 Ohm. Bei 1,71 Veff, das wären fast 5 Vss, liegst du schon deutlich über der höchsten Betriebsspannung (hier 3,3V), ein klares Anzeichen, dass deine Überlegung nicht ganz stimmen kann.
Der Clockeingang ähnelt einem LVDS-Empfänger, welcher min. 100 mVss (siehe dazu den min. Pegel von -15dBm an 50 Ohm im Datenblatt) benötigt. Bei Abschluß des Takteinganges mit 50 Ohm hat man eine definierte Eingangsimpedanz über den ganzen Frequenzbereich und mit 0dBm verfügbarer Eingangsleistung liegt man goldrichtig bezgl. Phasenrauschen.


  
 

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