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 Betreff des Beitrags: AD9951 - Ungewünschtes Signal
BeitragVerfasst: So 3.12.2017 16:35 
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Hi zusammen,

ich baue gerade ein DDS mit einem AD9951. Dabei fällt mir auf, dass neben dem Hauptsignal (25 MHz) ein zweiter Peak (bei ca. 31 MHz) vorhanden ist, dessen Pegel nur 10 dB unter dem des gewünschten Signales liegt. Der zweite Peak ist unabhängig von der eingestellten Frequenz und tritt auf, sobald der Synthesizer seine erste Frequenz erhält, die er erzeugen soll. Wenn man das gewünschte Signal nahe an das zweite legt, bekommt man ein schönes Zweitonsignal. Aber das ist es nicht, was ich will. ;-)

Übrigens ist das rechte Signal abhängig von der Frequenz des Clockoszillators. Zum Zeitpunkt des Screenshots galt: fClock =125MHz.

Dateianhang:
ad9951_spurious_signal.png


Der Austausch des DDS-Chip gegen einen anderen blieb ohne Erfolg, ich gehe daher davon aus, dass das IC in Ordnung ist.

Hat jemand eine Idee bezogen auf das Problem?

73 de Peter


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 Betreff des Beitrags: Re: AD9951 - Ungewünschtes Signal
BeitragVerfasst: So 3.12.2017 20:36 
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OK, ich antworte mir mal selber. ;-)

Die Auskopplung ist das Problem gewesen. Ich hatte der Einfachheit halber eine unsymmetrische Auskopplung gewählt, wie z. B. hier gezeigt:

http://www.dl5mgd.de/dds/Bilder/Ad9951.png

Wenn man hingegen symmetrisch über einen trifilaren HF-Transformator auskoppelt, verbessert sich das Signalverhalten ganz erheblich:

Dateianhang:
ad9951_improved.png


Außerdem tragen Tiefpassfilter und Pufferverstärker auch ihren Teil bei. Nach Optimierung aller dieser Komponenten bin ich nun leidlich zufrieden.

73 de Peter


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 Betreff des Beitrags: Re: AD9951 - Ungewünschtes Signal
BeitragVerfasst: So 3.12.2017 21:04 
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Was für ein Puffer benutzst du?
Nach schlechten Erfahrungen mit unsymmetrischer Auskopplung mache ich nur noch symmetrisch; wenn es nicht zu weit runter gehen muss auch mit trifiliarem Trafo, oder dann mit Opamp; so hab ich gerade einen AD9854 mit einem AD8000 verbaut, spektral ist dieser Aufbau sauber, aber natürlich mit den bekannten Verzerrungen durch den AD8000 im SOIC Gehäuse


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 Betreff des Beitrags: Re: AD9951 - Ungewünschtes Signal
BeitragVerfasst: So 3.12.2017 22:04 
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HB9EVI hat geschrieben:
Was für ein Puffer benutzst du?
Nach schlechten Erfahrungen mit unsymmetrischer Auskopplung mache ich nur noch symmetrisch; wenn es nicht zu weit runter gehen muss auch mit trifiliarem Trafo, oder dann mit Opamp; so hab ich gerade einen AD9854 mit einem AD8000 verbaut, spektral ist dieser Aufbau sauber, aber natürlich mit den bekannten Verzerrungen durch den AD8000 im SOIC Gehäuse


Hallo,

also, zuerst habe ich einen kaskadierten Verstärker benutzt mit 2 galvanisch gekoppelten NPN-Transistoren. Der produzierte noch viele zusätzliche Signale so dass ich die Schaltung verworfen habe. Jetzt habe ich einen einstufigen NPN-Verstärker mit Kollektor- und Emittergegenkopplung (15 Ohm in Serie mit 270 Ohm und 1nF parallel). Der verhält sich akzeptabel aber noch nicht so sauber wie ich es gerne hätte.

Ein OP hat leider auf dem Board keinen Platz mehr. :-(

73 de Peter

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 Betreff des Beitrags: Re: AD9951 - Ungewünschtes Signal
BeitragVerfasst: So 3.12.2017 23:38 
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In einem Transceiver würd ich auch der Trafolösung den Vorzug geben; ich hatte beim AD9854 Probleme mit Geistersignalen, die durch die ungenügende Filterung im Helixfilters für die MCLK verursacht wurden, allerdings waren die Ausgabefrequenz abhängig. Der AD9951 arbeitet ja sonst sauber; du hast doch auch schon vorher mal eine Transceiver mit dem gebaut, nicht?


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 Betreff des Beitrags: Re: AD9951 - Ungewünschtes Signal
BeitragVerfasst: Mo 4.12.2017 13:01 
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HB9EVI hat geschrieben:
Der AD9951 arbeitet ja sonst sauber; du hast doch auch schon vorher mal eine Transceiver mit dem gebaut, nicht?


Ja, der AD9951 ist ein feines Teil. Für den Amateur noch gut zu löten und vom Frequenzumfang mehr als ausreichend für einen KW-TRX. In meinem 5-Bander war der verbaut und auch in meinem QRO-40m-TRX. Ich hatte noch ein paar Teile hier herumliegen und mir spaßhalber mal ein DDS-Modul damit gebaut. Mal sehen, was ich letztlich damit anstelle.Eigentlich wollte ich nur meinen neuen Rigol DSA-815 damit besser kennenlernen und mich mal einarbeiten.. ;-)

73 de Peter

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 Betreff des Beitrags: Re: AD9951 - Ungewünschtes Signal
BeitragVerfasst: Mo 4.12.2017 16:17 
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DK7IH hat geschrieben:
OK, ich antworte mir mal selber. ;-)


Wenn man hingegen symmetrisch über einen trifilaren HF-Transformator auskoppelt, verbessert sich das Signalverhalten ganz erheblich:

...
Außerdem tragen Tiefpassfilter und Pufferverstärker auch ihren Teil bei. Nach Optimierung aller dieser Komponenten bin ich nun leidlich zufrieden.
...
73 de Peter


Hallo Peter,

wenn ich Dein Bild richtig deute, dann hast Du Nebenprodukte etwa bei 12 MHz ca. 35 dB unter dem Nutzsignal und die erste Oberwelle
ist etwa um 14 dB unter dem Nutzsignal. Ganz so doll ist das nicht - oder ? Für den AD9951 werden in dem Bereich ja eigentlich -67 dBc
Wideband SFDR garantiert ?

73
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 Betreff des Beitrags: Re: AD9951 - Ungewünschtes Signal
BeitragVerfasst: Mo 4.12.2017 16:59 
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Mark750 hat geschrieben:
wenn ich Dein Bild richtig deute, dann hast Du Nebenprodukte etwa bei 12 MHz ca. 35 dB unter dem Nutzsignal und die erste Oberwelle
ist etwa um 14 dB unter dem Nutzsignal. Ganz so doll ist das nicht - oder ? Für den AD9951 werden in dem Bereich ja eigentlich -67 dBc
Wideband SFDR garantiert ?


Hallo Mark,

Du hast natürlich Recht. Das Signal war nach dem Pufferverstärker gemessen. Der erzeugt(e) Nebenprodukte. An dem arbeite ich noch. Direkt nach dem DDS-Abschlusswiderstand sieht das Sig so aus:

Dateianhang:
ad9951_04-12-17_dk7ih.png


Ich habe mal interessehalber den Clock multiplier aktiviert (Faktor 4) was mit einem externen 75MHz Oszillator eine Clockrate von 300 MHz ergibt. Soweit bin ich doch einigermaßen zufrieden.

73 de Peter


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 Betreff des Beitrags: Re: AD9951 - Ungewünschtes Signal
BeitragVerfasst: Mo 4.12.2017 22:56 
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Hallo Peter,

so sieht das viel besser aus. Der Verstärker nach dem DDS ist nicht ganz problemlos. Interessanterweise gibt es trotzdem Schaltungen, die nur einen DDS-Ausgang nutzen und dann einen Verstärker nachschalten. Wenig sinnvoll.
Habe bei meinem Eigenbau-SWR-Analyzer deshalb auch mit einem Übertrager ausgekoppelt, was gleich mal 6dB bringt, ohne dass man sich zusätzlichen Müll einhandelt.
Du kannst evt. noch RBW und VBW reduzieren, um "tiefer" reinzuschauen am DSA815.
Ein schönes Spielzeug, sowas hätte man sich früher gewünscht, als man noch mehr Zeit hatte zum basteln.

73

Mark

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 Betreff des Beitrags: Re: AD9951 - Ungewünschtes Signal
BeitragVerfasst: Mi 6.12.2017 11:21 
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DK7IH hat geschrieben:
...Das letzte Mal, dass ich meinen alten HP8558 angeworfen habe war, vor einem halben Jahr als ein Bekannter mir eine Flugfunke brachte und ich den Speki missbraucht habe, weil mein Rigol-Scope nur bis 100Mhz geht. Meistens steht er aber nur herum und nimmt Platz weg. Wenn er irgendwann mal die Grätsche macht, werde ich mir wohl keinen Ersatz beschaffen...
So schnell kann sich die Sicht der Dinge ändern. :-)
Das ist aber kein Problem. Ich hatte dir seinerzeit widersprochen und fühle mich daher nochmals bestätigt.
Zu deinem Problem bezgl. des AD9951.
Das hatte ich auch schon einmal bei einem SI570. Ich habe das mit einem fertigen 1:1 Trafo von Mini Circuits gelöst.
Generell ist die Unterdrückung von spurs bei höherer Taktrate höher. Daher ist das Signal bei einer effektiven Taktrate von 300MHz natürlich sauberer als bei 125MHz. Die internen Vervielfacher des AD9951 verschlechtern allerdings das Phasenrauschen.
Mark750 hat geschrieben:
...Du kannst evt. noch RBW und VBW reduzieren, um "tiefer" reinzuschauen am DSA815.
Ein schönes Spielzeug, sowas hätte man sich früher gewünscht, als man noch mehr Zeit hatte zum basteln.
Jein :-)
Die 100dB Skalierung beim DSA815 sind eigentlich nur Makelatur. :shock:
Das Phasenrauschen des Synthesizers ist bei -80dBc/Hz@10kHz. Daher lässt sich so ganz viel mehr nicht sehen.
Die vergleichbaren Spa von Siglent SSA3032x liegen da um bis zu 20 dB besser.
Zum Vergleich dazu liegt mein steinalter R&S bei -124 bis -132dBc/Hz@10kHz. Das sind immerhin noch einmal 30dB Unterschied zum Siglent.
Damit kann man die verfügbaren 110dB Darstellungstiefe auch wirklich nutzen. :-)
Allerdings ist das mit einem Gesamtgewicht von rund 64Kg erkauft.
Dateianhang:
MV89nahavr.JPG

So sieht dann ein rauscharmer OCXO auf dem Spa aus...
73, André


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 Betreff des Beitrags: Re: AD9951 - Ungewünschtes Signal
BeitragVerfasst: Mi 6.12.2017 13:40 
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Hallo André,

ich kenne die Grenzen des DSA-815, hab ihn ja selber auch. Von einem R&S Gerät erwarte ich natürlich hier eine ganz andere Performance.
Und falls Du wirklich den Siglent ssa3032x meinst, der kostet ja auch nen 1000er mehr als der Rigol.
Aber der ssa3021 ist auch scgon besser, das stimmt.
Nur stellt sich die Frage für mich persönlich nicht mehr, als ich meinen DSA815 gekauft habe, gab es den Siglent noch gar nicht,
m.W. war der 2 Jahre nach dem Rigol auf dem Markt.
Man muss sich halt mehr Mühe geben, den Pegel des TG bzw. am Speki den Attenuator, usw. alles so einzustellen, um das
Optimum rauszuholen.

73
Mark

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