0dBm 10MHz Generator FA 4/16 S.354

    Hallo Forum,


    wie geht das ? Ist hier die Frage.


    In FA 4/16 S.354 Bild 5 wurde ein 0dBm 10MHz Generator gezeigt.
    Ich frage mich, wie man gesichert ein 0dBm (Sinus-)Signal damit generieren kann.
    Ein 74HC04 hat bei 4 Gattern einen Innenwiderstand von rund 10Ohm.
    Für Vcc=5V nehme ich Uoh=4,8V und Uol=0,15V an.
    Uolh = Uoh - Uol = 4,65V.
    Io ~ 6mA.


    Am Verbraucher R50 müssten dann doch Uss=1,05V anliegen.
    Und Uss=1,05V entsprechen Urms=0,3712V.
    An 50 Ohm sind das 2,76mW ~ 4,40dBm?


    Wie können das nun 0dBm sein ?

    Hallo Forum,


    so ich habe mir die Frage selbst Du einen Testaufbau mit einem 10MHz Quarzoszillator und 4 Gatter eine 74HC04 beantwortet.


    Als Abschlusswiderstand ist ein 49,9R/0,1% verbaut, mein Tastkopf ist auf 10MOhm eingestellt und das Signal wurde mit einem Rigol DS1102E beobachtete.


    Über 32 gemittelte Werte konnte Uss = 732mV bestimmt werden.
    Da das Signal mehr nach einem Dreick aussieht, ist als Scheitelfaktor Wurzel(3) passender.


    Die Leistung P beträgt:
    Ueff = Uss/ (2 *wurzel(3))
    P = Ueff² / 50
    P = 0,893mW
    P = -0,492dBm


    Was natürlich bleibt, ist die Frage nach dem theoretisch richtigem Ansatz für die reine Berechnung.


    Nachtrag: mit meinem AVR FA-NWT Clone, habe ich im Modus "Wattmeter" und den beiden AD8307 Messköpfen -1,5dBm und -1,4dBm gemessen. Wie geschrieben das Signal ist ein Dreieck und kein Sinus, also kann eine AD8307 auch nicht genau sein.

    73 de Uwe
    DC5PI

    3 Mal editiert, zuletzt von DC5PI ()

    Danke für das Ausmessen. Ich möchte mir diesen Bastelvorschlag bauen, und da ist es gut zu wissen,
    was wirklich rauskommen würde :)
    Selber habe ich nicht diese Möglichkeiten zum überprüfen.


    72 de Frank, DG4FCO

    vy 72/3 de Frank, DG4FCO

    Schick.
    Ja, es gibt immer was besseres ;)
    Für den Anfang nehme ich doch lieber was ungenaues, jedoch für mich zur Zeit machbares.


    Es braucht schon Erfolgserlebnisse, um beim Basteln "an der Stange" zu bleiben und
    nicht irgendwann genervt aufzugeben.


    Ich merk mir die andere Schaltung und stell sie auf die "Wish-List" meiner Bastelprojekte.


    72 de Frank, DG4FCO

    vy 72/3 de Frank, DG4FCO

    Danke Günter für die Links,


    meinen Aufbau sieht man bei http://www.dl2khp.de/projekte/kalibrator.html .


    Ich komme noch mal auf die Frage von Oben zurück.
    Der 74HC04 liefert wie es aussieht noch die im Datenblatt angegebene Ausgangsspannung Uoh und Uol.
    Pro HC04 Gatter fließen ~3,66mA.
    Liegt also noch im Rahmen des Datenblattes.


    Für Uss = Uoh - Uol erhalten wir: U = I * R = 14,64mA * 200R = 2,93V

    73 de Uwe
    DC5PI

    Einmal editiert, zuletzt von DC5PI () aus folgendem Grund: Fehler in der Stromangabe

    Hallo Uwe,


    4.8mA * 4 sind aber 19,2mA, welches dann 3,84V auf 200 Ohm bedeuten würde.


    Oder habe ich da einen falschen Zusammenhang hergestellt?


    Auf jeden Fall hab ich mal Deine ursprünglichen Annahmen aus dem Datenblatt (Ich würde sogar 0 und 5V Pegel mit ~10 Ohm Ausgangswiderstand annehmen) geprüft und auch simuliert. Die Pegel sind höher, ähnlich, wie von Dir gerechnet. Somit kann man nur vermuten, dass entweder die Werte in der Praxis nicht den typischen Werten aus dem Datenblatt entsprechen (ggf. ist auch der dynamische Ausgangswiderstand höher), oder aber man die Rise und Fall-Zeiten des Bausteins nicht auf die Last anwenden darf.


    Die Simulation zeigt eine Dreieck-Kurve, wo der Pegel stark von den Toleranzen der Bauelemente (150 Ohm und 1n Kondensator) abhängt.


    Du hast ja die realisierte Schaltung vorliegen. Welchen Pegel und Kurvenform hat den der kombinierte Gatterausgang bei Dir?


    vy 73 de Karsten, DD1KT

    Danke Karsten,


    ja korrekt das ist ein Rechenfehler.


    Leider kann ich keine Messungen mehr durchführen, da ich die Schaltung wieder zerlegt habe.
    Und hätte vielleicht einige Bilder von den Kurvenformen an den 4x HC04 und dem Nachgeschalteten TP-Filter machen sollen.
    Vielleicht liegt es auch an meinem 74HC04 Expemplar, dass vom Hersteller Elcap 20 Wocke 1986 stammt.


    Ich hatte das Datenblatt von NXP betrachtet und im zweiten sind schon die Ausgangsspannungen VOL und VOH für Vcc=4,5V und IO=4mA unterschiedlich.


    Links
    [1] https://www.nxp.com/documents/data_sheet/74HC_HCT04.pdf
    [1] http://www.diodes.com/_files/datasheets/74HC04.pdf
    [3] http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/74HC04.REV1.PDF
    [4] http://www.futurlec.com/Datasheet/74HC/74HC04.pdf
    [5] http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74hc04.pdf
    [6] https://www.sonoma.edu/users/m…ts/74ls_series/74HC04.pdf

    73 de Uwe
    DC5PI

    Einmal editiert, zuletzt von DC5PI ()