Signalgenerator 30MHz - 1500MHz

  • Hallo

    DL4JAL entwickelte einen sehr guten Signalgenerator:

    dl4jal
    July 6, 2025 at 12:48 PM

    Amateurfunk hat noch weitere höherfrequente Bänder.

    EInen Signalgenerator dafür mit mit DDS? Da das Ausgangssignal wird stufig erzeugt. Viele kleine Stufen sind die Vorausetzung für ein nebenwellenarmes Signal.

    Ein paar schnelle Test führte mit ADIsimDDS durch:

    ADIsimDDS (Direct Digital Synthesis) | Analog Devices

    Vewendet man kein DDS mit Takt >1GHz, ist das Ausgangssignal schon bei 145MHz sehr stufig und bei 435MHz nur noch Rechteck. Die Oberwellen, nicht nur Vielfache der Ausgangsfrequenz, sondern naheliegende, sind stark.

    Bei einer Lösung mit PLL erfordert eine kleine Schrittweite eine Fractional PLL. Soweit ich weiß, hat diese mehr Nebenwellen als eine Integer PLL. Für eine sinnvolle Schrittweite, 100Hz, eines Signalgeneratord die Referenz auf 100Hz zu setzen, vergrößert das Phasenrauschen.

    Wie wäre es, den Referenzeingan der PLL (10MHz) mit einer DDS ( AD9815 ) zu speisen. Gleich Rechteck. Stört das den Phasenkomparator? Die DDS bringt eine kleine Schrittweite. 1Hz sind bei geringem Fehler möglich. Weiter hab ich das noch nicht untersucht. Die PLL vervielfacht mit Faktoren von 4 . . . 100. So ergibt sich eine Schrittweite 100Hz. Der Ausgang wäre 40 . . . 1500MHz ( reichlich 6m bis 23cm-Band). Der Tiefpaß in der Phasenregelschleife der PLL kann auf geringe Nebenwellen optimiert werden. Ein kurze Einschwingzeit im Berich Millisekunden sollte nicht nötig sein. Es folgen umschaltbare Tiefpässe. Umschalten mit Pindioden, ist das sauber? Danach ev. ein Breitbandverstärker und Abschwächer. Der Wert des Ausganspegel wird nach Kalibrierung eingestellt.

    Wie aufbauen? Eine HF-technisch bessere Leiteplatte als bei fertigen Modulen traue ich mir nicht zu.

    AD9851 und ADF4351 (als Integer PLL betrieben) gibts günstig.


    Ich bitte um kritische Kommentare.

    73

    Hans-Jürgen

  • Wie wäre es, den Referenzeingan der PLL (10MHz) mit einer DDS ( AD9815 ) zu speisen. Gleich Rechteck. Stört das den Phasenkomparator? Die DDS bringt eine kleine Schrittweite. 1Hz sind bei geringem Fehler möglich. Weiter hab ich das noch nicht untersucht. Die PLL vervielfacht mit Faktoren von 4 . . . 100. So ergibt sich eine Schrittweite 100Hz. Der Ausgang wäre 40 . . . 1500MHz ( reichlich 6m bis 23cm-Band). Der Tiefpaß in der Phasenregelschleife der PLL kann auf geringe Nebenwellen optimiert werden. Ein kurze Einschwingzeit im Berich Millisekunden sollte nicht nötig sein. Es folgen umschaltbare Tiefpässe. Umschalten mit Pindioden, ist das sauber? Danach ev. ein Breitbandverstärker und Abschwächer. Der Wert des Ausganspegel wird nach Kalibrierung eingestellt.

    Der AD9815 ist ein ADC, gemeint ist vermutlich ein AD9851, der erzeugt ein Sinus-Signal. Das empfohlene Tiefpass-Filter dient lediglich zur Entfernung der Faltprodukte
    (Clock-Frequenz minus erwünschte Ausgangsfrequenz).
    PLLs erzeugen in der Regel auch ein Sinus-Signal (VCO), wenn die nachfolgenden Verstärker linear arbeiten, braucht man auch hier keinen Tiefpass.
    Damit entfällt das Problem mit der Umschaltung derselben.

    Einfach mal machen. Gut wären Messmöglichkeiten, um die Qualität des Ausgangssignals kontrollieren zu können - die braucht man für die angedachte Kalibrierung
    ohnehin. Fertige Boards für erste Tests machen sicher Sinn, langfristig wäre ein durchdachtes HF-Layout sicher von Vorteil.

    73

    Peter/DL3PB

  • Gut wären Messmöglichkeiten, um die Qualität des Ausgangssignals kontrollieren zu können - die braucht man für die angedachte Kalibrierung
    ohnehin.

    Professionelle Signalgeneratoren haben zudem oft einen stark gegengekoppelten Verstärker am Ausgang. Dadurch ergibt sich ein dynamischer Innenwiderstand von (angestrebt) 0 Ohm. Er wirkt dadurch wie eine virtuelle Thevenin-Konstantspannungsquelle. Mit einem Serienwiderstand von 50 Ohm ergibt sich dadurch über den gesamten Frequenzbereich ein definierter Quellwiderstand.

    73, de Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

  • Hallo Günter,

    Professionelle Signalgeneratoren haben zudem oft einen stark gegengekoppelten Verstärker am Ausgang. Dadurch ergibt sich ein dynamischer Innenwiderstand von (angestrebt) 0 Ohm. Er wirkt dadurch wie eine virtuelle Thevenin-Konstantspannungsquelle. Mit einem Serienwiderstand von 50 Ohm ergibt sich dadurch über den gesamten Frequenzbereich ein definierter Quellwiderstand.

    hast Du für so eine Schaltung evtl. einen Schaltplan greifbar, gern auch nur den Ausschnitt des relevanten Teils, nicht zum Nachbauen, sondern zum Lernen?

    vy73

    Thilo