LT5517 Erfahrungen?

Hallo Christian,

schön, daß Du wieder an einem neuen Projekt arbeitest!

Der LT5517 wird mit den angegebenen Werten von 0.3dB Amplitudengenauigkeit und 0.7° Phasengenauigkeit eine Seitenbandunterdrückung von ca. 25dB bereit stellen können. Das allein ist für die Verhältnisse im KW-Bereich viel zu wenig. Wenn die Matching-Fehler zwischen I und Q systematisch sind, kann die PC-Software eventuell noch Verbesserungen vornehmen.

Ich persönlich schreibe ja bei jeder Gelegenheit ;o), daß angesichts unserer schmalen Amateurfunk-Modulationsarten eine Quadraturdemodulation immer im Numerischen/Digitalen und damit "perfekt" vorgenommen werden sollte, um keine wertvolle Performance zu verschenken. Wenn man das Signal mit der Soundcard digitalisieren möchte, hat man dann natürlich nur noch die Hälfte der Bandbreite zur Verfügung (24kHz Bandbreite bei einer 48kHz-Soundcard).
Dein Roofing-Filter auf 45MHz wird doch sicher eine Bandbreite <=12kHz haben, oder? Dann kannst Du die volle Bandbreite einer 48kHz-Soundcard ja sowieso nicht nutzen und besser auf einer niedrigen ZF (12kHz...20kHz) in den PC gehen und dort numerisch Quadraturdemodulieren. Natürlich willst Du eines der verfügbaren tollen Programme hernehmen, aber ich habe irgendwo auch die Konfigurationsmöglichkeit gesehen, in "mono" auf einer niedrigen ZF zu speisen. Selbst wenn nicht, würde es funktionieren, nur daß Du halt bei Deiner niedrigen ZF den Cursor zum Demodulieren platzieren müßtest.

Warum willst Du die AD603 nicht gleich in der 45MHz-ZF einsetzen, sondern erst bei 455kHz? Weil der Detektor erst in der 2. ZF sitzen wird? Das schließt sich ersteinmal nicht aus. Das Rauschen der AD603 war - glaube ich mich zu erinnern - auch recht gering (Rauschmaß ca. 4dB?). Natürlich nicht gut genug für den ersten Verstärker, aber den benötigst Du ja sicher schon vor dem Roofing-Filter, wenn nicht, dann spätestens nach dem ersten zweipoligen o.ä.

Sei mir bitte nicht böse über die Anmerkung, daß ein Empfängerdesign von "hinten", also Audio, nach "vorne" zur Antenne wirklich keinen Sinn macht ;o). Was dann heraus kommt bzgl. Dynamikbereich dürfte selbst mit pauschaler Erfahrung nicht nahe an das Optimum kommen - es sei denn, man hat viel Glück.
Natürlich sammelt man sich seine Schlüsselbauteile durchaus vor dem ersten Pegelplan zusammen und iteriert dann. Wenn Du zu früh mit dem Zusammenlöten beginnst, mußt Du die Iterationen später in HW vornehmen.

Bitte verstehe das nicht als Klugsch..., so ist es nicht gemeint. Diskussionen zum Design sind auf dieser Liste doch gewünscht, oder?

Viel Erfolg weiterhin und vy 73

de Gerrit, DL9GFA

Hallo Christian,

dann hatte ich die Werte des AD603 doch falsch im Kopf, bzw. verwechselt.

Zu Deiner Frage, wie ich auf die 25dB Seitenbandunterdrückung komme:

Um die nicht ganz übersichtlichen Formeln zur Berechnung pragmatisch zu verifizieren, habe ich einfach in Matlab (man kann auch das freie Scilab, oder Octave nehmen) zwei ideale Sinus-Signale erzeugt und sich durch Subtraktion auslöschen lassen. In zwei geschachtelten Schleifen wird nun die Amplitude und Phase in zehntel dB bzw. zehntel Grad verändert und über eine FFT jeweils die Unterdrückung gemessen.
Genau so passiert ja auch die Seitenbandauslöschung bei einer Quadraturdemodulation mit anschließendem perfekten Hilberttransformator (in Summe 180° Phasendrehung, also Faktor -1).

Das Ergebnis bestätigte alle bisher gefundenen Diagramme (die korrekt waren ;o).
Anbei sende ich eine Darstellung aus einer Agilent Aplication Note und mein Ergebnis der Simulation. Bei Interesse kann ich Dir das Script gern schicken.

vy 73 Gerrit, DL9GFA

P.S.
Ich habe meine Darstellung nochmal in der Auflösung und Darstellung vergrößert, um im interessanten Bereich besser ablesen zu können. Nun sieht man ca. 28dB Seitenbandunterdrückung beim LT5517 (0.3dB Ampl.fehler+0.7° Phasenfehler).

Hallo Christian,

der LT5517 ist hervorragend dafür geeignet. Die ~40dB (+0,05dB/-0,5° bei ~50MHz) gelten nur für breitbandigen Betrieb, in Deinem Fall wäre es ja nur eine einzige Zwischenfrequenz, da bestimmt, nach einmaligem Abgleich, die eingesetzte SDR-Software was machbar (~70dB) ist. Weiterhing würde ich vorschlagen die ZF auf 12...15kHz oberhalb/unterhalb des ZF Filters zu legen, somit trägt auch ein z.B. 4 poliges 45MHz Quarzfilter mit weiteren 30-40dB zur Spiegelfrequenzunterdrückung der 2. "ZF" bei.

Der AD603 ist "programmierbar", max. 90MHz oder halt max.9MHz bei höherer Verstärkung. Der Kompressionspunkt bzw. Linearität bei maximaler Verstärkung liegt nicht besonders hoch, da ist der Baustein nach einem schmalbandigen ZF-Filter auf einer tieferen Frequenz eigentlich besser aufgehoben.

Hallo Reinhold,

die von Dir genannten Werte sind typische Werte aus den Kurven des Datenblattes. Leider reiht sich auch LT bei den Halbleiterherstellern mit ein, bei denen man vor einer Entwicklung ein Evalboard unbedingt messen sollte. Vielleicht habe ja nur ich schlechte Erfahrung damit... ;o)
Bei ADI oder TI hatte ich z.B. noch keine Enttäuschungen dieser Art.

Schmalbandig mit Abgleich halte ich die 70dB Seitenbandunterdrückung über alles auch für gerade machbar (SoftRock-Niveau). Mir persönlich würde das nicht reichen. Für Versuche mit nicht so hohen Anforderungen kann man aber auch viel Spaß und Erfolg damit haben. Ich finde es nur so sinnlos, die weiteren 30dB...40dB zu verschenken, wenn sie so wenig Mühe kosten.

Wenn Du im direkten Zusammenhang mit dem Quadraturdemodulator die zweite ZF von 12kHz...15kHz vorschlägst, geht Dein Vorschlag ja in eine andere Richtung, nämlich den Quadraturdemodulator zur Erhöhung der Spiegelfrequenzunterdrückung des zweiten Mischprozesses zu nutzen. Das macht wiederum viel Sinn, weil die optimistischen 70dB zuzüglich der Spiegelunterdrückung des Quarzfilters von pessimistisch 40dB (eher 50dB...60dB gemessen) sehr gute Werte darstellen. Die muß man ersteinmal über das Layout retten.

Die Seitenbandunterdrückung würde dann per numerischer Quadraturdemodulation in SW erfolgen und die von mir angestrebten >=100dB erreichen.

So ist es ein sehr gutes Konzept.

vy 73 Gerrit, DL9GFA

Hallo, Gerrit,

Zitat

Original von DL9GFA
...die von Dir genannten Werte sind typische Werte aus den Kurven des Datenblattes.

Sollte nur ein Bsp. sein, im Grunde genommen spielt es auch keine große Rolle wenn es 1dB/1° wären, die typ. SDR-Software auf dem PC wäre immer noch in der Lage diese Unvollkommenheit, über die gesamte NF Bandbreite, auszubügeln.

Zitat

Original von DL9GFA
Schmalbandig mit Abgleich halte ich die 70dB Seitenbandunterdrückung über alles auch für gerade machbar (SoftRock-Niveau). Mir persönlich würde das nicht reichen.

Deshalb auch der kleine "Umweg" über das Quarzfilter, die analoge Spiegelfrequenzunterdrückung in der 2. ZF, die das 45MHz Filter von Haus aus mitbringt, sollte man nicht vergeuden. Interessanterweise stört sich kaum jemand an der moderaten Spiegelfrequenzunterdrückung bei Empfängern wie SDR-1000 u.ä., viel wichtiger ist, dass ein IP3 von 30dBm und ein Dynamikbereich >100dB, groß und fett auf dem Papier stehen :P.

Zitat

Original von DL9GFA
Wenn Du im direkten Zusammenhang mit dem Quadraturdemodulator die zweite ZF von 12kHz...15kHz vorschlägst, geht Dein Vorschlag ja in eine andere Richtung, nämlich den Quadraturdemodulator zur Erhöhung der Spiegelfrequenzunterdrückung des zweiten Mischprozesses zu nutzen. Das macht wiederum viel Sinn, weil die optimistischen 70dB zuzüglich der Spiegelunterdrückung des Quarzfilters von pessimistisch 40dB (eher 50dB...60dB gemessen) sehr gute Werte darstellen. Die muß man ersteinmal über das Layout retten.

Die Seitenbandunterdrückung würde dann per numerischer Quadraturdemodulation in SW erfolgen und die von mir angestrebten >=100dB erreichen.

Exakt, eine 2. ZF im NF Bereich kommt ins Spiel. Die eigentliche Seitenbandunterdrückung (~100dB) sowie die digitale Speigelfrequenzunterdrückung in der 2.ZF (~70dB) wären rein numerisch. An der Hardware ändert sich nichts, nur der 2. LO liegt halt etwas über/unter der ZF-Mittenfrequenz. Zum schnellen experimentieren ließe sich ein 15MHz bzw. 18MHz Grundwellenquarz ziehen und entsprechend auf ~90MHz verfielfachen.

Hallo, Christian,

Zitat

Original von chirt
Eine Anmerkung noch zur LT5517 Anwendung: Der stellt in diesem Fall sowieso nicht die "Hauptschiene" dar, die liegt im herkömmlichen Analogzweig. Ich denke - gerade nach der obigen Diskussion - dass der Chip gut für meine Nebenschiene geignet ist. Damit komme ich ohne großen Hardwareaufwand in die Soundcard. Und mit den dort verfügbaren PC-Programmen noch dazu mit recht gutenWerten. Ein noch zu lösendes Problem wird das "löten" des Bausteines sein, da muss ich mir noch was überlegen...

Der LT5517 (1/2 davon) ließe sich selbstverständlich auch gleichzeitig als 2. Mischer auf die analoge 455kHz (?) ZF einsetzen, die Daten des IC sind mehr als nur brauchbar in Bezug auf IP3 und NF. Der 2. LO müßte dann so konzipiert sein alle notwendigen Frequenzen (45,012MHZ und 45,455MHz) bereitzustellen.

Das Löten des IC ist tatsächlich ein großes Problem, zumal im Betrieb auch noch zusätzlich fast 0,5W Wärme von dem 4x4mm Chip, über das Layout, abzuführen sind.

Hallo Christian,
zum Löt-Problem fallen mir zwei Bastellösungen ein:

1. Variante: Nur die Pins löten und dann einen kleinen Kühlkörper auf die Oberseite mit Wärmeleitkleber kleben. Die Masse des Kühlkörper müsste mechanisch aufgefangen werden. (Mit 2 Komponentenkleber den Spalt verfüllen)

2.Variante: Erst ein 2mm oder 2,5mm Loch in die Platine bohren, dann das IC mit einem 0,65er Pin-Abstand auflöten und dann von der Rückseite das Loch und die "große" Masse/Kühlfläche mit Lötzinn verfüllen und mit der rückseitigen Massefläche verbinden.
0,65er Abstände kann mann noch gut selber ätzen und dann löten.

Ob diese Lösungen praktikabel genug sind und ob 0,5W abgeführt werden können kann ich nur schwer abschätzen.

Gruß
Jörn, DK7JB

Hallo Reinhold,

ich war auf Dienstreise, daher antworte ich erst jetzt:

Zitat

Original von KubiK
Exakt, eine 2. ZF im NF Bereich kommt ins Spiel. Die eigentliche Seitenbandunterdrückung (~100dB) sowie die digitale Speigelfrequenzunterdrückung in der 2.ZF (~70dB) wären rein numerisch.

Ich glaube so ist es u.U. mißverständlich ausgedrückt, aber wir haben das gleiche Bild vor Augen. Die Seitenbandunterdrückung des zweiten Mischprozesses wird gemeinsam durch 45MHz-ZF-Filter und Quadraturmischung im LT5517 auf die zweite ZF, also vollständig analog mit >=100dB sicher gestellt, also nicht numerisch, wie man oben durch das "sowie" verstehen könnte.
Die Spiegelfrequenzunterdrückung des dritten Mischprozesses, hier also die Seitenbandunterdrückung, wird rein numerisch realisiert und kann auch ohne weiteres 100dB erreichen.

Ich denke wir sind uns einig; so ist es ein sehr gutes Gesamtkonzept.

vy 73 rundherum

Gerrit, DL9GFA