Ich möchte euch von einem erhebenden Abend mit meinem neuen VNWA berichten. (Baubericht folgt noch). Das Kalibrierung mithilfe von Lissajous-Figuren möglich ist, ist euch sicherlich allen bekannt. Vielleicht kann trotzdem irgendjemand von Euch diesen Bericht gebrauchen.
Ich habe die Zeitbasis von meinen VNWA mit einem 10MHz TCXO und einen Oszilloskop kalibriert. Ein sehr genauer Zähler steht mir nicht zur Verfügung.
Als „Frequenznormal“ verwende ich einen 10MHz TCXO der geschätzt +/-3ppm genau ist. Er wurde über einen längeren Zeitraum nicht ausgemessen. (Hat von euch jemand die Möglichkeit meinen TCXO auf 0,5ppm auszumessen?)
Frequenzversatz zwischen VNWA und Frequenznormal mit dem VNWA bestimmen
Der VNWA und das Normal werden im x-y-Mode an das Oszi angeschlossen (Lissajous-Figuren).
Anschließend wird der VNWA bei 8000 Messpunkten von 9.999MHz bis 10.001MHz gewobbelt (Messdauer >1min).
Bei Stillstand der Lissajous-Figur auf dem Oszi wird schnell ein Marker in der VNWA-Software gesetzt und der Wobbel-Bereich verkleinert. Dies wiederholt man solange, bis der Wobbelbereich 20Hz beträgt
Die Wobbeldauer sollte man jetzt natürlich verkürzen, damit es schneller geht. (500 Punkte – Messdauer 30s).
Es ist faszinierend, wie der VNWA den kleinen Frequenzbereich langsam durch-wobbelt und die Lissajous-Figur langsam zum Stehen kommt und dann wieder beginnt sich zu bewegen.
Der gemessene Frequenzversatz zwischen VNWA und TCXO hat bei mir bei 230Hz gelegen.
Im DDS-Kalibriermodus wird vom VNWA ein 10MHz-Signal ausgegeben, das eigentlich mit einem genauen Zähler ausgemessen werden soll. Das kann ich aber aus Ermangelung eines genauen Zählers nicht machen.
Da wir aber der Frequenzversatz bekannt ist, kann jetzt 10.000230Mhz oder 9.999770MHz eingegeben werden. Ob die Differenzfrequenz addiert oder subtrahiert werden muss habe ich durch Ausprobieren bestimmt.
Das Programm rechnet jetzt die eingetippte Frequenz auf die intern verwendeten 35.9MHz um. Im DDS Fenster mir der Wert von 35.9MHz (Voreinstellung) jetzt rechnerisch angepasst und erscheint dort mit sehr vielen Nachkomma-Stellen.
Jetzt habe ich nacheinander im HI und LO-Fenster die Nachkomma-Stellen gelöscht um herauszubekommen welche Stellen eine Änderung bewirken und welche Stellen nur „Beiwerk“ sind.
Durch Ändern der letzen Stellen (die eine Änderung hervorruft) kann der Frequenzversatz auf <5Hz (!!!) heruntergesetzt werden. (Diese Genauigkeit wird wohl nur von kurzer Dauer sein
Diese Messungen habe ich mit meinem alten Herren (einem Elektroingenieur) durchgeführt und wir haben den ganzen Abend mit „großen staunenden Augen“ vor dem „kleinen Blechkasten“ gesessen. Das war viel besser als jeder Krimi :-))
Frequenzgang des VNWA-Quarzes
Der Temperaturverlauf des VNWA-Quarzes lässt sich mit dieser Methode auch feststellen.
Wobbeln -- Deckel auf -- Quarz 10s mit dem Finger erwärmen -- Deckel zu – wobbeln
Bei mir hat sich eine Frequenzdrift von 10Hz ergeben, die mit der Zeit schnell wieder kleiner geworden ist.
Auch wenn wohl niemand diese absolute Genauigkeit bei einem VNWA benötigt, sind die Möglichkeiten dieses „kleinen Blechkastens“ beeindruckend. Von dem im VNWA verbauten billigen Quarz darf man sicherlich auch keine Wunder erwarten.
Gruß Jörn