Trackinggenerator für einfachen Spektrumanalyser

    Hallo werte Interessierte,


    ich stelle Euch mal mein momentanes Bauprojekt vor. Erst mal was Allgemeines und in Kürze Details aus der Messhöhle...hihi.


    vy 73
    Andy
    DK3JI

    Hallo werte Interessierte,


    heute habe ich ein wenig gemessen und wie das oft so ist noch einige Unzulänglichkeiten festgestellt. Die Bilder der Messungen entstanden heute und zeigen einmal das 144MHz Signal wie es am Mischer ansteht und ein weiteres Bild zeigt ein generiertes Ausgangssignal. Als zweite Signalquelle stand ein Messsender von R&S zur Verfügung.


    Ein wenig zu den Bildern:


    144MHz Signal am Mischereingang


    die sichtbaren Oberwellen machen sich im Ausgangssigal nicht störend bemerkbar, auch wenn sie in dem Maße vorhanden sind.


    Ausgangssigal am Trackinggeneratorausgang


    Die sichtbaren Oberwellen sind durch noch nicht optimierte Pegelanpassung vor dem letzten Verstärker (MSA0885) erklärbar. Diese Oberwellen würden sich allerdings nicht beim Einsatz als Trackinggenerator im Zusammenspiel mit dem Spektrumanalyser störend bemerkbar machen. Erst wenn man den Trackinggenerator "isoliert" vom Analyser einsetzen will, muss man daran denken, dass es die Oberwellen gibt.


    Eine grobe Messung des Ausgangssignals in 10 MHz Schritten ergab zudem die Tatsache, dass das Tiefpassfilter noch zu optimieren ist. Eine Pegeleinstellung soll auch noch realisiert werden. Somit stehen meine nächsten Schwerpunkte für mich fest.


    Da ich eh noch Veränderungen vornehmen will vorab also nur das Schaltbild (im Unreinen- ich schiebe später alles "schön" hihi).


    vy 73
    Andy
    DK3JI

    Hallo allen Lesern,


    gestern Abend untersuchte ich die Ausgangsverstärkerstufen. Zum Einen das Frequenzverhalten der Transistorstufe und zum Anderen den MSA 0885 nebst nachfolgendem TP. Auffällig war mir zuvor ei Übersteuerungseffekt. Er zeigt sich bei generierten Frequenzen kleiner 30MHz. Oszilloskopisch war das auch gut zu sehen. Die Aufnahme des Amplitudenganges der Transistorstufe zeigt in diesem Bereich allerdings Hochpassverhalten. Warum letzteres so ist, wurde mir klar, als ich mich erinnerte, dass ich vor mehreren Wochen Doppellochringkernpuzzel veranstaltete. Dabei gingen N30 Kerne mit anderen durcheinander. Bleibt mir wohl nix anderes übrig, als aufwändig immer paar Windungen auf die einzelnen Kerne zu legen und per L-Messung die Zuordnung zu machen.... Ich freue mich schon richtig darauf...hihi.


    Zurück zu der Transistorstufe.
    Ich hatte angenommen (besser wäre gewesen- ich hätte gleich gemessen!) ich hätte eine N30 Kern verbaut. Nun wird es eben nachgeholt. Über weitere Fortschritte möchte ich demnächst berichten.


    Da es eh mieses Wetter gibt, werde ich mich in meinen Löttempel verdrücken und löten ...und messen...und löten ...und m.....



    Schöne Pfingsten allen


    vy 73
    Andy
    DK3JI

    AK

    Hallo werte Interessierte,


    in meinem letzten Beitrag schrieb ich, dass die Transistorstufe Hochpassverhalten zeigte. Gleichzeitig erwähnte ich aber von einer vorherigen Messung, dass sich eben in dem niedriegen Frequenzbereich Übersteuerung zeigte. Da konnte also offensichtlich etwas nicht stimmen. Mit anderen Worten - an einer der beiden Messungen konnte etwas nicht stimmen! Heute fand ich den Wurm in der Sache. Ursächlich war ein defektes Koaxkabel vom NWT zum Dämpfungsglied. Es fiel auf, als ich nach Kalibration völlig unsinige Ergebnisse bei Direktverbindung zwischen Dämpfungsglied und NWT Eingang ermittelt hatte. Nach Austausch des defekten Kabels war die Halbleiterwelt wieder in Ordnung - der Transistor verstärkt und alle eingesetzten Bauteile arbeiten wie vermutet. Morgen wird optimiert.


    Wer viel misst, misst manchal Mist und glaubt das mitunter auch noch...hihi


    vy 73
    Andy
    DK3JI

    AK

    Hallo werte Interessierte,


    gestern habe ich die Ausgangsstufe überarbeitet. Nach dem Mischer arbeitet nun der Transistor als Folger (Ic=13mA). Zusätzlich habe ich dem MSA0885 noch ein 3dB Pad am Eingang spendiert.


    Der Tiefpass erhält demnächst noch einen Feinschliff, denn im Durchlassbereich 1 bis 100 MHz stört mich noch der seichte Abfall bei Frequenzen über 70 MHz. Im Anhang sieht man in einem Bild den Durchlassbereich der Ausgangsstufe und im weiteren den Bereich bis 500MHz.


    Meinen Schaltplan habe ich entsprechend modifiziert (siehe Anhang).



    vy 73
    Andy
    DK3JI

    Hallo allen Selbstbauwilligen,


    bei meinen Messungen fiel mir auf, dass sich auf unbekanntem Wege das Oszillatorsignal 48MHz zum Ausgang "verirrt". Erst hatte ich die Vermutung es läge an Verkopplung über die Versorgungsspannung. So baute ich versuchsweise C-L-C in verschiedene Zweige. Das half aber nicht. Die Untersuchung auf Spuren des Signals im Filterzweig der 144MHz Verarbeitung zeigte auch nichts auffälliges. Als erste Massnahme lötete ich zwei Trennwände zu den Spulen des Ausgangstiefpasses, was auch nicht den gravierenden Erfolg erbrachte. Mein Layout im Bereich des Oszillatorblocks hatte ich auch auf der Lötseite mit Massefläche umgeben und diese per Aderendhülsendurchkontaktierung zur Massefläche oben verbunden. Erst das provisorische schirmen der Platinenunterseite bei dem Oszillator ergab eine Besserung um ca. 10dB. Zur Schirmung schnitt ich ein Stück dünner Pappe und beklebte diese mit dünner Cu Folie. Zur Verbindug verwendete ich "Abfallstücke" benutzter Entlötlitze.


    Die Bilder zeigen die Messergebnisse vor und nach den Massnahmen. Während dieser Testreihe war der Eingang für den ersten Oszillator mit 50 Ohm abgeschlossen, der Eingang zur Ausgangsstufe an Masse gelegt.


    Diesem Umstand auf die Schliche gekommen zu sein hat Folgen beim Neulayout.
    Einbau von Trennwänden ober- und unterhalb der Platine oder evtl. reicht auch der Aufbau des 48MHz Bausteins in einem getrennten Metallgehäuse und kürzest möglichen Verbindungen nach aussen.


    Morgen will ich den finalen Ausgangsamp verlöten. Die Platie liegt schon lange bei mir unbestückt herum. Die vormals erwähnte


    Pegelregelung soll auch noch angegangen werden....



    vy 73
    Andy
    DK3JI

    Hallo werte Interessierte,


    ich werkele nun doch schon ne Weile an dem Projekt herum. Verbunden mit reichhaltiger Recherche, bei der mir auffällt:
    - der eine wie der andere Erzeuger eines Produkts kocht auch nur mit Wasser
    - es gibt sehr unterschiedliche Lösungsansätze die Regelung auf Hf- Ebene zu realisieren


    Zurück zu meinen "Unerklärlichkeiten".


    Im Zuge des eigenen Aktionismus bin ich auch über Stunden der Beschäftigung an einer "Sache" allen möglichen Falschinterpretationen erlegen. Dann nahm ich tief Luft- nahm mir meinen Schaltplan, das Multimeter, zuletzt mein Oszilloskop und einen HF Generator. Nach einer Minute des zielführenden Testens war die Einheit gefunden, die für so viel Irritation sorgte - das Pindiodennetzwerk bedarf einer Steuerspannung auch UND GERADE wenn es eben nicht dämpfen soll!



    Warum diese Zeilen?
    Einfach um allen Mut zu machen, sich auf die Grundlagen der Fehlersuche zu besinnen UND mal ne Kreativpause einzulegen und/ oder sich mal mit nem anderen OM darüber auszutauschen, woran es hakt.


    Manchmal brauchts etwas länger bis der olle Groschen plumpst....hihi


    Würde alles auf Anhieb klappen, wäre es langweilig... und es würde weniger zu Mehrwissen durch Recherche kommen.


    Mein Grobkonzept werde ich im Bereich des geregelten Ausgangsverstärker überarbeiten. Eigentlich wollte ich ja keine Materialschlacht fabrizieren.... 8)


    vy 73
    Andy
    DK3JI

    AK

    Einmal editiert, zuletzt von Andreas ()

    Hallo werte Interessierte,


    heute habe ich verschiedene Dinge probiert. Dazu zählte auch zu untersuchen, wie sehr das Signal am Mixerausgang des NE602 frequenzabhängig ist. Das Mischprodukt weisst ab ca. 45-50MHz einen deutlichen Abfall auf. Er erreicht bei 100MHz ca. 10dB mehr als bspw.bei 10 MHz. Ein schnell zusammengestrickter Aufbau mit einem passiven Ringmischer QN75601 war da deutlich besser geeignet. Dort stellte ich eine maximale Pegelvarianz von 1 bis 2dB fest.


    Meine Versuche mit dem Pegelsteller waren auch sehr ernüchternd. Der Aufbau von Matjaz Vidmar, S53MV ist von mir nicht nachvollziehbar. Insbesondere die Ansteuerung des ersten Transistors erscheint mir nicht zum Ziel zu führen. Bei gegebenem Eingangspegel von bspw. 0dBm (0,224V eff) an den rund 200 Ohm, dem Glättungskondensator von 100pF parallel 15k Widerstand schafft es meinen Versuchen nach nicht den ersten Transistor auch nur ein wenig zu Kollektorstromfluss zu bewegen. Carsten Vieland DJ4GC hat bei seinem Trackinggenerator (1MHz bis 13GHz) da wesentlich mehr Aufwand betrieben. Er hat rauscharme OP eingesetzt, was mir nach meinen Tests auch sinnvoll erscheint.


    Weiterer zu überdenkender Punkt ist auch die erste Verstärkerstufe mit dem BF199 in meine Aufbau. Wenn er soviel Verstärkung über den gesamten Frequenzbereich bringen soll, damit der nachfolgende MSA 0885 seine maximale Ausgangsleistung liefern könnte, dann erspare ich mir weitere Ausgangsstufen. Hinderlich ist beim BF199 bei Gegenkopplung dann aber sein eingeschränktes Stromverstärkungsbandbreitenprodukt und der Transitfrequenz von 500MHz. Besser ist deshalb an der Stelle der Einsatz eines Transistors mit höherer Transifrequenz bspw. BFR96s oder ähnliche.


    Mal sehen, was ich sonst noch an Fallstricken für mich entdecke. Es ist aber spannend wenn man an so mancher Ecke der Hf kratzt...


    vy 73
    Andy
    DK3JI

    AK

    Hallo werte Interessierte,


    so - Fortschritt im Bereich der Pegelnivellierung und dem Mixer (NE602). Es funktioniert nach einigen Modifikationen. Genaueres zu Bauteiländerungen bei der Neuauflage der Platine. Nur erst mal soviel:


    Ausgangsamplitude: 2dBm (50 Ohm)
    untere Frequenz: 1,5MHz (-3dB)
    obere Frequenz: 109MHz (-3dB)


    Pegelwelligkeit: +/-1dB


    Es steht aber immer noch Feinarbeit an. Zuerst will ich den aktuellen Bauteileinsatz in die Schaltung einarbeiten und die einzelnen Pegel genauer ermitteln.


    vy 73
    Andy
    DK3JI

    AK