Quadratursignalerzeugung 0/90/180/270°

    Werte Selbstbau-Praktiker!


    Es geht zwar recht langsam (karge Freizeit), aber doch mit meinen VHF Modulen voran:


    Die EP52 (als LVPECL 3.3V betrieben) Ausgänge sind DC-mässig mit 200 Ohm gegen Masse geschalten und über 10n AC-mässig ausgekoppelt.


    Für erste Messungen wurden die Ausgänge des EP52 Moduls über kurze 50 Ohm Koax geführt und differenziell über 100 Ohm R abgeschlossen (lt. ECL Datenblätter). Testweise wurde dann hochohmig mit 10:1 Tastkopf gegen Masse (!) etwa 420 mVss bei 145 MHz gemessen. Die Signale sehen gut aus (ein exaktes Vermessen der Phasenlage fehlt aber noch --> Problem des duty-cicles des Si570 LVDS Ausganges).


    Nachdem ich den RF-Eingang der AD831 (Dank Eurer Hilfe) gut angepasst habe, steht nun der optimale LO-Eingang vor einer Lösung.
    Ich bin mir aber nicht sicher wie ich das Signal abschwächen muss um die LO-Eingänge der AD831 korrekt anzusteuern. Auch auf Grund des Preises der AD831 möchte ich mir diese auf keinen Fall abschiessen!


    Im AD831 Datenblatt steht fast überall -10 dBm bzw. einmal ein differentieller Minimum Switching Level von 200 mVpp. Der LO-Input-R wird mit 500 Ohm angegeben. In den Intermodulation tables im Datenblatt wird -9 dBm angegeben.


    Obwohl 0,90,180,270 zur Verfügung stehen, wollte ich eigentlich nicht differential von den MC100EP52 zu den zwei AD831 gehen, da der Verkabelungsaufwand höher ist (benötige ja nur 0, 90°)...


    Kurzum, vielleicht könnt Ihr mich unterstützen mit den LVPECL Ausgängen (200 Ohm auf Masse, 10n in Serie) optimal den IQ-Mischer mit 2x AD831 zu bedienen. Meist genügt ja ein kurzes "auf die Sprünge helfen" ... :rolleyes:


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    73 de Chris, OE3HBW

    Hallo Christian,


    Zitat von chirt

    Für erste Messungen wurden die Ausgänge des EP52 Moduls über kurze 50 Ohm Koax geführt und differenziell über 100 Ohm R abgeschlossen (lt. ECL Datenblätter). Testweise wurde dann hochohmig mit 10:1 Tastkopf gegen Masse (!) etwa 420 mVss bei 145 MHz gemessen.


    Der gemessene Pegel sieht sehr gut aus und entspricht ziemlich genau der Spezifikation (800...850mVss differentiell).


    Zitat von chirt

    Kurzum, vielleicht könnt Ihr mich unterstützen mit den LVPECL Ausgängen (200 Ohm auf Masse, 10n in Serie) optimal den IQ-Mischer mit 2x AD831 zu bedienen. Meist genügt ja ein kurzes "auf die Sprünge helfen" ... :rolleyes:


    Der Ausgangswiderstand des PECL Teilers ist sehr klein (Emitterfolger, also nur wenige Ohm). Mit einem zusätzlichen Widerstand von ~47Ohm in Reihe zu den 10nF Trennkondensatoren (0° und 90°) wären die Koax-Leitungen nun auch am Anfang angepasst. Am Ende der Leitungen stehen dadurch jeweils nur noch ca. 200mVss an den 50Ohm Abschlüssen an, was zufällig dem geforderten LO-Pegel von rund -10dBm entspricht.

    vy 72/73, Reinhold.

    Hallo Reinhold!


    Vielen Dank für Deine Erläuterungen! Klingt ja recht erfreulich :thumbup:


    Daraus schliesse ich, dass ich den LO-Eingangswiderstand des AD831 ausser Acht lassen kann. Die Serien 47 Ohm sind ja sehr einfach zu realisieren und die dadurch erreichte Halbierung der Eingangsspannung passt auch.


    Übrigens: Die Levelanpassung von LVDS zu ECL ging nach 100 Ohm Abschluss, AC-Kopplung (5.6n) und jeweils ein R von 2.7k zu 3.3V und 4.3k nach Masse auf Anhieb recht gut. Die MC100EP52 werden als LVPECL (lt. Datenblatt zulässig) betrieben. Für die Ausgänge hatte ich etwa 150 - 200 Ohm berechnet und dann 200 Ohm genommen.


    Jetzt ist noch die genaue Phasenlage interessant. Wie könnte ich die mit einfachen Mitteln prüfen? Mit Lissajous-Figuren per Oszi?


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    73 de Chris, OE3HBW

    Einmal editiert, zuletzt von chirt ()

    Hallo Chris


    Ohne lange nachzudenken und vielleicht auch zu kompliziert:


    2 einfache Mischer mit gemeinsamem LO bei einer Frequenz nahe der Signalfrequenz, sodas die Phasenschiebung im Audiobereich mittels Stereo Soundkarte bestimmt werden kann. Zur Bestimmung des Phasenfehlers (nichtideale Mischer) durch Phasen- Messung eines der beiden Signale an beiden Mischereingängen.


    7/3 de Andreas

    Hallo,
    danke für Eure Anmerkungen zur Phasenfehlermessung.


    Nochmals zum Hintergrund: Das Signal wird per Si570 erzeugt und anschliessend mit 2 D-FF und Teiler/2 Methode um 90° verschoben. Das Problem liegt nun darin, dass der Tastgrad (duty-cycle) des Si570 nicht exakt 50% sein kann. Das wirkt sich sich dann auf die erzeugte Phasenverschiebung aus, dh. nicht exakt 0,90,180,270°. Um festellen zu können wie hoch der Phasenfehler ist, möchte ich ihn - wenn möglich - messen, ohne ein Profilabor zur Verfügung zu haben (einen DG8SAQ VNWA schon).


    Andreas: das klingt interessant. Die Mischer hätte ich ja schon...
    Günter: Der AD8302 ist hochinteresant (habe ich mir schon mal früher angesehen), aber für meine Messung zu aufwendig. Wäre glatt ein eigenes Projekt da etwa daraus aufzubauen. Der Preis ist natürlich auch ein Faktor: 20 EUR!


    Allerdings ist das nur der Anfang. Vielmehr stellt sich die Frage ob eine etwaige Abweichung überhaupt korrigierbar ist :!:
    Wenn nicht, dann kann ich mir die Messung sparen...


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    73 de Chris, OE3HBW

    Hallo Uli!


    Die Erzeugung der Phasenverschiebungen per D-FF ist kein Problem und funktioniert auch schon. Da der LVDS-Ausgang des Si570 ein Differentialsignal liefert, kann die Teiler/2 -Methode verwendet werden. Es ist also nur die doppelte Eingangsfrequenz nötig (bei mir etwa maximal 340 MHz). Die ECL Bausteine würden aber auch bei der 4-fachen Frequenz kein Problem darstellen. An den Ausgängen stehen 0,90,180,270° Signale.


    Im Thread weiter oben hat mich Andreas aber auf das duty-cycle Problem des Si570 aufmerksam gemacht. Das kann nicht genau 50% sein, was aber eine Vorausetzung bei der Teiler2-Methode ist. Reinhold hat weiter oben auch schon dazu geantwortet.


    Vielleicht habe ich Dich aber falsch verstanden und Du hast mich auf die Teiler/4-Methode hingewiesen?


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    73 de Chris, OE3HBW

    Zitat von chirt

    Daraus schliesse ich, dass ich den LO-Eingangswiderstand des AD831 ausser Acht lassen kann. Die Serien 47 Ohm sind ja sehr einfach zu realisieren und die dadurch erreichte Halbierung der Eingangsspannung passt auch.


    Der LO-Eingangswiderstand liegt bei 500Ohm, d.h. als Abschlusswiderstände wären 56Ohm geeignet.


    Zitat von chirt

    Übrigens: Die Levelanpassung von LVDS zu ECL ging nach 100 Ohm Abschluss, AC-Kopplung (5.6n) und jeweils ein R von 2.7k zu 3.3V und 4.3k nach Masse auf Anhieb recht gut. Die MC100EP52 werden als LVPECL (lt. Datenblatt zulässig) betrieben. Für die Ausgänge hatte ich etwa 150 - 200 Ohm berechnet und dann 200 Ohm genommen.


    Beim MC100EP52 ist leider kein Pin mehr frei für den meist üblichen VBB (Vorspannung) Anschluss, damit hätte man es einfacher mit der Eingangsbeschaltung.


    Zitat von chirt

    Jetzt ist noch die genaue Phasenlage interessant. Wie könnte ich die mit einfachen Mitteln prüfen? Mit Lissajous-Figuren per Oszi?


    Man könnte hier gleich die ganze Anordung, also zusätzlich auch die Mischer bei der Messung berücksichtigen. Am einfachsten und schnellsten geht dies indem die Phasendifferenz der IQ-Ausgänge mit Hilfe einer Soundkarte bestimmt wird. Tools die das können wären z.B. Daqarta (30 Tage Demo) oder das kostenlose OscilloMeter.


    Zitat von chirt

    Allerdings ist das nur der Anfang. Vielmehr stellt sich die Frage ob eine etwaige Abweichung überhaupt korrigierbar ist :!:


    Korrekturen bezüglich Phase und Amplitude sind sicher notwendig, die würde ich aber ausschließlich auf NF-Ebene machen, z.B. mit der üblichen Dual OP-Amp Schaltung.

    vy 72/73, Reinhold.

    Hallo Reinhold!


    Danke für die Rückmeldung.


    OK. 56*500/56+500 = 50 Ohm


    Die MC100EP52 habe ich schon liegen gehabt. Ansonsten hätte ich den MC100EP29 genommen. Aber die Widerstände waren ja auch keine Problem. Mit VBB gehts natürlich einfacher.




    Zitat

    Man könnte hier gleich die ganze Anordung, also zusätzlich auch die Mischer bei der Messung berücksichtigen.

    Ja das werde ich machen (Andreas weiter oben im Thread hat das auch schon vorgeschlagen). Die Tools sehe ich mir an.


    OK. Die NF-Korrekturschaltung ist mir bekannt.


    Gut, dann lasse ich mal das IQ-Generator-Modul so wie es ist und stürze mich in die Tests mit dem IQ-Mischer.


    Danke allen Thread-Teilnehmern für den Input!


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    73 de Chris, OE3HBW