Rumore di fase del max038: chi ne sa qualcosa?

Ciao a tutti,

sto facendo delle prove con il max038 per uno sweeper in alta frequenza (bande hf), ma vedo che sopra al paio di MHz al massimo il rumore di fase diventa assolutamente intollerabile; ovviamente, il datasheet non fa menzione dell'argomento rumore, il che mi fa pensare che alla Maxim lo sappiano benone... :)

Qualcuno di voi ha esperienza sulla faccenda, e magari ha trovato qualche soluzione - magari che non sia cambiare oscillatore? Quest'ultima mi seccherebbe un po'...

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i3hev, mario held
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Il giorno Sun, 04 Jun 2006 12:54:21 GMT, "i3hev, mario held" ha scritto:

Sul tuo caso specifico non so, ma ho notato che al di sopra di qualche MHz l'uscita del max038, soprattutto in onda quadra, tende a diventare sporca; se poi si attiva anche lo squadratore interno (uscita TTL) in uscita analogica si ritrovano dei bei ringing in corrispondenza delle commutazioni del comparatore interno. In pratica al di sopra di qualche MHz non è proprio il massimo come generatore di segnali.

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Luigi C.

"Luigi C." ha scritto:

ok, grazie delle informazioni, che potranno certamente tornare utili; ma francamente a me interessava la sinusoide... il problema è che la frequenza è abbastanza stabile in media, ma nel breve termine va su e giù da matti, e in un ricevitore invece di una bella nota pulita si sente una schifezza! E questo, ovviamente, per mettere a punto filtri anche a banda stretta (che è l'applicazione che interessa a me in questo momento) non va proprio bene :/

Mi sa che dovrò inventare un'alternativa, ma fare un oscillatore che sia stabile e lineare su una banda di 20 MHz non è uno scherzo, purtroppo...

Ciao!

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i3hev, mario held

Il giorno Sun, 04 Jun 2006 21:25:06 GMT, "i3hev, mario held" ha scritto:

In quale intervallo di frequenze hai notato questi slittamenti veloci?

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Luigi C.

L'ideale sono i generatori DDS. Sfortunatamente il segnale che producono e' un po' sporco.

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Valeria Dal Monte

"Luigi C." ha scritto:

ho provato a varie frequenze, da circa 100 kHz fino a circa 17 MHz; diciamo che le variazioni, chiaramente aleatorie, sono particolarmente evidenti sopra i 4 MHz, e diventano via via maggiori all'aumentare della frequenza. Intorno ai 15 MHz, poi, il frequenzimetro, usando un gating veloce (10 ms), ballava già sulla terza cifra! :-o

Ciao.

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i3hev, mario held

Valeria Dal Monte ha scritto:

allora non sono l'ideale... quello che sto facendo è sostanzialmente un test set per filtri, destinato a mettere a punto anche quelli a cristalli per modulazioni a banda laterale unica, o per bande ancora più strette; per avere una curva ragionevolmente attendibile, la riga spettrale del generatore deve necessariamente essere molto stretta, quindi un segnale sporco non può andare bene.

Ciao!

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i3hev, mario held

Sporco nel senso che lo spettro presenta spurie. Con i DDS che ho provato erano al massimo a -60 dBc ma ne esistono di migliori. Invece il rumore di fase generalmente e' buono. In ogni caso sara' sempre molto migliore di un generatore basato su un oscillatore RC come quello che stai usando. Ma il vero vantaggio rispetto a tutti i generatori basati su oscillatori e' la stabilita' che dipende solo dal clock, il range enorme, la velocita' nel cambiare di frequenza e soprattutto la possibilita' di variare la frequenza e la fase con una risoluzione altissima. Con un generatore di questo tipo ho fatto misurazioni su quarzi singoli, potendo variare la frequenza a passi di un centesimo di Hz.

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Valeria Dal Monte

Ciao Io ho fatto sweep per tutte le frequenze , dalla bassa frequenza a 2.4Ghz, ma coi buoni e vecchi transistor, e non ho mai avuto questo problema. Oscillatore LC con 1 transistor , varicap, dente di sega ..e via.

Quando ancora non esistevano i varicap , per lo sweep per i 2 metri (144 Mhz) dovetti usare la variazione di permeabiliota' della ferrite ,sottoposta ad un campo magnetico a 50 Hz !!! Per 1 432 Mhz,oscillatore a linee, con altoparlante che nuoveva una placca del condensatore di sintonia !! Bei tempi (anni 60 !!)

Ora con le linee microstrip e varicap ,si arriva a 2.4 Ghz facilmente !!! L'ultimo ha 3 gamme, 25-44 Mhz, 45-90Mhz, 90-160 Mhz. Fatto per un amico....mai usato !!! Se non pretendi grandi profondita' di modulazione , ma quelle che bastano per vedere un filtro o un media ,o anche un ampli a larga banda,con un po' di buon senso.... non ci sono grandi problemi.

Ciao Giorgio (gia' I1MTG)

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giorgiomontaguti

Valeria Dal Monte ha scritto:

ok, ma per analizzare la risposta di un filtro a banda stretta bisogna che lo spettro sia pulito, altrimenti la curva è falsata dalle risposte alle bande laterali... considera che un filtro a quarzi può (dovrebbe...) andare giù di parecchie decine di dB nello spazio di poche centinaia di Hz :) E poi, scusa, come fa ad avere abbastanza spurie ma rumore di fase basso? Sono facce della stessa medaglia ;) Il rumore di un DDS, che io sappia, è dovuto al meccanismo di "soppressione del conteggio" che viene usato per regolare la frequenza, che introduce giocoforza un certo jitter, e da qui il rumore di fase...

Non necessariamente, dipende dal rumore dei sottosistemi interni, in particolare del generatore di corrente e del comparatore di livello dell'integratore. Non vedo motivi "a priori" per avere un rumore di fase elevato, sbaglio? :-o

Ciao.

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i3hev, mario held

giorgiomontaguti ha scritto:

il primo prototipo, in fase di studio, aveva appunto un oscillatore a varicap; però, con i varicap, la linearità V-F è sempre un'opinione... :/ Con il max038 contavo di riuscire a fare qualcosa di meglio - ma, a quanto pare, non è così...

è qui il punto, avrei appunto delle pretese... :) Vorrei fare un oscillatore che coprisse in continuo, ed in banda singola, l'intero spettro HF, o quanto meno una buona parte di questo, in maniera da poter utilizzare l'analizzatore anche per la misura di sistemi a banda larga, come ad esempio antenne. Credo che l'unico sistema, a questo punto, sia un oscillatore a conversione di frequenza: un vco a varicap, a frequenza abbastanza alta da garantire una ragionevole linearità, seguito da un downconverter ed un buon passa basso - va ben , ci penserò su... :)

Ciao!

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i3hev, mario held

Ciao E' vero. In effetti non mi sono mai preoccupato molto della linearita' V-F, perche' uso come marker un generatore esterno con display della frequenza o un marker interno di cui visualizzo la frequenza con un ricevitore esterno (scanner 25Mz-2Ghz)

ì...

Oscillatori con banda di frequenza maggiore di una ottava sono da evitare, quindi puo' essere buona la tua idea di fare una conversione di frequenza con un oscillatore a frequenza alta e usare F-F0, con passabasso. Quasi tutti i generatori, una volta erano fatti cosi' (Pegelmesser )

Come in tutte le cose, si puo' supplire alla modestia degli strumenti, con un po' di buon senso e ragionamento. Coi filtri a quarzo, anche la velocita' del dente di sega e' importante ,quindi serve una scansione relativamente lenta . Gia' un dente di sega a 50 Hz puo' essere eccessivo. Comunque in bocca al lupo e se ti serve un oscillatore LC, con varicap,di qualunque frequenza , ..fischia . Anche programmi di calcolo per oscillatori LC fissi. Sono la mia passione !!! Ciao Giorgio

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giorgiomontaguti

Le spurie sono righe spettrali staccate dalla fondamentale (derivano da un comportamento deterministico). Il rumore di fase invece determina un ispessimento delle righe e in genere si considera solo attorno alla fondamentale. Credo che spurie a -60dBc o migliori vadano bene per il test di filtri, mentre possono dar fastidio per il test di ricevitori. Per il test di filtri in genere non e' critico neppure il rumore di fase, a meno che non sia proprio scarso e con filtri ad altissimo Q. Se hai la possibilita' di usare un detector sincrono, migliori nettamente la reiezione alle spurie, che non sono in rapporto armonico con la portante e non riescono ad alimentare il mixer del detector: cosi' passano, ma non le misuri. Certo non va bene per testare convertitori di frequenza.

Beh, in un RC non hai l'abbattimento del rumore di fase dovuto ad un risonatore ad alto Q, per cui e' normale che il rumore sia relativamente alto. Mi stupisce tuttavia che sia alto come dici: non e' che c'e' qualche rientro dall'alimentazione o qualche schermatura da migliorare? (magari si lascia modulare da disturbi RF o di origine digitale esterni).

Anche a me non dispiacerebbe farmi un DDS, e' che vorrei trovare lo stampato gia' fatto, non ho voglia di impazzire coi componenti SMD a passo fine...

Ciao,

--
RoV - IW3IPD
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RoV

Io ho guardato il segnale con un analizzatore di spettro e nei paraggi della portante non c'era niente di anomalo e anche ascoltando il segnale con un ricevitore sembrava buono. Le spurie invece escono fuori un po' a casaccio e ovunque a seconda di come viene impostato il rapporto del DDS, a volte c'e' qualche segnale qua e la', altre volte c'e' un vero tappeto erboso, comunque come ho detto non superavano mai i -60 dB, ma il rumore di fase come lo intendo io era buono.

Il motivo e' che un oscillatore RC non ha un "volano" come un oscillatore basato su un risonatore (LC, quarzo, ecc.). Come hai detto tu, e' sufficiente qualunque minimo rumore per spostare il periodo di qualche picosecondo in ritardo o in anticipo e produrre rumore di fase. Tornando al generatore per misure su filtri, certamente un oscillatore tradizionale e' piu' pulito come spurie, ma probabilmente avra' piu' armoniche. A meno di non usare i metodi a conversione di cui avete parlato, ma in questo caso la costruzione diventa molto piu' complessa. Io resto dell'idea che un DDS darebbe prestazioni enormemente migliori del MAX038 a un costo simile se non inferiore.

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Valeria Dal Monte

giorgiomontaguti ha scritto:

per la frequenza centrale ok; in effetti, questo è un problema che ho risolto con un semplice sintetizzatore a pll fino a 3,5 MHz circa (4046+4059) - e sopra si possono usare le armoniche :) Ma il problema resta per la linearità della "spazzolata" :/

sì, è appunto quello che dicevo :) L'idea sarebbe, ad esempio, un generatore 50-70, convertito con un oscillatore di quelli fissi, ad esempio a 50 MHz; però bisogna farlo ben stabile, se va a spasso sono punto e a capo... per caratterizzare un filtro a quarzi, lo shift non dovrebbe superare qualche Hertz, e mi sa che non è poco...

è selezionabile, a 2 - 0,2 - 0,02 secondi, secondo l'esigenza della specifica misura, ed ovviamente la rampa è ben pulita :)

ok, grazie, terrò presente :)

Ciao!

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i3hev, mario held

Il giorno Mon, 05 Jun 2006 21:54:46 GMT, "i3hev, mario held" ha scritto:

E' una conferma di quello che ho notato io. Al di sopra di 4 - 5 MHz è meglio lasciar perdere il 038.

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Luigi C.

RoV ha scritto:

in generale sì, ma se devi analizzare filtri a quarzo per la ssb i fianchi possono essere __molto__ ripidi, e l'attenuazione finale può essere ben superiore a 60 dB... se hai qualche porcheria che passa, falsa la misura. Ovviamente, con un rivelatore sincrono le cose vanno meglio - diventa praticamente un analizzatore di spettro con tracking... :) - ma per ora non vorrei aumentare ulteriormente la complessità. Il rivelatore perciò è, almeno per ora, un semplice amplificatore logaritmico (ad8307), poi in seguito si vedrà.

vero, ma quello non è un classico oscillatore RC, è un integratore con comparatore, per cui le cause di rumore dovrebbero essere controllabili

- sta di fatto, comunque, che a quanto pare non lo sono. Non credo che si tratti di disturbi esterni o dall'alimentazione: in una delle prove, l'oscillatore ha solo per se' una coppia di 7xL05, ben bypassati, con filtri induttivi a monte, ed è sigillato entro una scatola in rame, saldata - insomma, non passa ne' acqua ne' rf... :)

be', nemmeno io lo escludo a priori, e magari prima o poi lo prenderò in considerazione, ma per ora vorrei finire questo, che è analogico. Poi si vedrà...

Ciao!

--
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i3hev, mario held

Valeria Dal Monte ha scritto:

ma, nella tua esperienza, si riesce anche a fare di meglio, o no?

vero, ma in pratica sono più gestibili, sono ben distanti e, specialmente, sai dove sono ;)

boh, forse sono restato indietro, ma non mi pare che i dds costino poco :-o

Ciao!

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i3hev, mario held

"Luigi C." ha scritto:

già... peccato.

Ciao!

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i3hev, mario held

stampato

Io ho fatto un DDS con l'AD9951, il circuito stampato me lo ha fornito I0CG; il rumore di fase e' quello indicato nel datasheet della AD, pero' ho utilizzato un oscillatore esterno per il clock da 500MHz; intendo utilizzarlo direttamente in un RTX e dalle prime prove sembra andare benissimo. Ciao I5SQM - Mauro

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Mauro

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