Auskoppeln eines symmetrischen Signals (DDS IC AD9851)

Horst-D.Winzler schrieb:

Hallo!

Aha.

Darum geht es- das ist "das Heft".

Ja, obige hat mich schon inspiriert darüber nachzudenken, ob meine Schaltung so in Ordnung ist.

Aber so richtig will mir die Beschaltung mit den beiden Widerständen vor der Primärspule nicht einleuchten.

Wenn ich einen 1:1 Übertrager habe, der dazu noch symmetrisch auf unsymmetrisch wandelt (Balun)- bei mir haben beide Primärspulen, sowie die Sekundärspule die gleiche Anzahl an Windungen- dann müsste doch ein

50Ohm Widerstand an der Sekundärspule auf die beiden Primärspulen transformiert werden- das DDS- IC "sieht" also an jedem Ausgang einen 50Ohm Widerstand, warum dann an diese Stelle noch welche "physisch" einbauen?

Danke!

MfG, Heiko.

Heiko Weinbrenner schrieb:

In Elektor 10, Oktober 2003 wird dieser Baustein für einen HF-Mess-Sender von 50HZ bis 70MHz verwendet.Diese Bauanleitung verwendet zwei Tiefpässe und einen AD8321 um ans Ziel zu kommen. Verfasser: Gert Baars, snipped-for-privacy@AMSAT.ORG

Im Funkamateur 2.05 und 3.05 wird ein DDS-Signalgenerator für 0,5 bis

500MHz mit dem IC AD9858 beschrieben. Dort wird ein Symmetrier-Trafo und ein Tiefpass eingesetzt. Der Verfasser ist Bernd Kaa, DG4RBF, info@DG4RBF Seine Beschreibungen sind gut durchdacht. So meine Erfahrung.

Vielleicht inspirieren diese Beschreibungen dich ja ;-)

gruß horst-dieter

Horst-D.Winzler schrieb:

Hallo!

Dann ist der Widerstand nach dem Übertrager also nur dazu da den Strom in eine Spannung zu wandeln? Sind die Tiefpassfilter dann einfacher zu entwickeln (Spannungsquelle)?

Ja, das ist geschehen. 500Ohm bei der niedrigsten Frequenz..

Danke!

MfG, Heiko.

Heiko Weinbrenner schrieb:

Wenn alles auf eine Frequenz optimiert wird,ist das so,wie du es siehst. Wenn jedoch große Bänder übertragen werden sollen, können Streuinduktivitäten und andere Schmutzeffekte einem das Entwickeln ganz hübsch vermiesen. Nichts ist mehr so wie es sein sollte. Um trotzdem korrekte Impedanzverhältnisse zu erreichen, wird mans so machen, wie beschrieben. Zumal der Trafo hauptsächlich in Hinblick der tiefsten, noch zu bearbeitenden Frequenz, gebaut werden muß.

gruß horst-dieter

Horst-D.Winzler schrieb:

Hallo!

;)

Aber rechnen muss ich jetzt doch damit, dass das DDS- IC 51Ohm parallel zu 100Ohm (33,77Ohm) sieht oder?

Danke!

MfG, Heiko.

Heiko Weinbrenner schrieb:

Die Widerstände sollen dafür sorgen, das über den ganzen Frequenzbereich und darüber hiaus, definierte Impedanzverhältnisse herrschen. Wenn du deinen Aufbau sehr genau kennst, kann durchaus auf einiges verzichtet werden. Wer das dann nachbaut, kann dann "sagenhafte" Überraschungen erleben ;-) Ich würde die Widerstände so einbauen, wie beschrieben. Man könnte sonst haarscharf am Erfolg vorbeibauen.

gruß horst-dieter

Heiko Weinbrenner schrieb:

Der DDS hat einen Gegentaktausgang. Im Symmetriemittelpunkt dürfte idealerweise keine HF Meßbar sein. Du könntest über die Ausgänge einen

100 Ohm Widerstand legen. Wenn aber an Stelle eines 100 Ohm Widerstandes 2x 51 Ohm angegeben sind, nehme ich an, das man sich dabei einiges gedacht hat. Diese beiden 51 Ohm Widerstände (der Trafo sieht 102 Ohm) parallel zum Ausgangswiderstand von 100 Ohm ergeben 50 Ohm ;-) Diese 50 Ohm sieht dann das Filter.

gruß horst-dieter

Horst-D.Winzler schrieb:

Hallo!

Hmpf, ja, ich habe das ganze Gerödel immer aus der anderen Richtung betrachtet.

Aber so ganz ist mir glaube ich der ganze Trafo nicht klar- ich habe einen Trafo mit primärer Mittelanzapfung, also "zwei separate Wicklungen" und eine Sekundärwicklung. Alle Wicklungen haben die gleiche Windungsanzahl, d.h., dass das Übersetzungsverhältnis zwischen den einzelnen Wicklungen 1:1 ist. Denke ich mir jedoch die gegentaktgespeiste Primärseite als unsymmetrisch gespeiste Primärwicklung, so hat diese "Ersatzwicklung" doch dann doppelt so viele Windungen, das Übersetzungsverhältnis wäre dann 2. Die auf die Sekundärseite transformierte Impedanz dann vier mal so hoch wie die auf der Primärseite...

Ich bin total verwirrt. Wo ist der Denkfehler?

Danke!

MfG, Heiko.

Am Thu, 17 Mar 2005 12:31:00 +0100 schrieb Heiko Weinbrenner :

Der Fehler liegt darin, daß du gar keinen 1:1 Trafo gebaut hast. So wie du beschrieben hast, hast du einen 2:1 (U) Trafo gebaut, einen 4:1 (R) Balun. Für einen 1:1 Trafo müssen beide Wicklungen insgesamt gleich viele Windungen haben, eine Mittelanzapfung spielt dafür keine Rolle. Wenn du die Widerstände eh schon vorsiehst, dann mußt die Mittelanzapfung möglicherweise gar nicht mehr an GND legen, du verwendest nur mehr eine deiner Primärwicklungen, der Gleichstrom fließt über die 2*51R, schau dir aber die DC und AC Pegelverhältnisse dann noch genau an. Oder du kannst mit einem hinuntertransformierten Signal (und Impedanz) leben und dein Filter daran anpassen. Oder du findest den Mittelpunkt einer deiner beiden Primärwicklungen und kannst daran ein Drähtchen anlöten, die andere benützt du dann nicht.

--
Martin

Heiko Weinbrenner schrieb:

Du hast EINE primäre Wicklung mit Mittelanzapf. Und eine sek. Wicklung. Oder etwas verwirrender dargestellt 0,5:0,5:1 Denkst du dir den Mittelzapf weg, er existiert HF mäßig eigentlich garnicht, hast du einen Trafo mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:1. Alles klaro?

BTW bei Leistungsendstufen siehts je nach Arbeitspunkt mit den Impedanzverhältnissen etwas anders aus. Das aber nur der Vollständigkeit halber ;-)

--
gruss horst-dieter

horst-d.winzler schrieb:

Ist aber nur bei Gegentakt klar. Ich hab mir das jetzt so vorgestellt, dass beide Spulen ja eine magnetische Feldstärke hervorruven, jeweils in die entgegengesetzte Richtung-> also müsste eine Spule um bei gleichem Strom auf die selbe Feldstärke zu kommen doppelt so viele Windungen wie jeweils eine einzelne kleine Spule haben.

Mein Trafo hat also Primär 21 Windungen und Sekundär 10,5. Das heißt, dass wenn ich das IC mit 51Ohm abschließe, dass dann sekundär ein Widerstand mit 56,98Ohm angeschlossen werden muss um auch sekundär am Ausgang 50 Ohm zu bekommen. Einen 56Ohm Widerstand gibt es sogar in der E12 Reihe (macht dann 49,24Ohm). Oder noch mit 1Ohm in Reihe (50,01Ohm)...

Warum das IC mit den Widerständen abgeschlossen wird ist mir jetzt auch klar- es steht auch in der "dicken DDS Erklärung von AD drin" (A Technical Tutorial on Digital Signal Synthesis):

"Regardless of what output termination scheme is chosen, experience has shown that optimum spurious and harmonic suppression are achieved when both Iout and IoutB outputs are terminated equally."

Das dann zusammen mit den von dir genannten "Schmutzeffekten" sollte "es dann sein".

Ja, dann danke an dich und an Martin für die "Schläge auf den Hinterkopf"!

Danke!

MfG, Heiko!

Heiko Weinbrenner schrieb:

Wenn du die Primärwicklung meinst, dann sollte die nicht als Teilwicklung behandelt werden. Die Felder beider "Teilwicklungen" sind verkoppelt und verstärken sich. Ihre mag. Feldstärke (Vektor) wirkt in die gleiche Richtung.

So ist es.

Könnte es sein, das du den Übertrager falsch aufbaust? Um den weiten Frequenzbereich des ICs ausnutzen zu können, muß prim. und sek. Wicklungen sehr eng gekoppelt werden. Das kann nur erreicht werden, wenn beide Drähte verdrillt werden. Also 2 gleich lange Drähte, die verdrillt und dann in einen Ringkern oder 2-Loch-Kern gewickelt werden. Bei dem prim. Draht wird genau in der Mitte eine Schlaufe eingefügt. Das ist jener Anzapf.

Laß uns dein Beispiel mal ausrechnen. Widerstand am Eingang des Trafos (ist Ausgang des ICs) 51 Ohm. Übersetzungsverhältnis: ü = 2:1 (prim : sek)

Die Widerstände verhalten sich wie:

ü = (Rprim/Rsek)½ ü² = Rprim/Rsek

Rsek = Rprim/ü² = 50_Ohm : 4 = 12,5_Ohm

Das ist der Widerstandwert, den der sek "Lastwiderstand" "sieht".

Das ist aber nicht das Ergebnis, was du wolltes. Du wolltest ja

100_Ohm. Dazu parallel den 100_Ohm Lastwiderstand. Das ergibt dann die gewollten 50_Ohm Impedanz.

Ich denke, jetzt wird etwas klarer, warum prim. 100_Ohm(2x

50_Ohm) bei einem Übersetzungeverhältnis von ü=1. Du könntest selbstverständlich die 3 Widerstände in einen vereinigen. Die "Nachteile" dieser "Vereinfachung" werden aber erst bei gründlicher Untersuchung klar. Dazu wird dann aber ein umfangreicher Meßgerätepark benötigt. Zusätzlich der nötigen Erfahrungen. Deshalb halte dich "sklavisch" an die in der Firmenveröffentlichung angegebene Schaltung. Etwas Anderes würde den Erfolg vermindern. Außer, man weiß sehr genau was man tut ;-)

--
gruss horst-dieter

horst-d.winzler schrieb:

Hmm, bei mir liegen alle drei "Leiter" parallel, ich dachte, dass das günstiger ist wenn man Streuinduktivitäten bedenkt. Dafür bekomme ich dann halt ein "ungünstiges Übersetzungsverhältnis".

Ja, die Erfahrung, die ich noch nicht habe, sagt einem wohl welche Methode besser ist- ich hab jetzt auf "nebeneinander legen wg. Streuinduktivität" gesetzt. Die andere Methode mit dem Verdrillen ist also besser?

Aaaahhh, traue niemals einer fremden Formelsammelung... Ich hab da direkt eine mit "dem Kehrbruch" erwischt. Ich habe jetzt mal meine Faulheit überwunden und in ein Skript geguckt...

Du hast tatsächlich Recht ;) (Jaaaa, ich hätte es auch durch die Strom- und Spannungsübersetzungen herleiten können...)

Rprim ist jetzt aber doch 102Ohm (2*51Ohm). Macht dann sekundär einen "virtuellen Widerstand" von 25,5Ohm.

Ja, aber dennoch "sieht" das DDS- IC ja eine parallelschaltung von zwei

50Ohm Widerständen (der eine "physisch", der andere "virtuell" [sekundärer Widerstand auf die Primärseite umgerechnet])

Und bei 25Ohm werde ich für die Weiterverarbeitung einen Verstärker benötigen (die ganzen "physischen" Widerstände "fressen" ja auch ganz schön Leistung).

Ja, die Schaltung von Bernd Kaa ist ja auch sehr "verfeinert". In dem oben erwähnten Artikel von AD ist als "gutes Beispiel" eine Schaltung, die direkt an den Ausgängen des ICs den Übertrager (Balun) setzt, daran direkt den Tiefpass und dann erst einen Abschlusswiderstand (Seite 47). Da geht dann nicht so viel Leistung verloren.

Ich habe jetzt folgendes vorgesehen: .------. .--o-----. .---o----OUT | | | | | IOUT--. ,-' .-. | | .-. GND---)|( | |50R | TP | | |50R )|( | | | | | | IOUTB-' '-. '-' | | '-' 2:1 | | | | | '--o-----' '---o | '------' | | | === === GND GND (created by AACircuit v1.28 beta 10/06/04

Das IC sollte jetzt 100Ohm pro Ausgang sehen.

Ich hoffe mal, dass die von AD auch wissen, was sie tun ;)

Danke!

MfG, Heiko.

Heiko Weinbrenner schrieb:

Oder ich mache jetzt doch den "Trick" und ersetze den sekundären 50Ohm Widerstand durch einen 100Ohm Widerstand und schließe zusätzlich die IC-Ausgänge mit 200Ohm ab.

Dann "sieht" das IC immer noch 100Ohm, der Sekundärwiderstand wird durch die Transformation wieder zu 50Ohm...

Sollte doch jetzt gehen oder?

Danke!

MfG, Heiko.