Spektrumanalysator med TV-Tuner

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Användarvisningsbild
AndersG
EF Sponsor
Inlägg: 9093
Blev medlem: 25 februari 2008, 17:10:58
Ort: Mariehamn
Kontakt:

Re: Spektrumanalysator med TV-Tuner

Inlägg av AndersG »

Jag har skrivit ut xxargs senaste inlägg och skall läsa igenom l-å-n-g-s-a-m-t och se om jag hänger med :)

Schema, ursäktar att det inte är så snyggt, men huvudsaken att få en layout gjord.
sa.pdf
Sedan var det en annan sak: Enligt Agilent Application note 150, som beskriver en hel del av teorierna bakom, så hittar man på sidan 15-16 hur max svepfrekvens förhåller sig till filtrets bandbredd, eller:

Sveptid = k(span)/(rbw^2)

Där span är svepet, tex 100MHz
rbw är bandbredden
K en konstant som beror på filtret.

Nu undrar jag hu man bestämmer denna konstant? Enligt texten är k=2 för de filter de använder, men kan vara så hög som 10-15 för brantare filter.

Texten definierar vidare: stigtid = k/rbw

Vad är då stigtiden för ett kristallfilter av typen ECS-10.7-15A??

Hittade detta:
While the exact value of rise time can readily be calculated or determined form filter handbooks, the following rule
of thumb relating rise time to bandwidth provides an useful estimates.

Tr – 0.35/fc

Where Tr is the rise time in seconds and fc is the 3 dB cut off frequency in hertz
Undrar om det skall vara = i stället för -, annars verkar det fel? Kan någon som kan detta bättre kommentera?
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
blueint
Inlägg: 23238
Blev medlem: 4 juli 2006, 19:26:11
Kontakt:

Re: Spektrumanalysator med TV-Tuner

Inlägg av blueint »

@xxargs, Antar att den där kristallen sitter i någon radioutrustning?

Vad är S-parameter annars? antar att det inte handlar om La Place direkt.

Länk till Vipec:
http://vipec.sourceforge.net/

Kan man koppla Vipec till fysisk hårdvarumätning på något sätt då den vill ha ett schema som invärde?
ds77
Inlägg: 2457
Blev medlem: 24 juli 2008, 09:38:07
Ort: småland

Re: Spektrumanalysator med TV-Tuner

Inlägg av ds77 »

Det borde vara = och brukar det inte vara så man räknar på stigtid på oscilloskop(tr=0.35/BW)?
Användarvisningsbild
AndersG
EF Sponsor
Inlägg: 9093
Blev medlem: 25 februari 2008, 17:10:58
Ort: Mariehamn
Kontakt:

Re: Spektrumanalysator med TV-Tuner

Inlägg av AndersG »

OK. Så om filtret har en bandbredd på 15kHz, så är tr = 0,35/15k=23,2us, då är ju k= 0,35 och då får man tex

0,35 * 100Mhz/ 15k^2 = 6,42Hz svep
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Spektrumanalysator med TV-Tuner

Inlägg av xxargs »

AndersD: spectrumanalysatorer har ofta filter av gaussisks typ som standardfilter (och ibland de enda) och är en kompromiss mellan att få filtret att sätta sig så snabbt som möjligt och ändå något så när selektiv utan allt för mycket bieffekter.

moderna spectrumanalyatorer med FPGA som filter och analysdel erbjuder ett antal olika filter inklusive med både 3 och 6 dB gaussisk filter men också 'tegelstensfilter', de sistnämda med allt brantare flanker ökar på mättiden ordentligt då en stegpuls har en oändlig spektrum som klingar av i nivå enligt vissa regler och ju mer man skär av dessa i ett allt skarpare filter, ju mindre energi kommer in för att skapa stegpulsen och det går långsammare.

Skulle tro att 'k' värdet relativt banbredden går att hitta i olika filter, DSP och signalprocessningslitteratur och skulle inte förvåna mig om man inte hittar en relation till Q-värdet på filtret i något avseende.


det här kan man snöa in sig precis hur mycket som helst om man gillar matte...


blueint skrev:@xxargs, Antar att den där kristallen sitter i någon radioutrustning?

Vad är S-parameter annars? antar att det inte handlar om La Place direkt.

Länk till Vipec:
http://vipec.sourceforge.net/

Kan man koppla Vipec till fysisk hårdvarumätning på något sätt då den vill ha ett schema som invärde?
nej - det avser inte S-plan utan 'S' står för 'Scatter' och bildligt kan man säga att du står i ett komplicerat miniversion av vattenkanalsystem för bevattning och vid en av slussportarna sätter du ned foten hårt och därefter studerar hur vågorna tar sig runt och hur de studsar på olika öppna och stängda slussar, portar och vattenfall, tar tiden och noterar amplitud och fasläge gentemot din stamp när det sker - haken är att det är en presenning över alltihop utom precis vid portarna, slussarna och vattenfallen - du har inte aning om hur och vilka vägar vågorna tar sig fram och det kan vara hur komplicerat eller enkelt som helst - men du vet hur de andra portarna, vattenfallen och slussarna reagerar en kort tid efter stampet, sedan gör man samma sak vid varje port/sluss/vattenfall och med alla dessa tillsammans får man en matris hur portarna är kopplade mot varandra med vilken fördröjning och hur mycket det dämpas och fasvrids på vägen och om vågorna vände och kommer tillbaka - dock det finns oändligt antal möjliga lösningar för att få samma beteende så du kan fortfarande inte beskriva hur kanalerna är dragna under presenningen - däremot kan du ge förslag på hur man skulle göra för att få det beteendet du mätt upp och förslagsvis gör man det med så få kanaler, krökar och korsningar som möjligt, så länge man uppfyller uppmätta beteendet exakt vid resp. portar/slussar/vattenfall och det kan krävas ett väldigt provande - och det är på den vägen man skapar en Spice-modell av en S-parameterlista.

förslaget som skissas kommer aldrig vara samma som hur det ser i verkligheten - men beteendet är det samma!.

vid RF-simuering så bryr man sig inte ens om att försöka gissa hur det ser ut under presenningen utan man använder beteendematrisen (S-parametern) direkt som den är eftersom den redovisar exakt hur portarna reagerar vid stimmuli och vid olika frekvenser och det räcker för att kunna simulera den och ur den beter sig annan omgivande miljö.

---

Vipec är open source och enkel programvara

Vill man inkoppling av instrumentmiljöer mm så får man börja med en halv miljon i licenskostnad innan du kan ens börja kolla om du kan få till eller inte.

Instrumenterna (läs nätverksanalysator) leverera S-parameter, dock kan det vara lite knepigt att få ut dess i de äldre instrumenterna då HP tyckte om att vara lite hemliga och helst sälja dyra mjukvaror för att hantera detta, men moderna nätverkare kan ofta spara S-parametrarna direkt i lämplig format.

sedan hjälper det inte med ett instrument som kan leverera S-parameter - du som mättekniker måste också veta hur man hanterar, förbereder och mäter detta vilket bara är möjligt om du verkligen förstår vad som händer och hur det fungerar - det kan ingen instrument i världen ersätta!
blueint
Inlägg: 23238
Blev medlem: 4 juli 2006, 19:26:11
Kontakt:

Re: Spektrumanalysator med TV-Tuner

Inlägg av blueint »

"Vill man inkoppling av instrumentmiljöer mm så får man börja med en halv miljon i licenskostnad"

Viper är väl opensource a la GPL ?
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Spektrumanalysator med TV-Tuner

Inlägg av xxargs »

att styra själva instrumenten för datainhämtning kan göras enklare - kommersiell Agilent Vee, NI etc. och med iolibbar även kan hämtas från excel mm. Det finns säkert opensourceprojekt också för detta

jag tänkte på den senare delen som microwave office, ADS etc. mjukvarona för själva simuleringarna när man väl fått fatt på S-parametern - det är dom som kostar...
blueint
Inlägg: 23238
Blev medlem: 4 juli 2006, 19:26:11
Kontakt:

Re: Spektrumanalysator med TV-Tuner

Inlägg av blueint »

ViPEC fixar inte simuleringen?
(eller något annat fritt)
Användarvisningsbild
MiaM
Inlägg: 12861
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: Spektrumanalysator med TV-Tuner

Inlägg av MiaM »

Intressant bygge!

Jag har för länge sen startat en Idébanken-tråd om en liknande idé, fast mycket enklare. Jag tänkte bygga en spektrumanalysator för satellit-tv-mf-bandet (främst 950-1750MHz men gärna "modernt" upp till strax över 2GHz), men då tänkte jag bara använda S-meterutgången på tunern. Då hade jag fått en minsta upplösning på omkring 30MHz (förutsatt att jag inte smalnat av filter), liiiite sämre :)

(Jag tänkte också använda analog tjock-tv som skärm, då en 50Hz sågtandgenerator för tuningspänningen som också ger v-synk, och en 15625Hz sågtandoscillator som dels ger h-synk och dels ger ena spänningen till en komparator vars andra ingång matas med S-meterspänningen och vars utgång blir videosignalen. Bilden skulle då bli vriden 90 grader mot vad man är van vid. Det fanns faktiskt en sånhär produkt att köpa för 20+ år sen, uppenbart gjord på detta sätt eftersom den också hade fel-lutande bild. Med dagens digitaliseringar hade det kanske varit bättre att vända i en dator. En tänkbar tillsats för min idé skulle vara en krets som mäter skillnaden mellan svagaste och starkaste signal och låter den skillnaden styra en VCO, på så vis skulle man lättare kunna rikta paraboler på så vis att man skulle höra skillnad på en riktig satellit och rent brus från t.ex. träd).

En bonusfråga: Har du använt S-meterutgången från TV-tunern och på något sätt lyckats vikta ihop den med spänningen du får ut ur din detektor? Eller kan din TV-tuner köras utan AGC?

P.S. om någon letar efter tråden som nämnts i början av tråden så lär det vara denna:
http://elektronikforumet.com/forum/view ... ead#unread
blueint
Inlägg: 23238
Blev medlem: 4 juli 2006, 19:26:11
Kontakt:

Re: Spektrumanalysator med TV-Tuner

Inlägg av blueint »

Kompositvideoutgången från (vissa) tuners borde (till viss del) vara proportionell mot signalstyrkan då videosignalen är AM modulerad ..?
Användarvisningsbild
MiaM
Inlägg: 12861
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: Spektrumanalysator med TV-Tuner

Inlägg av MiaM »

Jag antar att det finns S-meterutgång på de flesta TV-tuners - de lär ju ändå ha automagisk AGC, så att AM-detektera videoutgången lär inte behövas.


(För en tunerburk för analog satellit-TV som ger färdig basbandsignal ("videosignal" med lite fel frekvensgång och ljudunderbärvågor upp till ca 8MHz med, och dessutom oklampat) så är det FM-demodulering, så den kan man inte AM-detektera för att få S-nivå, det blir nog snarast starkare signal av allt brus när man inte tar emot en korrekt analog sändning).
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Spektrumanalysator med TV-Tuner

Inlägg av xxargs »

blueint skrev:ViPEC fixar inte simuleringen?
(eller något annat fritt)
För husbehov fungerar Vipec men inom företag kräver man mycket, mycket mera då det är hela utvecklingssystem med olika funktioner med bla. 2D och 3D simuleringar av EM i stripline och mekaniska strukturer (tex när man gör antenner, kavitetfilter och keramiska filer och andra passiva RF-detaljer - kretskort med stripline i olika mönster är minst lika viktigt 'komponent' som halvledarna som sitter på den) och när man kommer till komponenter att den skall kunna simuleras olinjärt med olika tillverkares komponenter - man måste jobba med detta yrkesmässigt och även då så bemästrar man bara delar av det.


Det som jag saknar i Vipec är tex. automatisk optimering där man sätter olika krav (tex returförlustkrav inom ett frekvensområde), N-ports S-parameter block fler än 2 (tex när man skall arbeta med en duplexfilter som redan är ihop och du kan inte dela upp varje halva helt separat i varje mätning etc.) och en sak som jag verkligen saknar är transmissionslinje med förlust och helst frekvensberoende dito - infrastrukturen finns redan (dvs alfa-värdet - ni som läst och räknat på telegrafi-ekvationen vet vad jag menar) men att få in det i GUI kräver en del arbete då främst förstå hur GUI:et fungerar i programkoden och den delen är inte min starka sida utan får börja från början

det skulle mycket väl gå att fixa, men det gäller att ha tid för detta.
Användarvisningsbild
YD1150
Inlägg: 1974
Blev medlem: 29 oktober 2010, 22:41:10

Re: Spektrumanalysator med TV-Tuner

Inlägg av YD1150 »

Finns ingen signalstyrkeutgång (S-meter) på de jag har tittat på men en ingång
märkt AGC för att kunna reglera förstärkningen i tunern.
Fast några större signalstyrkevariationer förekom väl inte på marksänd analog TV
vid normala "atmosfäriska förhållanden" förutom reflexioner från flygplan.

1mV på antenningången ger en bra bild på analog TV.
Då har man en bandbredd på 7-8MHz, nu går "spektrumanalysatorn" med
endast 15kHz bandbredd så en hel del brus måste försvinna på så vis, möjligheten
att kunna se svaga signaler måste då öka.

AM-detektorn i en TV ger en spänning (videosignal) proportionell mot inkommande HF-signal (38,9MHz),
synkpulserna gav högst utspänning beroende på att vid svag signal så synkade bilden lättare
än om moduleringen var tvärtom (positiv modulering fanns i vissa länder, Sverige använde negativ modulering)

Testade att simulera några lågpassfilter ( Cauer, 5:e ordningen ) för 27MHz kristalloscillatorn,
schema finns i pdf:en nedan.
Lågpassfilter 27MHz.pdf
Lite mer info om filter: http://www.es.isy.liu.se/courses/TSEI66 ... ter3_4.pdf

Vart hittar man en Windows-version av ViPEC? de flesta verkar vara för Linux.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
MiaM
Inlägg: 12861
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: Spektrumanalysator med TV-Tuner

Inlägg av MiaM »

Aha, då ska AGC'n alltså genereras senare, problemet löst.

Om jag inte minns galet så var väl specen för antennanläggningar att de minst skulle ge 300mikrovolt på band I och minst 500 mikrovolt på band III och UHF.

(P.S. nån som någonsin i världshistorien haft någon nytta av att UHF TV-bandet är uppdelat på "band IV" och "band V"? :shock: )
blueint
Inlägg: 23238
Blev medlem: 4 juli 2006, 19:26:11
Kontakt:

Re: Spektrumanalysator med TV-Tuner

Inlägg av blueint »

Är det verkligen så mycket som 1 mV på antenningången? 56 µV är väl minimum för analog TV-signal?
Och 56 µv är 18 ggr mindre än 1 mV.
Skriv svar