Svenska ElektronikForumet

Hej,

Jag snickrar på en synth och får ett lite mystiskt spektrum. Det finns två "bullar" +/- 700Hz från signalen som jag har svårt att identifiera.

Lite fakta om bygget:

PLL: ADF4110
VCO: Hemmasnickrad colpitts med en BFG520 och ett Kv på ungefär 5MHz/V.
Loopfiltret har en bandbredd på ungefär 2kHz
PFD:n jobbar i 20kHz
Referensen är en 26MHz TCXO som har bättre fasbrus än -100dBc/Hz från 100Hz-1Mhz

Saker som jag redan har testat (och inte gett något resultat):

- Köra bygget med ett batteri istället för labagg
- justera loopfiltret lite fram och tillbaka

Bifogat finns den något underliga plotten på fasbruset samt en bild på spektrumet.
Är det någon här som har nått tips på vad man skulle kunna testa för att förstå vart dom där 700Hz-bullarna kommer ifrån?


/Jonas

välkommen till forumet

det var längesedan jag hölll på med pll , men

hur ser signalen ut om du kör vco enbart utan allt styrning?
med pot och batteridrift

och hur ser det ut om du har den pll delen igång men har bara potstyrning på vco
så det inte läcker över via matningen

Vad händer om du låter oscillatorn (VCO) täcka endast
det frekvensområdet du verkligen behöver.

Testat en VCO med MOSFET t.ex. BF981, BF998 (SMD) / JFET t.ex. BF256, BF245?
Höja Q-värdet i VCO:ns resonanskrets? Försilvrad tråd?

Är de olika delarna bra skärmade?
Har ibland fått bättre resultat med tunnare kretskortslaminat (0,5mm)
än mer 1,5mm.

för radiobyggen!

Välkommen!
Tummen upp för radiobyggen från mig också. Tyvärr kan jag inte bidra med så mycket. Dock tycker jag att 5 MHz/V låter rätt mycket, men det kanske är ett rimligt värde i sammanhanget?
Ett schema vore kul att se---det är just sådana här saker jag skulle vilja bygga i ett annat liv med mera tid, pengar och plats!


Edit: PLLerna i Icom R71 har ett reglerområde på i varje fall 5 V per styck, och då används tre eller fyra för att täcka 30 MHz.

Har du provat att mäta upp bara din oscillator? Gör ett filter för en loopbandbredd som är så smalt som möjligt, gärna 100Hz eller mindre. Bruset du ser utanför bandbredden kommer ju då i stort sett bara bero på VCO:n

Hur ser det ut om du går upp i jämförelsefrekvens och gör ett filter för betydligt större loppbandbredd?

Tack för välkomnadet och svaren!

Jag ska göra ett till försök utan att PLL:en är aktiv. Jag testade det tidigare och jag har för mig att man kunde se ett liknande spektrum... det var inte speciellt lätt att göra en fin plot (med medelvärdesbildning) eftersom att vco:n driver.

YD1150: Det ska jag testa också, jag hade redan minskat kopplingen mellan induktor och kapacitansdioderna så att jag har ett spann på 60MHz... men det är ändå väldigt mycket mer än vad jag behöver. Just nu finns ingen skärmning alls, men jag har försökt störa kortet på lite olika sätt utan att det gav speciellt mycket utslag såvida man inte stoppar fingret i resonanstanken =) Det finns plats på kortet för skärmburk och det blir säkert aktuellt senare när det finns en sändare i närheten.

hcb: Jag tror inte att 5MHz/V är ovanligt i alla fall. Några olika mini-circuits VCO:er som jag jämför med ligger på typ 10-15 MHz/V. Jag skulle tro att om man har ett lägre Kv än så borde man bli känsligare för ref-spurrar och andra restprodukter från PLL:en. Det är bara spekulation från min sida, men när jag har mätt tycker jag mig se en sådan koppling.

ds77: Bra idé, ska testa att göra ett loopfilter med jätteliten bandbredd.

Tack för alla tipsen, jag återkommer med resultaten framöver



Om jag inte löser problemet med att minska spannet på VCO:n kanske man får testa med en annan transistor eller möjligen kapacitansdioder.


Kortet har en bygghöjd på 0.7mm med ett jordplan på bottelagret. Ett schema, förhoppningsvis läsbart. En hel del av komponentvärdena stämmer inte i detta schemat. Det ska bli en rev 2 av kortet när jag känner mig nöjd med prestandan och än så länge har jag alla mod:ar på pappersanteckningar.
Synpunkter och idéer på konstruktionen är välkomna

Eventuellt så kanske du kan ta bort OP:n U3 om du modifierar bygget en aning.
Låter i princip pin 3 gå till pin 1 och skippar U3. Ev justeringar av loopfiltrets
komponenter tillkommer.

Några tips:
-Byt ut R28 100k mot en drossel (spole) på några "uH" eller tiotal 10uH eller så
R28 ligger HF-mässigt parallellt med resonanskretsen och sänker därigenom Q-värdet.

Kondensatorer i PLL:ens loop-filter bör vara lågläckande (inga elektrolyter!)
tantalkondensatorer går bra om högre värden (typ 1uF eller större) krävs.

Finns läckströmmar i kondensatorerna så kommer avstämningsspänningen
att sjunka mellan tidpunkterna då fasdetektorn justerar VCO:ns frekvens.
(Är t.ex. referensfrekvensen 10kHz så justeras VCO:n var 100us)
Följden blir att avstämningsspänningen blir ungefär som en sågtandsspänning
som i sin tur frekvensmodulerar VCO:n.........fult spektrum ut!

Parallellkoppla gärna HF-kretsarnas avkopplingskondensatorer med 470pF eller 1nF
1uF är rätt stort för HF men lämna kvar dem för de fungerar för "LF".



Håller på med ett 144MHz transceiver bygge själv
VCO:n jag använder ser ut så här:
Prova VCO:n med kapacitansdioderna "back to back"
som i schemat ovan.

Mina praktiska erfarenheter är att VCO:n ska täcka
endast det frekvensområde som behövs.

Fall 1: VCO:n ändras 20MHz / Volt
Fall 2: VCO:n ändras 5MHz / Volt

"Fall 2" kommer att vara mindre känslig på störningar
som kommer in via avstämningsspänningen.
En störning på avstämningsspänningen på en volt kommer
i "Fall 2" flytta frekvensen endast 5MHz mot 20MHz i "Fall 1".

Blir intressant att följa ditt bygge

Helt riktigt, OP:n tillför i nuläget bara en extra, onödig, parameter att ta hänsyn till i loop-filtret. När jag designade in den var tanken att man skulle ha möjlighet att nyttja hela spannet på kapasitansdioderna. Förmodligen får den vara kvar till rev 2 men med möjlighet att 0-ohm:a sig förbi den.

R28 borde helt klart vara en RFC. När jag bytte 100k-motståndet mot en RFC så blev spurrarna ett par dB lägre, inget anmärkningsvärt egentligen. Men när jag ändrade loopfiltret till 16kHz bandbredd och ställde in PFD:n till 162kHz visade det sig att det inte alls gick med resistorn, den kunde inte låsa alls. RFC:n gjorde mycket mer nytta när fasdetektorn jobbar snabbare.

Jag ska nog också lägga in plats för mer än en kondensator samt RFC:er på vco:n och buffersteget i rev 2. Jag har testat och patchat in RFC:er på vco:n och buffersteget men det gjorde varken till eller från på spektrumet. Gissningsvis har man mer nytta av dem om man har en sändare på kortet eller i närheten.

Här är i alla fall resultatet med snabbare fasdetektor och mer loopbandbredd: Spektrumet ser ut såhär: Jag tror att det förra loopfiltret var trasigt, det var nog inte 2kHz bandbredd. Ett bättre loopfilter och snabbare PFD gjorde verkligen stor skillnad, mycket mer än alla andra saker jag har testat.


Kul att du också snickrar på VHF-VCO:er. Vad har du för prestanda på din oscillator ? och vad ska du använda den till för något?

Själv har jag en förhoppning om att kunna lyssna på telemetrilänken från Arissat-1 när mitt mottagarbygge är klart =)

Vilken spektrumanalysator använder du?

En Signalhound SA44B.
http://www.signalhound.com

Det får bli en sista uppdatering av den här tråden, jag borde kanske skapa en projekttråd i stället.

Jag tyckte i alla fall att fasbruset blev väldigt bra till slut. För att lägga lite mer tyngd bakom mätresultatet bestämde jag mig för att jämföra med min HP8675 signalgenerator.

Fasbrus hos signalgeneratorn enligt HP/Agilent: Här är en PDF som innehåller lite mer prestandainformation om HP 8657:
http://cp.literature.agilent.com/litweb ... -2704E.pdf

Mitt mätresultat: I området 10Hz-1kHz tycker jag att det stämmer riktigt bra. Det var _väldigt_ svårt att mäta fasbrus från 1Hz som dom har gjort i sin plot. Jag lät generator vara igång i ungefär en timme innan jag gjorde mätningen men den verkar driva lite ändå. I området ovanför 1MHz räcker inte kvalitén på refensen i spektrumanalysatorn till. Den första spurren ligger lite lägre än vad den gör i verkligheten för att instrumentet driver lite. När jag tittade utan massa VA låg den ett par dB högre och närmre det HP säger i sin plot. Jag kan däremot inte förklara varför man inte ser spurrarna i området 100K-1M, man borde kunna se topparna.

Kul resultat tycker jag och det gör mig lite säkrare på att fasbruset i min konstruktion faktiskt stämmer med verkligheten.

jop: Har du jobbat vidare med frekvenssyntesen och ditt projekt i den andra tråden "Satellit-mottagar-projektet Apogee"?

Jag tänkte länka till diverse sidor på nätet med bra info inom frekvensgenereringsområdet och kanske ge dig ett och annat
tips då när du höll på som mest intensivt (augusti 2011) med din konstruktion i den här tråden men det blev inte av då.
Är du nöjd med prestandan i LO-genereringen så här ett halvår senare och kanske har hunnit utvärdera det hela ytterligare?