UR5FFR Network Analyzer

[Anatol68]

Выполнил капитальное экранирование: 

 

Откалибровал, попробовал прогнать с различными значениями аттенюатора: 0dB, 6dB, 12dB, 40dB, 46dB и разомкнутые вход и выход (на изображении смотрим последовательно сверху вниз). Количество точек = 1000. Вот что получилось:

 

 

Это нормально (погрешность) и допустимо для данной конструкции, или в моей "консерватории" что-то не так? Если не так, как можно подправить?

Аттенюаторы были предварительно проверены на NWT-70. 

 

Еще картинка с открытыми вход/выход (красный график) и с аттенюатором 80dB (зеленый):

 

[Anatol68]

Основные проблемы решил, чему очень рад! 

 

Виновником «торжества» был С17. Удалил его, оставил только С9, дорожка на всех графиках при соединенных RF Out и RF In 50R приобрела практически идеальный вид.

 

Для того, чтобы уровень в dB на краях шкалы соответствовал указанным, пришлось уменьшить выходной уровень в скетче в строке #define SI5351_CLK2_DRIVE   0 (была тройка). Уровень шумовой дорожки поднялся, но зато хоть значения по шкале теперь стали более близкие к реальным. Но все равно небольшая нелинейность присутствует в самом начале шкалы в dB и внизу. А при тройке (скетч) шумовая дорожка была, конечно, ниже, но, например, подключение аттенюатора на 6dB приводило к прохождению линии графика только на 3dB, т.е довольно сильная нелинейность по краям. Правильно сделал или нет, автор, надеюсь, подскажет.

 

Довольно критичным узлом, влияющим на уровень шумовой дорожки (RF Out и RF In 50R разомкнуты), оказался стабилизатор AMS1117-3.3. По тех. описанию нижний порог входного напряжения должен быть не менее  4,75 В, однако, учитывая, что при питании от USB происходит падение напряжения примерно на 0,6 В (в плюс включен диод), в мною повторенной конструкции анализатора на сам стабилизатор попадало только 4.23 В. При таком варианте питания шумовая дорожка «горбом» поднималась от 80 dB до 50 dB в интервале от 1.5МГц и до 2.5МГц. Такая проблема наблюдалась только при работе с домашним ПК. А вот с нетбуком все почти отлично. Добавил в корпус (собственно говоря, изначально это планировал) пятивольтовый стабилизатор с обвязкой и штыревым разъемом для подключения внешнего питания. Проблема «горба» почти полностью решена. Пока питание от импульсного 10-ти вольтового БП, на шумовой дорожке есть кое-какие мелкие помехи, но это совсем не критично; будет время, подключу трансформаторный, посмотрю, что получиться.

 

Самым трудным оказалось изготовление корпуса, в заначке ничего готового не оказалось, пришлось из куска старой оцинковки «лепить»…

 

В качестве «доказательства» проделанной работы прилагаю фото и графики. Все графики выполнены при питании от USB нетбука, внешний источник не использовал. 

 

Перед автором снимаю шляпу за отличную конструкцию!  :ladushki:  Еще бы программку для небольшого экрана нетбука подправить...

 

Нетбук 0.1-149 МГц соед., -6dB,-40dB, откр (шум. дорожка)

 

Нетбук 0.1 - 30 МГц соед. и откр. (шум. дорожка) Там на графике слева палка - это пролаз ПЧ 455 КГц, от нее никуда не денешься, для моих целей абсолютно не мешает, на просмотр ЭМФ 500кГц не влияет, т.к. далеко от полосы пропускания.

 

Нетбук 10 - 30 МГц соед. и откр. (шум дорожка)

 

Нетбук 10 - 20 МГц соед. и откр. (шумовая дорожка)

 

Нетбук 20 - 30 МГц соед. и откр. (шумовая дорожка)

 

Нетбук 130 -149МГц_соед_и_откр (шумовая дорожка)

 

 

Прогнал без какого-либо согласования то, что попалось под руку, поэтому пусть графики не смущают. Стенд для фильтров еще не готов.

 

ФЭМ_034Н_500_3_1_без элементов согласования

 

Кварцевый фильтр на PAL-овских резон. Год изготовления - 2005. Без элементов согласования, просто подключен к кабелькам и все.

 

Ну и как же без кварцев 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[Relayer]

Мои поздравления по поводу успешного запуска. Влияние C17 достаточно странно. Возможно были проблемы с конденсатором (мне как-то попался 0,1u 1206 который имел утечку по пост.току). Или проблемы с монтажом.

Насчет линейности шкалы. Очень похоже что у вас случается компрессия. Происходить это может как из-за "китайских" деталей, так и из-за просадки напряжения питания. Посмотрю

PS стенд для настройки КФ делается из двух резисторов - переменного и постоянного. Я на первой странице темы постил ссылку

[Relayer]

Провел измерения при пониженном до 4,5в питании. Действительно имеет место компрессия, которая приводит к нелинейности показаний. Надо не только уменьшить уровень выхода, но и уровень гетеродина для первого смесителя. В скетче установить константы в такое значение:

#define SI5351_CLK0_DRIVE   0
#define SI5351_CLK1_DRIVE   0
#define SI5351_CLK2_DRIVE   0

Эксперименты с C17 не подтвердили ваши замеры. Что с ним, что без него шумовая дорожка одинакова. Получилось улучшить шумовую дорожку убрав C17 и припаяв его параллельно R22 (то есть зашунтировав вход A0 на землю).

И еще один нюанс. Убрал экран который закрывает смесители и лог.детектор. И это так же уменьшила пролаз. Так что нужно с осторожностью относиться к экранировке и проверять ее влияние.

[Relayer]

Все собрал в кучу и выложил обновление

Так же поправил работу софта на разрешении 1024*600 - должно все показывать

[Anatol68]

 

Все собрал в кучу и выложил обновление Так же поправил работу софта на разрешении 1024*600 - должно все показывать

Огромное спасибо! Весьма оперативно.

 

Программу проверил, на нетбуке теперь все просто замечательно!

Кстати, очень нравится "фишка" в способе ввода числовых данных колесиком мышки (нач. значение и конечное) для частоты. Быстро и удобно, не надо к клавиатуре тянуться.

 

Уровень сигнала для смесителя пока в скетче не менял. Дополнительные конденсаторы для стабилизатора поставил - пару танталовых (сдернул со старого дисковода) на 22 и 10 мкФ, почитав http://tqfp.org/circuit-design/pochemu-stabilizatory-ne-druzhat-s-keramicheskimi-kondensatorami.html и даташит.

 

Найду время, еще раз проверю влияние C17, но как только я его убрал, графики стали ровными, без тех "всплесков", что были изначально. А на уровень самой шумовой дорожки он влияние не оказывал, единственное, что эти "всплески" отражались и на ней. Сам удаленный конденсатор не проверил сразу, а жаль. Возможно он был дефектным. Да что там говорить, 100% деталей да и сам стеклотекстолит - все из Китая со всеми вытекающими...

 

Еще раз спасибо за весьма полезную конструкцию!

 

[Relayer]

Там не только колесико работает - попробуйте даблклик по любой цифре - обнулятся разряды справа.

С17 рекомендую перепаять на вход А0 на землю

[Anatol68]

 

Там не только колесико работает - попробуйте даблклик по любой цифре - обнулятся разряды справа.

А ещё, оказывается, правой кнопкой мышки можно и график таскать. Андрей, признавайтесь,  сколько еще тут секретов в интерфейсе программы имеется?

 

С17 обязательно поставлю, как в новой редакции схемы указано.

[Relayer]

Да немного. Все никак руки не доходят склеротичку написать по интерфейсу. Еще из полезного - на графике mouse wheel с нажатым шифтом на клавиатуре - масштабирование по вертикале. Без шифта - масштабирование по горизонтали

[Anatol68]

 

С17 рекомендую перепаять на вход А0 на землю

 

Поставил С17 так, как указано в новой редакции схемы.  Увы, но результат вновь аналогичный - на графике снова выбросы, да еще какие! Конденсатор предварительно проверен (не только на наличие емкости). Убрал его и успокоился. Разбираться детально в причине такой реакции не стал, анализатор и программное обеспечение и так работают весьма и весьма достойно. 

 

Есть задумка собрать второй, но упрощенный вариант - без коммутаторов, только с одним RF_Out и RF In 50R. На домашней странице проекта указано, что так можно сделать. Правильно ли я понял, что электронные коммутаторы (в таком варианте) можно убрать из конструкции совершенно безболезненно?

[Relayer]

Да, коммутаторы можно выбросить и получить чистый 50 ом вход/выход. Сам думал над таким ... гм ... облегченным вариантом Что-то типа NWT-Lite. В софте ничего менять не надо - просто выбор входа не будет работать. Если такая тема интересна - могу подготовить схему и печатку - там делов на почаса от силы

PS кстати вот подумал - можно сделать оба входа (низкоомный/высокоомный), а переключать их обычным тумблером! дешево и сердито

[Anatol68]

За информацию спасибо!

 

 

Если такая тема интересна - могу подготовить схему и печатку - там делов на почаса от силы

Интересна! 

 

 

PS кстати вот подумал - можно сделать оба входа (низкоомный/высокоомный), а переключать их обычным тумблером! дешево и сердито

А можно и транзисторным ключиком мелкой релюшкой управлять вместо коммутатора...   Это для тех, кому либо по зрению трудно эту мелочь припаять, либо просто ввиду отсутствия коммутаторов. Но лучше оставить только RF In 50R, а при необходимости просто сделать выносной высокоомный пробник. 

 

От схемы, если подготовите, не откажусь, а вот печатную плату планирую несколько изменить - развернуть модуль Ардуино на 90 градусов и чуточку к краю платы сдвинуть (там, где USB разъем Ардуино, чтобы края плат модуля и платы анализатора были на одном уровне). Тогда входные разъемы будут спереди (планирую разъемы SMA на плату), USB - сзади. 

 

[RA4DB]

Андрей, спасибо за прибор, все нравится. Но вопрос чуть-чуть не по теме. Вы применили для коммутации 74LVC1G3157. Я видел схемы, где на вход коммутатора подается смещение (половина питания), вроде бы для снижения искажений. Это так? А у Вас такого смещения нет. Собственно, почему этот вопрос задал: хочу применить эти ключи для схемы коммутации трансивера - включение/выключение диапазонных полосовых фильтров (видел в инете схему, но сейчас найти ее не могу - статья на английском, какой-то иностранец экспериментировал с этими ключами для коммутации ДПФ - получилось приемлемо), входного УВЧ, аттенюаторов. Можете что-нибудь подсказать на эту тему?

[Relayer]

Для задач NWT смещение не надо. Оно влияет на интермодуляционные искажения. В приемной технике обязательно подавать половину питания. Например посомтрите у меня в соседней теме про DragonFly Pro - там в смесителе смещение есть. И если есть в доступности то лучше использовать FSA3157 - у нее искажения меньше чем у 74LVC1G3157

[RA4DB]

ОК, понял. Спасибо