Filtru optimizat pentru AD9851

Circuite electronice, echipamente home made, aparatura de masura si control, scheme...

Avatar utilizator
YO9CHO
Mesaje: 936
Membru din: Sâm Iun 19, 2010 11:44 am
Contact:

Re: Filtru optimizat pentru AD9851

Mesajde YO9CHO » Vin Dec 02, 2016 9:58 am

Download:

http://www.electroschematics.com/835/rfsim99-download/

Evident , are si limitari (vezi comentariile). Avantajul este simplitatea si gratuitatea. 8-)

Avatar utilizator
yo3fhm
Mesaje: 550
Membru din: Mie Ian 19, 2011 7:36 pm
Contact:

Re: Filtru optimizat pentru AD9851

Mesajde yo3fhm » Vin Dec 02, 2016 11:35 am

@YO9CHO: Am primit fisierul s2p trimis de tine si l-am incarcat in LTSpice.
Am simulat mai intai de la 1MHz la 200MHz/grafic logaritmic, apoi am incercat sa reproduc span-ul tau, de la 10KHz la 400MHz (cu grafic liniar si afisarea fazei).

Iata schema. S112221.lib este conversia fisierului tau Touchstone, in formatul pe care il accepta LTSpice ;)
Imagine

Graficele de la 1MHz la 200MHz (scala logaritmica):
Imagine

...si graficele de la 10KHz la 400MHz (scala liniara):
Imagine

Dupa cum spuneam, m-am obisnuit mult cu LTSpice, dar voi incerca si RFSim99, dupa recomandarea ta. Am vazut si clipul postat de tine. Pot reveni cu un exemplu in care am folosit fisierul Touchstone extras de la un filtru SSB pe 10.8MHz, pentru a simula adaptarile necesare (tot cu LTSpice, hi).
Chiar sunt curios ce pot gasi in plus (Spice-ul nu face diagrama Smith, dar asta nu m-a deranjat). Sunt sigur ca are niste shortcut-uri foarte utile si interesante special pentru RF. Promit ca voi "sapa" in el, dar daca ai aprins scanteia, s-ar putea sa te deranjez cu ceva intrebari, sa stii ! Hi.
73! si toate cele bune,
Cezar Vener - YO3FHM

Avatar utilizator
YO9CHO
Mesaje: 936
Membru din: Sâm Iun 19, 2010 11:44 am
Contact:

Re: Filtru optimizat pentru AD9851

Mesajde YO9CHO » Vin Dec 02, 2016 12:05 pm

Excelent rezultat in LTSpice Cezar! Felicitari!

Sa sti ca RFSim99 este mult mai putin complex decat LTSpice. Imi aduc aminte de el ca a fost conceput ca un exercitiu al unui student , parca de la Cambridge. Din pacate nu a lasat si sursa...Parca "firma" lui se numea HyDesign, sau ceva asemanator.
P.S. Vezi ca are si Monte Carlo. ;) Poti sa schimbi tolerantele la componente si vezi distributia.E.t.c.

Avatar utilizator
YO9CHO
Mesaje: 936
Membru din: Sâm Iun 19, 2010 11:44 am
Contact:

ADIsimDDS (Direct Digital Synthesis)

Mesajde YO9CHO » Vin Dec 02, 2016 12:20 pm


Avatar utilizator
yo3fhm
Mesaje: 550
Membru din: Mie Ian 19, 2011 7:36 pm
Contact:

Re: Filtru optimizat pentru AD9851

Mesajde yo3fhm » Sâm Dec 03, 2016 1:44 pm

Buna dimineata,

Intrucat Razvan a ridicat problema Q-urilor bobinelor (prin prisma performantelor ce se pot obtinie ulterior de la un filtru realizat in conditii de amator), m-am gandit sa incerc realizarea practica a filtrului trece-jos pe care l-am reproiectat initial pentru iesirea modulului chinezesc cu AD9851.
Am luat in considerare varianta cu Zin/Zout = 50 ohmi, postata anterior.
Adica asta ;) :
Imagine

Zis si facut. In dimineata asta, dupa toate socotelile initiale, am insfacat o bucata de sarma din cupru pentru instalatiile electrice, cumparata mai de mult din piata. Am inlaturat izolatia de PVC, am lustruit cu smirghel suprafata conductorului, apoi am calibrat sublerul si am masurat diametrul: 1.3mm.

Pentru dimensionarea aproximativa a bobinelor, am folosit calculatorul online de la Pronine, varianta single-layer air coil . Pentru bobinare, am folosit cotorul unui burghiu de 7.5mm, apoi am masurat bobinele cu ajutorul batranului meu impedantmetru (Tesla BM538). Pornit anterior, desigur ;) Petru L1 si L2, a fost suficient sa maresc putin distanta dintre spire, pentru a obtine o inductanta de 120nH. Pentru L3 (150nH), a trebuit sa mai scurtez cu aprox. 4mm lungimea totala a unuia dintre terminale si sa reajustez bobinajul. In loc de 5.3 spire, au rezultat ... 4.8 spire, hi hi :roll:

Iata aici datele bobinelor. Le-am determinat si Q-ul, folosind metoda standard (f0/banda la 3dB). Desigur, nu metoda este cea care introduce erori, ci elementele parazitice din sistemul de masura. Aveti mai jos ce-am obtinut. Si tineti cont ca la proiectarea initiala a filtrului (ca si in simularea lui, de altfel), am introdus Q-uri de 50, tocmai ptr a lua in considerare varianta cea mai proasta de realizare pe masa radioamatorului obisnuit.
Si inca ceva: nu uitati ca valorile Q-ului din tabel, sunt pentru Q in sarcina (bobina e incarcata de montura de masura si de sonda impedantmetrului). Daca veti incerca sa estimati Q-ul acestora, folosind calculatoare online, cele mai multe ofera valori pentru Q unloaded (in gol) si e normal ca in aceasta situatie, valorile sa fie foarte mari. Hi.

Imagine
Apoi am scotocit prin organizatoarele cu componente si am scos de pe acolo niste condensatoare ceramice NP0. Cele pe care Razvan le-a privit suspicios, desigur, ca sa respect aceasi schema de realizare a filtrului. Hi ! Cand le-am cumparat, le-am cerut cu toleranta 5%. Le-am masurat atat cu impedantmetrul, cat si cu un capacimetru digital; diferenta dintre rezultatele celor 2 masuratori au fost cu erori sub 3%, iar fata de valoarea inscrisa pe componentele masurate, sub 5%. Tinand cont de cele obtinute, am fript la repezeala si o analiza Monte-Carlo pe configuratia filtrului proiectat si am rasuflat usurat cand am vazut ca statistica a spus cinstit ca pot sa beau chiar si un whiskey cu Cola + gheata, daca am grija sa stau intr-o toleranta de 10%.

Bun... mi-a fost lene sa realizez cablaj si alte sofisticarii de genul asta.
"Fratiorul Albert stie / Cum se face meserie / De la el am invatat / E egal mc patrat" - parca asa zic Iulian Universalu' si Stivăn Quasaru', in versurile celei mai cunoscute parodii referitoare la lumea oscilatiilor si undelor, nu-i asa? ( pentru a respecta legea drepturilor de autor, citez aici sursa: "Unde americane, unde gravitationale") :lol:
(BTW: sa nu picati in eroare, nu e vorba de manelisti, ci de o trupa foarte haioasa de absolventi ai UNATC, care se tin ... de sotii, hi hi).

Ca atare, am tras de pe masa prima placuta de PCB care mi-a picat in mana si am trantit filtrul direct pe ea, in aer, intre doua mufe SMA. Asa e mai convingator, pentru ca orice radioamator il poate aborda, fara alte dureri de cap.
Iata ce a iesit (click pe poza pentru marire, back ptr revenire):
Imagine

Ei da, stiu ca vor fi observatii asupra modului de realizare. Probabil ca ar fi justificate partial. Dar sa vedem ce-am obtinut mai departe ;) ;)
(click pe poza pentru marire, back ptr revenire):
Imagine

Asadar, masuratoarea desfasurata pe VNA, (span intre 1-200MHz), spune ca cea mai mare atenuare de insertie este la 25MHz, adica -0.22dB. Frecventa de taiere a FTJ-ului este la 79.7MHz (-3dB). Da, stiu, a iesit cu aproape 10MHz mai sus fata de ceea ce ar fi trebuit sa fie. Ei si? Oricum, din ce am inteles, Razvan, ai fi dorit un filtru cu taiere la o frecventa mai joasa. Il pot reproiecta, desigur... daca crezi ca e util. In fine, cel mai prost RL (Return Loss) este, asa cum era si de asteptat, tot la 25MHz: -13.44dB. Se poate trai si cu valoarea asta, cei care lucreaza in domeniu stiu bine lucrul asta ;)
In rest... am mai afisat graficele fazei modulului impedantei si fazei coeficientului de reflexie. Sa fie ... masa bogata, daca mai trebuie !

Suplimentar fata de asta, am mai extras setul de parametri S bidirectional, apoi l-am importat in LTSpice si am fript rapid o simulare pentru a vedea daca respecta ce a scos VNA-ul. Si respecta. Iata mai jos probele:

Filtrul reprezentat de cuadripolul cu 2 porturi:
Imagine

... si caracteristicile obtinute in simulare:
Imagine

Cam asta ar fi. Pe scurt, filtrul obtinut nu e perfect, dar e perfect utilizabil si va da cu siguranta rezultate. Poate o sa-l chinuiesc si pe analizorul de spectru, dar deocamdata se apropie masa, iar in alta ordine de idei, as vrea sa ma ocup si de altele.

Prin cele de mai sus, am vrut sa demonstrez ca se pot obtine Q-uri suficient de bune si in regim de amator, ca nu sunt necesare masuratori in conditii de laborator de cercetare si ca pentru un amarat de FTJ care functioneaza la frecvente de pana la 100MHz, nu sunt necesare precautii exotice, acesta functionand binisor si daca e executat cu componente din "Epoca de aur". THT, domle', adica tehnologie pentru gauri adevarate, nene Iancule !

Apropos, poate nu toti colegii stiu... dar cei care lucreaza in microunde au o expresie extrem de incisiva, cu care ii persifleaza pe cei care opereaza in spectrul RF inferior: "Ce domle', 100MHz? Pai ala e sarma, e DC ! "... Eu am avut ocazia s-o "incasez" (evident, tot in gluma), atat de la un foarte bun amic, cat si de la profesorul Militaru de la catedra de microunde de la noi, cand m-am dus cu un alt filtru sa-l rog sa mi-l vizualizeze pe VNA-urile de acolo... care functioneaza pana la 30GHz :roll:

In concluzie, traiasca sarma de 1mm... si spor la sarmareala !
Pentru scurtisti, surubelnita si letconul conteaza, ca altfel nu mai facem nimic. "Degeaba esti pă frecvență, daca ai interferență" :lol: - asa spun versurile aceleiasi parodii anti-manelistice pe care v-am amintit-o mai sus.
Week-end fain !
73! si toate cele bune,
Cezar Vener - YO3FHM


YO9IRF
Mesaje: 328
Membru din: Sâm Iul 21, 2012 4:43 pm
Contact:

Re: Filtru optimizat pentru AD9851

Mesajde YO9IRF » Lun Dec 05, 2016 3:32 pm

Salut Cezar,

Sigur, nu merita sa perfectionam filtrul prea mult cand lucram cu AD9851, care e o sursa de semnal calitativ modesta. Pentru orice scop practic amatoricesc, varianta initiala cu bobine pe toruri e mai mult decat suficienta si satisface orice cerinta. Cu toate astea, investigatiile tale clarifica unele chestii utile si cred ca merita sa mai ridicam cate o discutie din asta din cand in cand.

Hai ca trec si eu la latura practica, ca tot vreau sa vad cum merge VNA-ul pe care l-am asamblat :).

Razvan.

yo9yul
Mesaje: 49
Membru din: Vin Mai 20, 2016 7:12 pm
Contact:

Re: Filtru optimizat pentru AD9851

Mesajde yo9yul » Lun Dec 05, 2016 3:59 pm

Ce varianta de analizor ai facut Razvane,?
http://www.dg7eao.de/arduino/antennen-analysator/
sau
http://www.kh-gps.de/ant_analyzer.htm
sau altceva?
Eu am tote piesele (cred) de la prima varianta si astept sa imi fac timp de el.
73 de YO9YUL
Iulian

YO9IRF
Mesaje: 328
Membru din: Sâm Iul 21, 2012 4:43 pm
Contact:

Re: Filtru optimizat pentru AD9851

Mesajde YO9IRF » Lun Dec 05, 2016 4:18 pm

Salut Iulian,

e varianta lui Anthony F4GOH: https://hamprojects.wordpress.com/2016/ ... h-version/

Insa am modificat firmware-ul si am adaugat suport pentru Si5351, acum merge pana la 160MHz (inca ramane de stabilit cat de bine). Pentru antene e bun insa pentru ceva mai serios (filtre, etc) performanta e slaba, gama dinamica e pe la 40dB.

razvan.


Înapoi la “Constructii electronice”

Cine este conectat

Utilizatori care navighează pe acest forum: Niciun utilizator înregistrat și 9 vizitatori