150 MHz sinüs ve kare dalga sinyal jeneratörü

[tekosis]

Selamün aleyküm ustalar... 150mhz sinüs ve kare dalga sinyale ihtiyacım var. sa818 modül ile sinüs olarak bu sinyali üretmek mümkün görünüyor. Bu modül telsiz uygulamalarında kullanılıyor ama girişine bir sinyal uygulamaz isem sanırım istediğim temiz sinüs sinyali alabilirim. Eğer alabilisem bu sinyali bir de opamplı karşılaştırıcıya girerek kare dalga üretme planım var. Opamp olarak aşağıdaki ürün uygun görünüyor. Sizce nasıl bir yol izlemeliyim? Başka alternatif önerisi olan var mı? Gücü de ayarlayabilmem lazım ki bu modül çıkış gücü 0.5W veya 1W olarak ayarlanabiliyor.

MH6622 Dual Wideband, Low Noise, 160 MHz, Operational Amplifiers

SA818-V modül

 

[ozkarah]

150 MHz kare dalga için SIS5351 gibi bir sentezleyici kullanabilirsiniz.
Ayrıca bunu 2-3 kademeli bir alçak geçişli filtreden geçirerek sinüs sinyalinizi de üretebilirsiniz.

Daha yüksek frekanslar için ADF4350, ADF4351 gibi frekans sentezleyicilerine bakabilirsinz.

Si5351 Saat Sinyal Jeneratör Modülü 8khz - 160Mhz Clock Generator Sinyal Jeneratör Modülleri Motorobit - Motorobit.c

Si5351 Saat Sinyal Jeneratör Modülü 8khz - 160Mhz Clock Generator Sinyal Jeneratör Modülleri Si5351 Saat Sinyal Jeneratör Modülü 8khz - 160Mhz Clock Generator 8KHz'den 150MHz'e kadar istediğiniz frekansta saat sinyali üretebileceğiniz bu ürün ile f

www.motorobit.com

Bende bir yerlerde bu modülden bir tane olacaktı ama bulup test etmem biraz zaman alabilir.

 

[tekosis]

@ozkarah hocam ilginiz için teşekkür ederim. Devreyi yapacağımız arkadaş sa818-v temin etmiş. Öncelikle onu deneyip bir göreceğiz. Sanırım işimi görecektir.

144Mhz olan bu sinüs dalga bir kart testi için sinyal kaynağı olarak prob ile kontrol edilecek karta sinyal enjekte etmek için kullanılacak. Bu probu doğrudan karta lehimleyebilirim ya da bu frekans için uygun pcb montajlı bir konnektör kullanabilirim. Probu lehimlemenin konnektörle yapılan bağlantıya göre bir dez avantı olur mu acaba?

 

[ckocagil]

SA818 güzel modülmüş. Si5351 de kullanılabilirdi ama muhtemelen çıkışını filtrelemek gerekirdi. Herhalde SA818'in çıkışında filtre vardır. Daha ucuz bir yöntem, bir kristal osilatörün harmoniğini kullanmak olabilir. Örneğin 50 MHz kristalin 3. harmoniği 150 MHz verir.

Doğrudan lehimlemenin bir sorunu olmaz. O frekanslarda pek kayıp da görmezsiniz. Yalnız coaxın ayrıldığı nokta ile pcb arası kablo mesafesini kısa tutun yeter.

Ayrıca sinyal seviyesine de dikkat etmeniz lazım. Fazla güçlü sinyal RF devrelerini kolayca bozabilir.

 

[ozkarah]

Biraz inceledim. SA818 basit bir sinyal sentezleyiciden öte bir entegre. Ses girişi, sinyal işleyici ve amplifikatör de içeriyor. Walki-talkie telsiz yapımında kullanılıyormuş.

Şuradaki incelemeye göre SA818 çıkışında filtre yok.

Bir de SA818 kare dalga mı sinüs mü veriyor tam anlayamadım dökümanından. Ancak, videodaki spektrum analizör görüntüsüne bakınca sinüs olduğunu düşünüyorum.

 

[tekosis]

@ckocagil cevap için teşekkür ederim. Evet çıkışında filtre görünmüyor. Videonun 11:25 anında da filtre olmadığından bahsediyor. Çıkış için bir filtre uygulaması yapmak gerekecek. Modül gelsin bir çalıştırayım sonra filtre denemeleri yaparım. Hem spektrum analizör çalışması için iyi bir proje olur.

Yalnız coaxın ayrıldığı nokta ile pcb arası kablo mesafesini kısa tutun yeter.

Bunu pek anlamadım hocam.

@ozkarah spektrum analizöründen çıkış sinyalinin sinüs olduğunu nasıl anlıyorsunuz?

Not: çıkış sinyal şeklini chat-gpt ye sordum cevabı şu oldu;

Genellikle SA818 GSM modülünün çıkış sinyali sesli iletim amacıyla kullanıldığı için bir tür modülasyon içerir. Bu modülasyon, çoğunlukla GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) olarak bilinir ve bir çeşit sinüs dalga taşıyıcısı üzerine dijital verilerin modülasyonunu içerir. Yani, çıkış sinyali temelde bir sinüs dalga taşıyıcısı ile modüle edilmiş bir dijital sinyal içerir.

Ancak, çıkış sinyalinin tam olarak ne kadar sinüzoidal olduğu, genellikle sinyalin işlenme şekline ve filtrelemesine bağlıdır. Pratik uygulamada, bu tür modüllerin çıkışları genellikle çok temiz bir sinüs dalga üretmez, ancak sesli iletim için yeterince uygun bir sinyal sağlar.

Modülasyon ve çıkış sinyali hakkında daha fazla ayrıntı, modülün belgelerinde veya üretici tarafından sağlanan teknik bilgilerde bulunabilir. Bu belgeler, çıkış sinyalinin özelliklerini ve karakteristiğini daha ayrıntılı bir şekilde açıklayacaktır.

 

[ckocagil]

Bunu pek anlamadım hocam.

Bir parça coax aldınız. Bir ucuna konnektör bağlayıp sinyal üreticiye taktınız. Diğer ucunu ise PCBye takmak istiyorsunuz. 2-3 santim soyup dışındaki örgüyü ve merkezindeki teli ayırıp PCB'ye bağlayabilirsiniz. Bu birkaç santimlik kısım çok sorun yaratmaz. Sinyal seviyenizi bilmiyorum ama düşük sinyallerle çalışıyorsanız dışarıdan FM radyo yayını girebilir, haberiniz olsun. Bunu önlemek için folyo vs. ile shieldlamak gerekir.

 

[ozkarah]

Bunu pek anlamadım hocam.

@ozkarah spektrum analizöründen çıkış sinyalinin sinüs olduğunu nasıl anlıyorsunuz?

Sinüs dalganın harmonikleri sırayla gittikçe azalan bir eğilimdelerken, kare dalganın tek harmonikleri (1., 3., 5. ...) baskın, çift harmonikleri (2., 4., 6. ...) zayıf olur.

Sinyal jeneratörü ile 10 MHz bir sinüs sinyali ürettim. Osiloskoptaki FFT görüntüsü şöyle:

Görüldüğü gibi harmonikler tam düzenli olmasa da giderek azalıyorlar. (2.h: 20MHz, 3.h: 30MHz, 4.h: 40Mhz...)

Bu da aynı frekansta ürettiğim bir kare dalganın FFT görüntüsü:

Tek harmonikler (1.h: 30MHz, 3.h: 50MHz, 5.h:70MHz...) net bir şekilde çift harmoniklere göre baskın. B kare dalganın spektrum analizöründeki karakteristik görüntüsü.



Aşağıdaki resim de videonun 5:50 zamanından:

 

[taydin]

Sinüs dalganın harmonikleri sırayla gittikçe azalan bir eğilimdelerken

İdeal sinüs dalganın harmonikleri olmaz. Sadece temel frekans bileşeni vardır. Eğer bir sinüs dalgada harmonikler gözlemleniyorsa, o bir distorsiyonun veya lineer olmayan bir davranışa işaret eder. Mesela şimdi ideale çok yakın kalitede sinüs üreten audio analizörü ile 2 Vrms, 1 kHz lik bir sinyal ürettim. Görüldüğü gibi neredeyse hiç harmonik yok.

 

[ozkarah]

Haklısınız üstat ama saf sinüs için THD değeri 0 olan bir sinyal üreteci gerekiyor ki, malesef pratikte bu frekanslarda ve erişilebilir fiyatlarla bulmak çok mümkün değil.

Benim paylaştığım sinus sinyali 0dBm (@50 Ohm) olacak şekilde SDG2042x ile ürettim ve koaksiyel kabloyla osiloskopa taşıyıp girişi 50 Ohm ayarlayarak ölçüm. Ona rağmen bu kadar hamonik görüntüsü oluyor. O yüzden harmoniklerin zaten var olacağını varsayıp nasıl görüneceğini paylaşmaya çalıştım.

Sizde de aynı sinyal jeneratörü var bildiğim kadarıyla. Benimkinde fazla harmonik olması ihtimaline karşın siz de bir test yapabilirseniz çok makbule geçer.

 

[taydin]

RF üreteçlerin ürettiği sinüsler harmonikli oluyor genelde. Ben de ölçüm yapsam benimkinde de belli bir harmonik olacaktır. Bunlarda bir PLL ile önce bir baz frekansı oluşturuluyor, sonradan DDS veya benzeri dijital yöntemlerle dalga şekli sentezleniyor. Her aşamada nonlineerlik var.

Ama RF uygulamalarında bu bir sorun olmuyor, sinyal üretecin çıkışına üst harmonikleri bastıran bir low pass filtre koyman yeterli oluyor.

 

[taydin]

RF uygulamalarında çok temiz sinyal üreten YIG Osilatörler var. Bunlar eski spektrum analizörlerinde veya günümüzde üst seviye spektrum analizörlerde lokal osilatör olarak kullanılıyor.

 

[tekosis]

@ckocagil açıklama için teşekkür ederim.

@ozkarah gayet güzel bir anlatımla konuyu netleştirmişsiniz teşekkür ediyorum.

@taydin hocam

Ama RF uygulamalarında bu bir sorun olmuyor, sinyal üretecin çıkışına üst harmonikleri bastıran bir low pass filtre koyman yeterli oluyor.

sinyal jeneratörü ile ürettiğimiz sinyaller alt frekanslarda harmonik bileşen içermeyeceği için mi sadece alçak geçiren filtre kullanıyoruz?

 

[taydin]

sinyal jeneratörü ile ürettiğimiz sinyaller alt frekanslarda harmonik bileşen içermeyeceği için mi sadece alçak geçiren filtre kullanıyoruz?

Aynen öyle. Harmonikler her zaman temel frekansın tam katlarıdır.

 

[tekosis]

@taydin teşekkürler konu benim adıma netleşti.

Üstadlar, araştırdığım kadarı ile filtre tipini seçerken devrenin çıkış empedansına ve sinyalin uygulanacağı katın giriş empedansına göre tercih yapmak gerekiyor. Aşağıdaki resimlerde giriş ve çıkış empedansına göre hangi filtre tipini seçebileceğimiz gösteriliyor. Sizce bu modül(SA818) için hangi filtre tipini uygulamalıyım. Modülün ürettiği sinyal devreleri test etmek için kullanılacak ki uygulamalarda devrelerin giriş empedansının ne olacağı belli değil.

Kaynak : https://industrial.panasonic.com/ww/ss/technical/b4

Aşağıdaki şemada ise AD9850 DDS modülün çıkış filtresi görünüyor. Bu devrede pi tipi filtre kullanmışlar. Modülün DAC çıkışı yüksek empedanslı olduğundan mı bunu tercih etmişler?

 

[taydin]

Orada devrede kullanılan saf pi filtre değil, daha karmaşık bir yapısı var. Tam olarak ne işe yaradığını almamak için bir simulatörde kurup 0 - 150 MHz aralığında AC analiz yapabilirsin. Ama ben olsam, AD9850 datasheet'te verilen tipik devreyi kurardım, performansını inceleyip ona göre sonradan ilaveler yapardım.

 

[tekosis]

@taydin hocam ben ad9850 kullanamayacağım frekansı yetmiyor. Ancak bilgi sayfasına baktığımda kullanılan filtre için "200Ω Z 42MHz ELLIPTIC LOW-PASS FILTER" diyor. Mesala bu filtre yapısı sa818 için uygun mu ya da nasıl bir filtre kullanmalıyım önce bunu anlamaya çalışıyorum.

 

[taydin]

SA818 modülünü hiç kullanmadım. Ama şimdi internette bakınca, bunun hazır bir telsiz modülü olduğunu görüyorum. Yani olduğu gibi kullanacaksın onu, çıkışına filtre falan bağlanması gerektiğine dair bir bilgi yok.

 

[Atak]

@taydin hocam ben ad9850 kullanamayacağım frekansı yetmiyor. Ancak bilgi sayfasına baktığımda kullanılan filtre için "200Ω Z 42MHz ELLIPTIC LOW-PASS FILTER" diyor. Mesala bu filtre yapısı sa818 için uygun mu ya da nasıl bir filtre kullanmalıyım önce bunu anlamaya çalışıyorum.

26082 eklentisine bak

Diğer adını unuttum ama eliptik LPF ler 2 örneğin 2 bobin ve 3 kapasitörlü bir LPF ye göre daha keskin bir frekans tepkisine sahip olur. Bunun sebebi de seri rezonans devreleri notch oluşturur. 2 adet bobini tek başına kullanmak yerine 2 tane kapasitör ilave edince bu notchlar sayesinde filterini kesim kısmı daha da fazla bastırmaya devam eder. Ne sıkıntısı var peki hem geçirme bandında hem de bastırma bandında ripple denilen griniti çıkıntılar artmaya başlar. Ama az sayıda komponent ile özellikle az sayıda komponenetten kasıt bobin oluyor en hızlı tepki veren keskin filtreler kolaylıkla eliptic yapı ile yapılabilir.

 

[Atak]

@taydin hocam ben ad9850 kullanamayacağım frekansı yetmiyor. Ancak bilgi sayfasına baktığımda kullanılan filtre için "200Ω Z 42MHz ELLIPTIC LOW-PASS FILTER" diyor. Mesala bu filtre yapısı sa818 için uygun mu ya da nasıl bir filtre kullanmalıyım önce bunu anlamaya çalışıyorum.

26082 eklentisine bak

Giriş çıkış 200 ohm olarak awr simulasyonu aşağıdaki gibi çıkıyor 45 MHz gibi kesim frekansı var.
İki ayrı grafik üst üste bastırdım arkadaki silik olan C12 ve C14 yokkenki sonuç bastırma çok yavaş ilerliyor diğerine göre.