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PL-VCXO als Steueroszillator für Mikrowellenfrequenzaufbereitungen

PL-VCXO als Steueroszillator für Mikrowellenfrequenzaufbereitungen. Wolf-Henning Rech DF9IC Eisinger Str. 36/2 75245 Neulingen http://www.df9ic.de. TVTR-Frequenzaufbereitungen. In DL übliche Frequenz- aufbereitung PLO („Brick“) (USA, preiswert aus Surplus). VHF- XO. Vervielfacher- kette.

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PL-VCXO als Steueroszillator für Mikrowellenfrequenzaufbereitungen

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  1. PL-VCXO als Steueroszillator für Mikrowellenfrequenzaufbereitungen Wolf-Henning RechDF9ICEisinger Str. 36/275245 Neulingenhttp://www.df9ic.de

  2. TVTR-Frequenzaufbereitungen • In DL übliche Frequenz-aufbereitung • PLO („Brick“)(USA, preiswertaus Surplus) VHF-XO Vervielfacher-kette LO-Signal VHF-XO GHz-Oszillator CTO/YTO/VCO PLL LO-Signal Wolf-Henning Rech DF9IC

  3. Frequenzstabile LOs für TVTR • Normale Frequenz-aufbereitung • mit OCXO • mit PL-VCXO VHF-XO Vervielfacher-kette LO-Signal VHF-OCXO Ver-stärker Vervielfacher-kette LO-Signal VHF-VCXO +PLL Ver-stärker Vervielfacher-kette 10 MHz LO-Signal Wolf-Henning Rech DF9IC

  4. Bekannte Realisierungen • VHF-OCXOs: • DF9LN • G8ACE • ID-Elektronik • PLL an Frequenzstandard: • CT1DMK (kein VCXO) • AD6IW (Custom-VCXO) • DB6NT (Fertig-TVTR) Wolf-Henning Rech DF9IC

  5. Nachteile VHF-OCXO • spezielle Quarze, teilweise Qualitätsprobleme • niedrige Quarzbelastung => Phasenrauschen • hohe Quarzbelastung => höhere Alterungsrate • individuelle (Re-)Kalibrierung jedes Oszillators erforderlich • Frequenzstabilität eher schlechter als bei 10-MHz-OCXO Wolf-Henning Rech DF9IC

  6. Schaltung des XO Leicht modifizierte „Standardschaltung“: - RC-Tiefpaß mit Elko in der Stromversorgung - Reihenfolge Drossel-Widerstand an Source vertauscht - Quarz „gut“ kompensiert Dazu kommt die Ziehschaltung für den Quarz und eine Pufferstufe. Wolf-Henning Rech DF9IC

  7. Kapazitätsdioden Doppel-Varicap für UKW-Radioempfänger Wolf-Henning Rech DF9IC

  8. Schaltung des VCXO Werte für 100-MHz-Quarz: C5 22 pF C6 68 pF L3 470 nH L6 + L7 ca. 300 nH (Summe) Wolf-Henning Rech DF9IC

  9. Übertragungsfunktion Quarz Ua = 2,5 V Wolf-Henning Rech DF9IC

  10. Übertragungsfunktion Quarz Ua = 0,5 V Ua = 4,5 V Wolf-Henning Rech DF9IC

  11. Abstimmkennlinie Oszillator Wolf-Henning Rech DF9IC

  12. Integrierter PLL-Baustein Wolf-Henning Rech DF9IC

  13. Gesamtschaltung des PL-VCXO Wolf-Henning Rech DF9IC

  14. Aufbau des PL-VCXO Wolf-Henning Rech DF9IC

  15. Spektrum (Oberwellen) Wolf-Henning Rech DF9IC

  16. Spektrum (Nebenwellen) Wolf-Henning Rech DF9IC

  17. Spektrum (Nebenwellen) Wolf-Henning Rech DF9IC

  18. Einschwingverhalten Messung mit HP5371A DUT synchronisiert auf dessen internen OCXO Meßzeit: 100 ms Auflösung: ca. 3 E-9 Meßwerte: 100 Einschwingzeit aus „Kaltstart“: ca. 5 s auf Meßgenauigkeit Wolf-Henning Rech DF9IC

  19. Frequenzstabilität Messung mit HP5371A DUT synchronisiert auf dessen internen OCXO Frequenz: 100 MHz Meßzeit: 2 s Auflösung: ca. 1,5 E-10 Meßwerte: 100 nach dem Einschwingen liegen alle Werte +-1 digit um den Nominalwert Wolf-Henning Rech DF9IC

  20. Phasenrauschen (simuliert) aus Simulation mit ADISimPLL (Analog Devices) - Messung steht noch aus Wolf-Henning Rech DF9IC

  21. Vorschlagsliste für Frequenzen bitte ggf. sinnvolle Ergänzungsvorschläge machen ... Wolf-Henning Rech DF9IC

  22. Verteilverstärker für 10 MHz Wolf-Henning Rech DF9IC

  23. Zusammenfassung • Annahme: 10-MHz-Frequenznormal vorhanden • Ersatz des XO in der Frequenzaufbereitung durch phasengerasteten VCXO • Externe Baugruppe, dadurch nur minimaler Umbau an vorhandenen Transvertern • Phasenrauschen wie XO, nichtharmonische Nebenwellen <-90 dBc • Frequenzstabilität ca. 1E-10 in 2 s Meßzeit • 12 V /ca. 50 mA Wolf-Henning Rech DF9IC

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