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PG9

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Projekt: PG9 Rechteck/Puls Generator max. 230MHz

Creative Commons Lizenzvertrag Lizenz: Creative Commons BY-NC-SA
Zielsetzung:
1. Rechteck/Puls Generator mit einer Amplituden Genauigkeit <=0.25%
2. Anstieg/Abfall-Zeit 10 - 90% <=1.2ns
3. Die Möglichkeit für einfache TDR Messungen
Die Grundsätzlichen Funktonen in einen Bild [ ]
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 Generator Ausgang (J17 SMA):
Amplitude = 600 mV Freq. = 11 MHz
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Amplitude = 600 mV Freq. = 11 MHz Zoom 10x (+300mV)
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Amplitude = 600 mV Freq. = 11 MHz Zoom 10x (-300mV)
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TDR Messung: Ausgang (J2 SMA) + RG316 60cm      (Oszilloskop an J1)
Referenz: SMA Adapter + R=50 Ohm    Test: SMA Adapter + R=50 Ohm || C=3p3
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Allgemein:
PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNIT
Frequenc min.
max. 		0.1
230 		Hz
MHz
Pulse min.
max. 		2.0
500 		ns
ms
Accuracy Frequenc 20°C - 30°C         2    <5 ppm
ADC DC Voltage accuracy <=0.025
or +-0.15 		%
mV
ADC DC Voltage Resolution 18.5 Bit
DAC DC Offset Resolution 17
+ 12Bit 4uV/Digit 		Bit
.
DAC Amplitude Resolution 1.2 dB 13 Bit
Supply voltage
Supply Current 		18    24    28
1.5 		V
A
Generator Ausgang (J17 SMA):
PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNIT
Output voltage range HiZ
50 Ohm 		+-9000
+-4500 		mV
Accuracy DC / Offset HiZ +-8000.0 mV <0.1
or +-0.3 		%
mV
Accuracy Amplitude HiZ +-8000.0 mV <0.15 %
Amplitude Flatness 50 Ohm 4.0 - 4000 mVpp 7.5ns - 5s <=0.1 %
Settling time 0.1%       5.0    7.5 ns
VSWR ~ 500 MHz <=1.09
NOISE LF
  DC to ~40 Hz
  FLUKE 8846A
  10sec 460 Sample 		HiZ DC +-9.0V
HiZ 2000 mVpp
HiZ 4500 mVpp
HiZ 9000 mVpp 		13 / 75
15 / 78
25 / 130
41 / 220 		μVrms/
μVpp
NOISE 50 Ohm DC +-4.5V
50 Ohm 1000 mVpp
50 Ohm 2000 mVpp
50 Ohm 4500 mVpp 		240
285
385
630 		μVrms
Rise/Fall 1.0ns  Amplitude -1% 50 Ohm  600 mVpp
50 Ohm 2000 mVpp 		225
200 		MHz
Rise/Fall 1.2ns  Amplitude -1% 50 Ohm  600 mVpp
50 Ohm 3000 mVpp 		180
175 		MHz
Rise/Fall 1.5ns  Amplitude -1% 50 Ohm  600 mVpp
50 Ohm 4000 mVpp 		155
150 		MHz
Rise/Fall 1.8ns  Amplitude -1% 50 Ohm  600 mVpp
50 Ohm 4500 mVpp 		130
120 		MHz
Rise/Fall 2.0ns  Amplitude -1% 50 Ohm  600 mVpp
50 Ohm 4500 mVpp 		115
105 		MHz
Rise/Fall 2.3ns  Amplitude -1% 50 Ohm  600 mVpp
50 Ohm 4500 mVpp 		90
85 		MHz
Bemerkung:
Das größte Problem ist die Kalibrierung
Eine Hürde dabei ist die Kalibrierung (Frequenzgang) des Oszilloskops ,dabei ist auch die Wiederholgenauigkeit zu beachten.
Die Wiederholgenauigkeit meines 500MHz 8Bit Oszilloskop ist ca. 0.5% (Auch der HiRes 12Bit Mod. bringt keine Besserung)
Die Wiederholgenauigkeit meines 1000MHz 12Bit Oszilloskop ist kleiner 0.1%
Messergebnisse - Nulldurchgang (Amplitude/2) bis 2.0ns sind eine Momentaufnahme und wahrscheinlich mit eine zusätzlichen Fehler von +-0.25% behaftet.
Extra:
Nach 15 min. einsatzbereit durch schnelles aufwärmen.
Mittels 4 Temperatursensoren gute Temperatur Stabilität (Amplitude, Offset, Frequenz).
Fernsteuerung mittels RS232 Adapter möglich.

Downloads:

[ ] LE0036_PG9_SCH.pdf
      Rev 1.00: Schaltplan, Bestückung, Material Liste

[ ] LE0036_PG9.zip
      PCB Layout Daten (RS274X Format / Extended Gerber)
      6-Lagen Länge: 174.0mm Breite: 111.8mm
      Basismaterial: FR4, 35 µm Cu, 1,6 mm

[ ] LE0036_PG9_CPU.tar.bz2
      Sourcecode + HEX-File für CPU

[ ] LE0019_DPK02.zip
      PCB Layout Daten (RS274X Format / Extended Gerber)
      2-Lagen Länge: 121.9mm Breite: 58.4mm
      Basismaterial: FR4, 35 µm Cu, 1,6 mm

[ ] PG9_param_20230320.txt
      Parameter Ausdruck PG9
[ ] PG9_Gen_lin.txt
      Amplitude Kalibrierung: Messdaten bei verschiedenen Temperaturen
Amplitude Linearität Fehler kleiner 0.5% Bereich 0-5.0ns
Rise/Fall time 1ns 1.2ns 1.5ns 1.8ns 2.0ns 2.3ns U
max. Ampl 1000 2000 3000 4000 4500 4500 mV
max. Offset +-2000 +-3000 +-3500 +-4000 +-4500 +-4500 mV
Nulldurchgang (Amplitude/2) bis 5.0ns
Amplitude Abweichung: Messpunkt 2 bei 40ns ( Vpp / 2 bis X.Xns, Freq=11Mhz )
Vpp=600mV Offset=0.0V
mV 1.0ns 1.2ns 1.5ns 1.8ns 2.0ns 2.3ns 3.3ns 5.0ns 7.5ns U
Rise/Fall 1ns +300
-300 		-0.07
-0.65 		0.0
-0.12 		-0.01
0.17 		-0.11
-0.07 		-0.09
-0.16 		-0.02
-0.02 		-0.06
0.11 		-0.06
-0.01 		0.03
0.06 		%
Rise/Fall 1.2ns +300
-300 		-2.22
-2.27 		-1.22
-1.13 		-0.32
-0.13 		-0.02
0.11 		-0.01
0.05 		-0.02
0.08 		-0.04
0.21 		-0.05
0.01 		-0.01
0.03 		%
Rise/Fall 1.5ns +300
-300 		-5.12
-5.24 		-2.77
.2.83 		-0.78
-0.76 		-0.07
0.01 		-0.01
0.10 		-0.09
0.09 		-0.07
0.11 		-0.01
0.05 		0.01
0.03 		%
Rise/Fall 1.8ns +300
-300 		-8.64
-8.74 		-5.52
-5.62 		-2.47
-2.54 		-0.93
-0.91 		-0.46
-0.37 		-0.17
0.0 		-0.06
0.09 		-0.06
0.04 		0.0
0.05 		%
Rise/Fall 2.0ns +300
-300 		-11.0
-11.1 		-7.66
-7.73 		-4.15
-4.21 		-2.10
-2.10 		-1.29
-1.24 		-0.60
-0.49 		-0.05
0.09 		0.0
0.07 		0.03
0.09 		%
Rise/Fall 2.3ns +300
-300 		-14.3
-14.4 		-10.8
-10.9 		-6.98
-7.01 		-4.42
-4.42 		-3.24
-3.21 		-2.05
-1.94 		-0.50
-0.36 		-0.07
0.01 		0.02
0.08 		%
Vpp=1000mV Offset=0.0V
mV 1.0ns 1.2ns 1.5ns 1.8ns 2.0ns 2.3ns 3.3ns 5.0ns 7.5ns U
Rise/Fall 1ns +500
-500 		-0.49
-1.54 		-0.28
-0.70 		-0.05
-0.02 		-0.22
-0.38 		-0.24
-0.44 		-0.08
0.09 		-0.03
0.04 		-0.02
-0.07 		0.02
0.00 		%
Rise/Fall 1.2ns +500
-500 		-2.19
-2.50 		-1.19
-1.22 		-0.27
-0.05 		-0.04
0.03 		-0.06
0.08 		-0.03
0.02 		0.01
0.16 		-0.03
-0.01 		0.01
0.02 		%
Rise/Fall 1.5ns +500
-500 		-5.10
-5.27 		-2.79
-2.88 		-0.84
-0.78 		-0.16
-0.10 		-0.07
-0.03 		-0.14
-0.02 		-0.10
0.05 		0.00
0.00 		0.00
0.01 		%
Rise/Fall 1.8ns +500
-500 		-8.46
-8.64 		-5.41
-5.54 		-2.47
-2.48 		-0.96
-0.94 		-0.48
-0.44 		-0.17
-0.07 		-0.04
0.04 		0.00
0.01 		0.04
0.01 		%
Rise/Fall 2.0ns +500
-500 		-10.9
-11.0 		-7.56
-7.69 		-4.14
-4.20 		-2.13
-2.14 		-1.36
-1.31 		-0.68
-0.56 		-0.09
0.04 		-0.01
0.02 		0.00
0.03 		%
Rise/Fall 2.3ns +500
-500 		-12.3
-12.3 		-9.22
-9.24 		-5.93
-5.85 		-3.78
-3.64 		-2.78
-2.64 		-1.81
-1.62 		-0.47
-0.34 		-0.09
0.01 		0.00
0.05 		%
Vpp=2000mV Offset=0.0V
mV 1.0ns 1.2ns 1.5ns 1.8ns 2.0ns 2.3ns 3.3ns 5.0ns 7.5ns U
Rise/Fall 1ns +1000
-1000 		-1.48
-2.11 		-1.13
-0.97 		0.00
0.15 		-0.32
-0.44 		-0.59
-0.59 		-0.17
-0.12 		0.00
-0.02 		0.00
-0.11 		0.05
0.05 		%
Rise/Fall 1.2ns +1000
-1000 		-2.90
-3.19 		-1.63
-1.50 		-0.20
-0.01 		-0.07
-0.13 		-0.19
-0.22 		-0.07
-0.01 		0.03
0.09 		-0.05
-0.09 		0.03
0.05 		%
Rise/Fall 1.5ns +1000
-1000 		-5.64
-5.75 		-3.18
-3.10 		-0.94
-0.81 		-0.18
-0.24 		-0.09
-0.12 		-0.11
0.04 		-0.07
0.00 		0.00
-0.02 		0.02
-0.04 		%
Rise/Fall 1.8ns +1000
-1000 		-9.15
-9.10 		-5.99
-5.85 		-2.80
-2.66 		-1.11
-1.13 		-0.57
-0.57 		-0.20
-0.11 		-0.05
0.01 		-0.03
-0.05 		-0.01
-0.04 		%
Rise/Fall 2.0ns +1000
-1000 		-11.4
-11.3 		-8.06
-7.87 		-4.43
-4.29 		-2.26
-2.26 		-1.43
-1.40 		-0.70
-0.61 		-0.10
-0.03 		-0.02
-0.01 		0.00
-0.01 		%
Rise/Fall 2.3ns +1000
-1000 		-14.7
-14.4 		-11.2
-10.9 		-7.25
-6.98 		-4.61
-4.44 		-3.41
-3.23 		-2.16
-1.94 		-0.51
-0.37 		-0.05
-0.02 		0.05
0.03 		%
Vpp=4000mV Offset=0.0V
mV 1.0ns 1.2ns 1.5ns 1.8ns 2.0ns 2.3ns 3.3ns 5.0ns 7.5ns U
Rise/Fall 1.0ns - - - - - - - - - - -
Rise/Fall 1.2ns +2000
-2000 		-3.11
-1.55 		-1.93
-0.62 		-0.44
-0.27 		-0.08
0.05 		-0.23
0.06 		-0.14
-0.04 		0.01
0.09 		0.00
-0.04 		0.04
-0.00 		%
Rise/Fall 1.5ns +2000
-2000 		-6.21
-4.98 		-3.70
-2.87 		-1.06
-0.81 		-0.16
0.03 		-0.10
0.08 		-0.06
0.02 		-0.07
0.01 		0.03
0.02 		0.05
0.02 		%
Rise/Fall 1.8ns +2000
-2000 		-9.78
-8.88 		-6.57
-5.74 		-3.09
-2.61 		-1.24
-1.03 		-0.66
-0.44 		-0.21
-0.01 		-0.03
0.03 		0.03
0.01 		0.05
0.02 		%
Rise/Fall 2.0ns +2000
-2000 		-12.2
-11.4 		-8.80
-7.99 		-4.92
-4.43 		-2.56
-2.33 		-1.66
-1.40 		-0.82
-0.57 		-0.06
0.01 		0.03
-0.01 		0.04
0.01 		%
Rise/Fall 2.3ns +2000
-2000 		-15.4
-14.4 		-11.9
-10.9 		-7.69
-7.09 		-4.92
-4.51 		-3.66
-3.24 		-2.31
-1.96 		-0.54
-0.39 		-0.03
0.00 		0.04
0.03 		%
Display: DPK02 Tasten - LEDs
[ ]
Taste K1: Toggle Modus: Rechteck / Puls / DC
Taste K2: Invers Puls
Taste K3:
Taste K4: Return
Taste K5: Cursor links
Taste K6:
Taste K7: Cursor ab
Taste K8: Cursor selekt
Taste K9: Cursor auf
Taste K10:
Taste K11: Cursor rechts
Taste K12: Menü öffnen (Parameter Eingabe öffnen)
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