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PG9 LE0051

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Projekt: PG9 Rechteck/Puls Generator max. 230MHz

Creative Commons Lizenzvertrag Lizenz: Creative Commons BY-NC-SA
Zielsetzung: Verbesserungen von PG9-LE0036
1. Eine Verbesserung des Rauschen in Niederfrequenz Bereich (kleiner 20Hz)
2. Ersetzen der meisten X7R/X5R Kondensatoren durch C0G Kondensatoren im Analogteil (Offset)
3. Verwenden von Rauschärmeren ICs wie OPs,DACs,Spannungsstabilisatoren,Referenzspannung, ...
Erreicht:
1. Das DC Rauschen 0.1-10Hz hat sich auf 30 µVpp halbiert (Offset HiZ)
2. Das Rechteckgenerator Rauschen 0.1-10Hz hat sich von 190 µVpp auf 68 µVpp gesenkt (bei max. Vpp HiZ)
3. Erreichen der Offsetspannung z.B.: +-2000mV an 50 Ohm, Endwert kleiner +-0.4mV nach 80ms (vorher wegen der X7R/X5R Kondensatoren über 1 sec)
4. Die absolute Genauigkeit hat sich nur minimal verbessert

PG9: Puls Generator 9Vpp
Die Grundsätzlichen Funktonen in einen Bild
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PG9 Ausgang J15 SMA:
Amplitude = 600 mV    Freq. = 230 MHz    Average=20
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Amplitude = 600 mV    Freq. = 11 MHz    Average=20
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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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Generator Ausgang (J15 SMA):
Amplitude = 600 mV   Freq. = 25 MHz    Freq. = 75 MHz    Average=20
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Generator Ausgang (J15 SMA):
Amplitude = 600 mV   Freq. = 25 MHz   R/F=2.0ns    R/F=1.0ns    Average=20
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TDR Messung: Ausgang (J2 SMA) + RG316 60cm      (Oszilloskop an J1)
Referenz: RG316 60cm + R=50 Ohm    Test: RG316 60cm + R=59.20 Ohm (11dB RF Attenuator)
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Generator Ausgang (J15 SMA):
Amplitude = 600 mV   Freq. = 25 MHz   Puls = 5ns    Average=20
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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
DMM ADC DC Voltage accuracy <=0.02
or +-0.15
%
mV
DMM ADC DC Voltage Resolution 18 Bit
Offset DAC Resolution 17 (2x16)
+ 12Bit 3uV/Digit
Bit
.
Amplitude DAC Resolution 1.2 dB 13 Bit
Supply voltage
Supply Current
18    24    28
1.5
V
A

Generator Ausgang (J15 SMA):
PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNIT
Output voltage range HiZ
50 Ohm
+-9000
+-4500
mV
Accuracy DC / Offset HiZ +-8000.0 mV <0.05
or +-0.3
%
mV
Accuracy Amplitude HiZ +-8000.0 mV <0.15 %
Amplitude Flatness 50 Ohm 40 - 4000 mVpp 7.5ns - 10s <=0.1 %
Settling time 0.1%       5.0    7.5 ns
VSWR ~ 500 MHz <=1.09
NOISE LF
  DC
  FLUKE 8846A
  10sec 460 Sample
HiZ DC +-9.0V
HiZ 2000 mVpp
HiZ 4500 mVpp
HiZ 9000 mVpp
5.3 / 30
10 / 60
12 / 70
15 / 80
μVrms/
μVpp
NOISE LF
  0.1 - 10 Hz
HiZ DC +-9.0V
HiZ 2000 mVpp
HiZ 4500 mVpp
HiZ 9000 mVpp
5.1 / 30
5.5 / 32
7.5 / 46
10.8 / 68
μVrms/
μVpp
NOISE 50 Ohm DC +-4.5V
50 Ohm 1000 mVpp
50 Ohm 2000 mVpp
50 Ohm 4500 mVpp
240
280
375
605
μVrms
Rise/Fall 1.0ns  Amplitude -1% 50 Ohm  600 mVpp
50 Ohm 2000 mVpp
215
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:

[  ] LE0051_PG9_SCH.pdf
      Rev 1.00: Schaltplan, Bestückung, Material Liste

[  ] LE0051.zip
      PCB Layout Daten (RS274X Format / Extended Gerber)
      6-Lagen Länge: 174.0mm Breite: 111.8mm
      Basismaterial: FR4, 35 µm Cu, 1,6 mm

[  ] PG9_LE0051-1.0.0.tar.bz2
      Sourcecode + HEX-File für CPU + "list_vxi" Tool zur Fernsteuerung mittels RS232 Adapter

[  ] PG9_param_20250506.txt
      Parameter Ausdruck PG9

[  ] Display: LE0019_DPK02_SCH.pdf
      Rev 1.00: Schaltplan, Bestückung, Material Liste

[  ] Display: 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


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 / 2 + Offset = max. 4500mV

Display: DPK02 Tasten - LEDs
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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)

Rechteck:
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Puls:
[  ][  ][  ][  ]
DC: 50 Ohm + 60cm RG316/U
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DC: 10 kOhm + 60cm RG316/U
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Creative Commons Lizenzvertrag
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