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Funktionsgeneratoren

DDS 30 - Signalreinheit im NF-Bereich bis 100 kHz

Beiträge zu diesem Thema: 4
DDS 30 - Signalreinheit im NF-Bereich bis 100 kHz
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11.08.2015, 02:41
Mein DDS 30 liefert recht gute Sinus-Signalqualität im NF-Bereich, THD von 1 kHz bei 1 Vss ist 0,05%.

Allerdings habe ich bei 46,3 kHz ein merkbares Störsignal, das mit der Nutzfrequenz intermoduliert, z.B. bei 1 kHz Nutzfrequenz dann in zwei Signale bei 45,3 kHz und 47,3 kHz und einem Pegel von je 60dB unter dem Nutzsignalpegel aufgespalten ist. Dieses Störsignal ist auch bei Stromversorgung mit einem stabilisierten Trafo-Netzteil (also kein Schaltnetzteil) vorhanden.

Im Raum befinden sich allerdings mehrere andere Schaltnetzteile, die theoretisch einstrahlen könnten, wenn das DDS 30 darauf empfindlich reagiert.

Wie ist die Erfahrung bei der Technik von ELV und anderen Nutzern des Gerätes dazu? Ist die Störung vom DDS 30 selbst oder durch Einstrahlung von aussen verursacht?

Gruss,
Reinhard
Aw: DDS 30 - Signalreinheit im NF-Bereich bis 100 kHz
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12.08.2015, 11:09
Hallo oldiefan1

Das beschriebene Störsignal konnte in der ELV-Technik bei der Prüfung eines DDS30 Generators nicht reproduziert werden. Auch in dem Frequenzbereich zwischen 45,3 und 47,3 kHz wurde auf einem angeschlossenen Oszilloskop ein störungsfreies Sinussignal gezeigt. Gespeist wurde der DDS30 Generator hierbei über ein Schaltnetzgerät. Das Störsignal könnte daher in Ihrem Fall in der Tat durch eine "Einstrahlung von außen" verursacht worden sein.
Mit freundlichen Grüßen euer Team der technischen Kundenbetreuung
Aw: DDS 30 - Signalreinheit im NF-Bereich bis 100 kHz
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12.08.2015, 22:46
Hallo Herr Müller,

ich bedanke mich herzlichst! Dann wird das so sein - externe Einstrahlung. Ein Weissblechgehäuse wäre dann angebracht, was aber leider bei dem Board wegen der seitlichen Buchsen und EIN/AUs-Schalter nicht so einfach ist.

Ich hatte übrigens noch einen Tippfehler in meinem Beitrag (eine Null nach dem Komma vergessen, eben korrigiert): Der Klirrfaktor THD ist bei 1 kHz, gemessen im Bereich bis 100 kHz 0,05%. Die störende Einstrahlung bei mir von 46,3 Hz (bzw. abhängig von der Nutzfrequenz dessen Intermodulationsprodukte mit dieser Frequenz) geht ja in den THD-Wert nicht ein, da die ja keine Obertöne von 1 kHz sind. Allerdings geht die Störung in den Wert THD+N ein, der deshalb etwas höher, nämlich 0,15% ist.

Herzlichen Gruss,
Reinhard
Aw: DDS 30 - Signalreinheit im NF-Bereich bis 100 kHz
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15.08.2015, 18:29
Hallo Herr Müller, Forum,

Das Störsignal bei 46,3 kHz (genauer: 46312,5 kHz) ist auch zwei Stockwerke höher unverändert. Ich habe jetzt doch Zweifel, ob es von einer externen Einstrahlung kommt.

Ich habe das etwas weiter untersucht:

1. Das Störsignal ist bei der Sinus-Erzeugung mit dem DDS 30 IMMER vorhanden (MOD und WOB Mode sind beide aus, Generator auf SINUS).
2. Die Amplitude des Störsignals ist unabhängig von der Amplitude des Nutzsignals am Ausgang des DDS 30, sie beträgt max. 2 mVss (Amplitude is zeitlich nicht konstant, amplitudenmoduliert, siehe 3).
3. Das Störsignal ist MIT DER DOPPELTEN FREQUENZ DES NUTZSIGNALS AMPLITUDENMODULIERT.
4. Das Störsignal besteht aus zwei Signalen, die aus der Intermodulation mit dem Nutzsignal stammen und bei f1 = (46312 Hz + Nutzsignalfrequenz) und bei f2 = (46312 Hz - Nutzsignalfrequenz) liegen.
5. Bei Verringerung der Frequenz des Nutzsignals auf die kleinstmögliche Frequenz (0,25 Hz) scheint das Störsignal bei mir spektral rein (da ich bei 46,3 kHz die zwei 0,5 Hz auseinanderliegenden Linien in der Fourieranalyse nicht mehr auflösen kann). Der Amplitudenverlauf des Störsignals hat (auf dem Oszilloskop) ist nicht sinusförmig, sondern wie bei einem Kondensator Lade-/Entladevorgang.

Gruss,
Reinhard

Nachtrag:
Das Störsignal kommt aus der negativen 5V Spannungsversorgung, Schaltfrequenz des Schaltreglers MC33063A, der als Inverter arbeitet. Das nachgeschaltete Filter vermag diesen Ripple nicht ausreichend zu filtern, der bei diesem MC33063A zwangsläufig ist. Insofern ist das "Störsignal" konstruktionsbedingt, tritt nur bei jedem Gerät und in Abhängigkeit von der Last und anderen Betriebsbedingungen bei einer anderen Frequenz auf. Ich habe gefunden, dass Vergrösserung von C83 auf 100 µF oder besser 220 µF (Elko parallel löten) die Dämpfung des Ripple verbessert. Besonders starke Dämpfung der Schaltfrequenz erreicht man, wenn man den MC33063A in der Inverterschaltung nahe oder genau am Lastmaximum betreibt. Dann geht der Ripple auf < 1 mV zurück. So habe ich das Störsignal bei mir komplett wegbekommen. Dafür genügt es, einen 47 Ohm Widerstand (genau (!) 47 Ohm, 1/2 Watt) parallel zu C82 zu legen. Das Verschwinden des Ripple wird auch durch Simulation mit LTSpice bestätigt.