Siglent SDG2042X en Rigol DG1032Z generatoren bekeken

De HM2525 (1)
Ongeveer dezelfde plaatjes met wat oudere hardware.

miedema

Golden Member

Ha rbeckers,

Goed bezig geweest op een erg warme dag. Zo te zien hield de HM2525 het hoofd koel :-). Blokken om weinig op aan te merken.
De Blackdog-achtige 64 voudige middeling, gecombineerd met de Flash2b-achtige maximale sample snelheid doet vermoeden dat je je best gedaan hebt :-).

Dank voor je plaatjes. Goed om vergelijkingsmateriaal te hebben. Niet veel verschil met de Siglent SDG2042X. Grosso modo zelfde golfvorm kwaliteit, ongeveer zelfde stijgtijden.

Jouw 10MHz heeft geen rimpel, maar is bij 10Vtt wat ronder op de hoeken dan de Siglent, wat lijkt op wat minder bandbreedte. Wat is de maximale sinus frequentie van de HM2525?

Conclusie zou kunnen zijn dat je nu voor minder geld dezelfde generator kwaliteit kunt kopen dan een aantal jaren terug :-).

groet! Gertjan.
@Gertjan
De max frequentie is 25MHz. Er is ook een 50MHz versie.
Je conclusie is grotendeels correct.
Een plaatje zegt veel. De Siglent is nieuwer, goedkoper en heeft betere specs. De plaatjes zijn echter ongeveer gelijk.
Misschien zit er een grotere productie spreiding in een van de twee.
miedema

Golden Member

Ik liep te denken aan een kwaliteitsindex voor fabrikanten:
Je neemt van hun generator de verhouding tussen de specificatie voor de maximale sinus frequentie en de maximale blok frequentie :-)
Hoe kleiner die verhouding, hoe meer de spec voor de maximale blok een marketing spec is....

Natuurlijk neem je het duurste model uit een reeks, er van uitgaand dat goedkopere modellen dezelfde hardware hebben, en de specs alleen in de user interface zijn teruggebracht.

Totdat ik bedacht dat ècht goede fabrikanten de bandbreedte van hun uitgangsversterker zò (over)dimensioneren dat die zowel voor sinus als blok afdoende is, en ze dus bij een "25MHz generator" ook echt zowel sinus als blok tot 25MHz kunnen laten doorlopen....

groet, Gertjan.
Dan kies ik de GBW, gebruikelijk bij opamps, bij een vervorming van x% als maatstaf.
Denk ook over de trig out als blok uitgang.
blackdog

Honourable Member

Hi Heren, :-)


Nog even wat toevoegen om een indruk te krijgen van wat er mogelijk is m.b.t. het uitgangsvermogen van een functie generator.


Ik heb voor jullie de spec sheet van de Rigol DG5352, 350 MHz voor een deel gearceerd (geel) bij de uitgangs specificaties van deze generator.
Denk er wel aan dat deze generator ruim 14.000$ kost!!!

http://www.bramcam.nl/Diversen/DG5000_Blackdog.pdf

Vanaf 40MHz kan je alleen maar 50% Duty Cycle gebruiken, anders kom je weer buiten de bandbreedte van de uitgangs versterker(en DAC).
De blok die er uit kan komen kan tot 120MHz bij kleine amplitude, maar kijk eens bij de stijgtijd, deze wordt omschreven als <2.5nS.
Daar wordt ik niet warm van, hoe kan je dan een 120MHz blok genereren die niet op een vervormde sinus lijkt...

Ik ben nu niet deze generator de grond in aan het boren, ik heb er nog nooit een toets op ingedrukt, dit gaat alleen over de Power Bandwith.
Dit verhaal met de gearceerde specificaties in de PDF, geven aan hoe moeilijk het is 10Vtt signaal in 50Ω bij zeg 350MHZ die deze generator in de Sinus stand doet te genereren.
350MHz in blokweergave zou zeker een uitgangstrap verlangen met een 4GHz bandbreedte!!!

Er zijn voldoende HF modules te koop die een flink vermogen en bandbreedte leveren, maar bijna alles begint boven de 1 a 10MHz.
Dat wordt dan een heel complex geheel als je dan ook tot DC bandbreedte wilt hebben.
Denk maar eens na dat je dit combineren van versterkers voor verschillende bandbreedte en dat alles fase lineair is...

Als ik tijd heb zal ik eens bij KeySight kijken wat die voor moois hebben voor een prijsje van een eengezinswoning ;-)


Groet,
Blackdog
Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
Kijk eens naar de complete Y-versterker van een analoge scoop.
DC - 200MHz is al lastig.
Vaak wordt de bandbreedte gesplitst in meerdere versterkers die weer ieder zijn geoptimaliseerd. Gechargeerd: Van DC-10GHz in een ruk lukt gewoon niet.
Al een tijdje kijk ik ook wat rond naar een AWG en toen dit topic voorbij kwam ook nog eens naar de Siglent gekeken. Het valt me op dat de 1.2GSa/s wordt behaald door interpolatie, de werkelijke sample snelheid is dan 300MSa/s. Nu hoeft dat geen probleem te zijn, bij sommige scopes doen ze hetzelfde (maar dan andersom), maar dan middelen ze zodat ze een hogere verticale resolutie halen (en dat bevalt me tot op heden meer dan prima).

Ik probeer me voor te stellen hoe je in een output / DAC interpoleert naar een hogere frequentie. Hebben ze dan 4 dac's naast elkaar met ieders een halve π fase verschuiving?

Groet,
Giovanni
Er zijn ook (Tek ?) scoops die 4 ADC's achter elkaar in de tijd gebruikten. Jitter geeft dan grote problemen.

Die hogere resolutie is wel aan wat voorwaarden verbonden.

Zonder meer info, bijv. schema, weet ik niet hoe Siglent dat doet.
flash2b

Golden Member

In de SDG2000X series zit een AD9122 die is 16bit 1230MSa/s : http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-...AD9122.pdf . Interpolation is een feature van de Analog Devices chip.

Teardown: https://www.youtube.com/watch?v=RmCRR3h0l7U
Thanks flash2b,

Daar ga ik eens rustig doorheen spitten als ik tijd heb. Zo te zien doen ze een paar leuke trucjes in de dac.

Giovanni
Ha Giovannii,

Let wel op een RFADC of RFDAC is niet te vergelijken met een DAC of ADC dit zijn twee verschillende werelden.
In de meeste industriële apparatuur gebruik je digitale mengprocessen of interpolatie om de band op te rekken.
Hier zitten veel nadelen aan maar dat is niet anders een van de nadelen zie je heel goed bij alle digitale scopes ruis het plaatje ruist altijd :(
Een ander nadeel zijn mengproducten als je meer als een signaal aanbied maar vaak zie je dan toch door de bomen het bos niet meer :S .

Groet Henk.
Everything should be as simple as possible, but not simpler.
miedema

Golden Member

Update jitter Rigol DG1032Z met externe clock

Ik was aan het spelen met een AD8302. Een erg leuke chip die in z'n eentje (onder andere) nauwkeurig fase kan meten tussen 2 signalen tot 2,7GHz. Dat bleek prima en nauwkeurig te werken. En toen bedacht ik me dat als je snelle fase verschuivinkjes kunt zien, je ook de jitter tussen 2 signalen zou moeten kunnen zien. Zoals bij de Rigol AWG tussen z'n 10MHz output en de externe 10MHz clock waar hij aan lockt :-).

Ik lockte mijn Rigol aan de 10MHz MasterClock, en liet hem 10MHz sinus uitgeven. zowel de clock als de 10MHz uitgang gingen naar de inputs van de AD8302. Ik verschoof met de Rigol z'n fase tot de AD8302 900mV uitgaf. Dan is er 90° fase verschuiving, en staat de AD8302 midden in z'n bereik van 0°...180°.

Vervolgens de output van de AD8302 aan de scope gehangen, en zie:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/rigol-siglent/clock/Rigol-DG1032-Ext-Lock-10MHz-jitter-met-AD8302-600pix.png
klik op plaatje voor grotere versie

De AD8302 geeft 10mV uit voor elke graad fase verschuiving. Dus hier zien we fase verschuivinkjes van ongeveer 0,4° (heen en weer).
Met de cursors heb ik de herhalingsfrequentie gemeten, en kom op krap 3Hz (in het rode vierkantje)


Eerder heb ik al gekeken naar het gebruik van de generatoren als variabele clock generator. Bij spectrum plaatjes van 10MHz uit de generator zagen we dat er bij externe lock een soort "rokje" rond de draaggolf ontstond, zonder een idee te hebben waar dat vandaan kwam.

Dus nu nog een keer de 10MHz van de extern gelockte Rigol met de Spectrum Analyser bekeken:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/rigol-siglent/clock/Rigol-DG1032Z-Ext-Lock-10-MHz-jitter-spectum-600pix.png
klik op plaatje voor grotere versie

Hier dus weer de 10MHz output van de extern gelockte Rigol. Met inderdaad weer datzelfde "rokje". Je ziet het 10MHz signaal, en een beetje er omheen, met een vergrootglas, aan beide kanten slechts 50Hz. We kijken hier met de hoogst mogelijke resolutie van mijn Analyser! ResolutionBandWith=1Hz, en VideoBandWith slechts 10mHz.

Met delta-marker heb ik de afstand van de draaggolf naar het dichtst bijzijnde piekje gemeten: precies dezelfde 2,9Hz..... (zie rode rechthoekjes)

Hier nog hetzelfde plaatje met markers op de belangrijkste piekjes, en met marker table:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/rigol-siglent/clock/Rigol-DG1032Z-Ext-Lock-10-MHz-jitter-spectum---marker-table-600pix.png
klik op plaatje voor grotere versie

Kijk naar het rijtje frequenties van de delta-markers... veelvouden van 3Hz. Het is nu wel duidelijk: dat "rokje" wordt veroorzaakt door de jitter in het uitgangssignaal van de de generator. Het is er alleen bij externe lock, dus kennelijk komt het voort uit het bijsturen van de clock, en gebeurt dat elke 343msec...


Ik heb van het uitganssignaal van de AD8302 ook het spectrum met Clio bekeken:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/rigol-siglent/clock/Rigol-DG1032Z-10MHz-jitter-spectrum-output-AD8302-600pix.png
klik op plaatje voor grotere versie

Het rode spectrum is de uitgang van de AD8302. Je ziet dus het spectrum van de jitter, veroorzaakt door de Rigol. De 3Hz component is prominent, maar er zijn ook een reeks hogere harmonischen. Ook die 800Hz, 1,6kHz en 2,4kHz paaltjes jittert de Rigol erbij.

Om dat te checken heb ik op beide ingangen van de AD8302 dezelfde 10MHz clock aangesloten. Dat leverde het lichtblauwe spectrum op. (donkerblauw is de ruisvloer van de meting, gemeten met de AD8302 uit)

Hiermee heb ik dus een (voor mij) nieuwe manier gevonden om naar jitter te kijken! Wel werkt deze methode natuurlijk alleen als je een schone klok en een te meten signaal met dezelfde frequentie, en een vaste faserelatie hebt....

groet, Gertjan.
Hallo Gertjan,

Leuke methode en een interessante meting, mooie chip die AD8302, dat is dan eigenlijk een moderne belichaming van zo'n ouderwetse fasemeter van bijvoorbeeld HP met een wijzer.

Bij je scope plaatje zou ik eigenlijk een sinus verwachten. Maar misschien moet ik daar de datasheet van de AD8302 wat beter voor lezen.

Groet,
Giovanni
miedema

Golden Member

Ha Giovannii,

Inderdaad, hang een meter (0...1,8V) achter de AD8302, en je hebt een prima fase meter. Tot 2,7GHz, en ingangsrange van -60....0dB. Wel is de nauwkeurigheid bij 0° en 180° minder. Een andere functie is gain/loss meter met een bereik van 60dB en logaritmische schaal. Het leukste is dat je op e-bay complete printjes koopt voor weinig.

Waarom denk je dat het scopeplaatje (jitter signaal uit de AD8302) sinusvormig zou moeten zijn?
Je ziet in feite het bijsturen van de generator om in de pas te blijven met de externe sync. Er wordt dus steeds een "rukje" aan gegeven. Dat zou inderdaad mooier kunnen, met een loopfilter met lange tijdconstante.

Overigens, dat ik dit nu zichtbaar kan maken betekent niet dat het ook niet goed meer is :-). Interpreteren van de orde van grootte van effect op goede werking is een ander verhaal....
Ik ben altijd heel blij geweest met de stabiliteit van de, indien nodig, tot op de milliHerz instelbare clock die de Rigol biedt.

Ter vergelijk, met externe clock bleek de Rigol stabieler dan de Siglent concurrent. Nog een keer dat plaatje:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/rigol-siglent/clock/Rigol-DG1032Z-versus-Siglent--SDG2042X-10MHz,-externe-clock-v2-600pix.png

Toen kon ik niet bedenken waarom die zig-zag in de Rigol curve zat. Meerdere keren gemeten of het ècht zo was....
Nu kijkend zie ik dat de eerste dip op 0,3Hz zit. De belangrijkste jitter component :-). De volgende dips ziten op 0,6Hz, 0,9Hz, 1,2Hz... Dus de oorzaak van die slinger is nu duidelijk :-). Je ziet gewoon de jitter.
Naar de Siglent curve kijkend denk ik dat die bijregelt met 0,5Hz, en dat er meer hoogfrequente componenten in de jitter zullen zitten.

Om een beter idee van orde van grootte te hebben heb ik ook mijn PTS 250 gemeten. Die bleek inderdaad veel schoner. Het jitter spectrum aan de uitgang van de AD8302 vertoonde alleen een verhoogd ruisniveau, zonder duidelijke pieken. En, met m'n Agilent SA naar de 10MHz spectra kijkend, kon ik nauwelijks verschil ontdekken tussen de MasterClock bron en de PTS uitgang. (alleen een paar kleine paaltjes van gemoduleerde lichtnet harmonischen erbij)
Maar m'n Rigol kan ik instellen in stapjes van 0,1 milliHertz, en die PTS slechts in stappen van 100kHz....

groet, Gertjan.
Hallo Giovannii, Gertjan,

na lange tijd van stilte, weer interessante info. Ik vroeg me al af, na de plaatjes van Gertjan, of het gebruik van een functie-generator als bron, wel zo'n goed idee is. En wat het nut van mHz of zelfs microHerz instelling dan nog is. Maar misschien kan Gertjan dat nog toelichten.

Overigens, de opmerking van Giovannii over die ouderwetse HP wijzerinstrumenten (HP8405A) deed wel zeer..... (hi)Ik heb er hier 2 staan, waarvan 1 in dagelijks gebruik als monitor van mijn GPSDO apparaten. Ik zie direct de faseverschuiving, ik hoef geen getallen te onthouden.

Nog even over de PTS250 en zijn broertjes/zusjes. Recent kwam ik bij research over een ander onderwerp (weer) op de site van John Ackermann N8UR. Die heeft interessante plaatjes van Oscillator Phase Noise: The Technical Pages/ SEVHFS2010/ pts synth/ oscillator specs. Als bron in vermenigvuldigingstrappen naar 10GHz zijn de PTS'en niet zo'n goede keuze.

Gr. N.
nil volentibus arduum niets is moeilijk voor hen die willen
NKHteB,

Begrijp me niet verkeerd, het zijn prachtige meters! Het is juist voor die meters die bij jou staan dat ik het principe leerde kennen en begrijpen.

Gertjan,

Ik had inderdaad de grafieken gezien in de datasheet die lieten zien dat de nauwkeurigheid minder is bij 0° en 180°. Dat zijn die grafieken op pagina 10 bijvoorbeeld van de datasheet. Je ziet daar precies de vorm van jouw scopeplaatje terug. En omdat je signaal tussen de pieken redelijk stabiel en de verschuiving dus laag, waarom zou deze dan worden bijgeregeld?

Of, in het geval van de positieve zijde, loopt de verschuiving ineens op en op de top wordt hij bijgestuurd en gaat het signaal weer naar beneden?

Groet,
Giovanni
miedema

Golden Member

Ha NKHteB,

Als je een meetopstelling aan het bouwen bent om zeer kleine frequentie verschillen te meten (zoals ik indertijd deed voor de OCXO's voor m'n MasterClock), dan is het handig om die kleine verschilfrequenties synthetisch te maken om te testen.
Ook maak ik met m'n Rigol traploze wordclock huissync, waar digitale audio apparatuur aan geslaved kan worden. Zo kan een verlopende opname toch weer sync gemaakt worden.

Met een verbastering van een bekend spreekwoord: "èèn chip maakt nog geen meetapparaat" :-). Van die AD8302 zijn de meeste specs beter dan van de HP8405A.... Maar bediening, comfort, dingen als aangeven of je naar +90° of -90° zit te kijken zijn natuurlijk weer andere zaken, en bepalen ook hoe nuttig & plezierig een meetapparaat is.

De plaatjes van John Ackermann komen uit een presentatie over een hele specifieke tak van sport: frequentie vermenigvuldigen naar 10GHz. Dan leg je een enorme loep op het originele signaal, b.v. faseruis wordt 40dB slechter. Dit is dus alleen interessant als die 10GHz een beoogde toepassing is.

Hier een plaatje van gister:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2017/rigol-siglent/clock/PTS-@-10MHz-spectrum-jitter-1kHz-600pix.png

Geel is de output van de PTS, groen is de MasterClock (Oscilloquarz OCXO) waar hij aan lockt. Weinig verschil in faseruis.... Enig verschil zijn eigenlijk de paaltjes met de markers erbij: 50, 150 en 250Hz verschil frequenties. Op plaatjes met een anders span (100Hz, 10kHz) was nog minder te zien....
De merkwaardige verticale schaal van 11dBm/div was om zowel de ruisvloer als de top binnen beeld te houden.

Overigens ben ik nu weer bezig met frequentie en Allan Deviation meten met de VNWA. Ik heb een paar 10MHz blokvormers ontworpen waarmee de ruis op de frequentie trace, en daarmee de resolutie, een stuk beter wordt. Maar dat is véél te ver off-topic hier...



edit @ Giovannii,

Die pieken uit de datasheet, en van mijn scope plaatje hebben weliswaar dezelfde vorm, maar een hele andere oorzaak....
De pieken in de datasheet geven de verminderde nauwkeurigheid bij 0° en 180° weer.
Bij mijn meting had ik de fasehoek daarom ingesteld op 90°, midden in het nauwkeurige gebied van de AD8302 dus. De pieken die je daar ziet zijn faseverschuivinkjes van plus en min 0,2° van de Rigol uitgang t.o.v. zijn externe clock. De uitgangs frequentie van de Rigol verschuift dus 0,2° t.o.v. z'n externe clock, en wordt weer terug getrokken. Inderdaad merkwaardig dat die frequentie opeens zo snel weg schiet...

groet, Gertjan.
Hallo Gertjan,

bedankt voor de snelle reactie. Nog even over de PTS160 c.s. Je opmerking is terecht, maar wat me het meest verbaasde was de variatie in faseruis bij verschillende spans. Mijn good old HP8640B scoorde heel goed, behalve bij de kleinere spans, waar de PTS160 juist weer beter scoorde. Dat wordt door John niet verder verklaard/toegelicht.

Nog een tip over metingen met de VNWA van SDR-kits. Ik laat voor de aardigheid altijd ook de S11 Phase meelopen. Dan zie je de verschillen in de aangeboden bron(nen).

Gr. N.
nil volentibus arduum niets is moeilijk voor hen die willen
miedema

Golden Member

Ha NKHteB,

Het viel mij ook op dat de resultaten in die presentatie bij 10kHz span niet overeen kunnen komen met de resultaten van de bredere spans. Maar dat gaat hier te ver....

Voor VNWA frequentie meten S11 fase? Of bedoel je S21 fase...
In de praktijk, omdat ik meetresultaten wil vergelijken, gebruik ik 4 traces voor Mem1...4, en hou dus niet veel traces over voor extra's.... Ik kijk naar s21 dB en s21 freq. Maar wederom, dat is een ander topic :-).

nog een groet, Gertjan.
Beste Gertjan e.a.,

voor ons reizend Meetlab PA0RYL & Company ben ik op zoek naar een minder "gewichtige" vervanger voor de HP3335A Synthesizer/Level Generator (19 kg). De jaren gaan een beetje tellen...... (hi).

Aangespoord door jullie info kwam ik terecht bij de SDG2082X, de 80 MHz uitvoering.

Als ik het 10 MHz signaal bekijk op mijn VNWA 3E van DG8SAQ zie ik een plaatje waar ik niet zo vrolijk van word. Heb jij indertijd deze proef ook gedaan?

En hoe ziet het signaal van jouw Rigol er uit?

Ben heel benieuwd naar je antwoord(en). Alvast bedankt.

Groet,
N.
nil volentibus arduum niets is moeilijk voor hen die willen
blackdog

Honourable Member

Hi NKHteB , :-)


Ik begrijp niet goed wat je aan het meten bent...

Kan je het een en ander wat duidelijker maken voor ons?

Groet,
Bram
Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"