Leo Bodnar Fast Risetime pulse generator
Onlangs viel bij mij een puls generator van Leo Bodnar op de mat 
Met z’n risetime van < 40ps is dit véél sneller dan mijn Fluke (Philips) PM5786B, die haalt 1ns.
Naast het bewonderen van een snelle risetime op m’n scope is het pulsertje ook bedoeld om me te helpen met het verbeteren van m’n 10MHz blokvormers. (die blokvormers gebruik ik voor het meten van Allan Deviation met de VNWA3, en steilere flanken maken m’n meetvloer lager.)
Het pulsgeneratortje is netjes gebouwd, en bedoeld om meteen op een scope ingang geprikt te worden
Klik op de foto’s voor een grotere versie
De pulser wordt gevoed via USB (trekt ong. 200mA). Extra handig, omdat de meeste moderne scopes een USB aansluiting op het front hebben.
Die USB wordt ook gebruikt om de pulser te configureren. Met name de uitgangsspanning en de soort triggering zijn instelbaar. Heel prettig is dat het configuratie progje portable is, dus geen extra installatie zooi op je PC .
De SMA connector is een trigger uitgang. (1.5Vtt in 50Ω load, positief of negatief instelbaar).
De pulser is keurig opgebouwd. Linksboven de 10MHz oscillator, rechtsboven de eigenlijke pulser. In het midden de microprocessor, en rechts onder de driebeen stabilisator voor de voeding.
De andere kant van het printje heeft een mannetje BNC, bedoeld om rechtstreeks in de scope te prikken. Dit natuurlijk om de de steile flanken zo min mogelijk aan te tasten.
Het is overigens daarom ook wel de bedoeling dat de generator met 50Ω afgesloten wordt.
De BNC zijde frontaal. En hier zien we dat Leo (een heel klein) steekje heeft laten vallen: De USB en SMA connectoren zijn er kennelijk later met de hand op gesoldeerd, de flux zit er nog op....
.
Bij de generator krijg je een meting van jouw exemplaar. De mijne heeft een gemeten risetime van 36,74ps, en een falltime van 31,70ps. Een stuk beter dan de specificatie dus!
En hier een macro foto van het hart de pulsgenerator die dat voor elkaar krijgt:
Klik op de foto voor een grotere versie
De eigenlijke driver is dat IC met “AJK BAA”. Dat is een MAX3949, een 11,3Gbps Laser Driver. (datasheet)
Maar belangrijker is hier de praktische opbouw. Kijk eens hoe netjes dit gemaakt is. Hier tellen alle details!
De mini-SMD weerstand naar de uitgangs C. Alle verbindingen ultra kort, met minimale zelfinductie. Het weggenomen PCB materiaal ter hoogte van het BNC diëlektricum, en daarom heen het zorgvuldig gestitchte massavlak. De C's die breder zijn als lang, voor wederom minder zelfinductie. Ook aan de ontkoppeling is veel aandacht besteed. Leerzaam en inspirerend .
Mijn pulser is revisie J, en die revisies komen vooral voort uit het verder tweaken van de pulser uitgang, PCB layout en verbeteren van de ontkoppeling van de MAX3949.
.
En zo ziet het uitgangssignaal er uit op mijn HMO 3052:
Klik op het plaatje voor een grotere versie
Een 10MHz blok, met uiteraard steile flanken . Een beetje uitslingering na de flank.
Die 10MHz is voor mij handig, kan zo door de blokvormer (of losse delen daarvan waar ik aan wil meten)
Als we die blok met hogere tijdbasis bekijken zien we waar het om draait, de steilheid van de flanken:
Klik op het plaatje voor een grotere versie
Ik heb getriggerd op zowel de opgaande als de neergaande flank, zodat beide in 1 plaatje zichtbaar zijn. Deze HMO3052 is een 500MHz scope, bij lange na niet snel genoeg voor deze flanksnelheden
Van de 37ps riserime blijft 796ps over (10-90%), de falltime is nog slomer met 814ps (10-90%)
En dat terwijl van de generator de falltime wat sneller is dan de risetime...
Die 10-90% is de standaard voor deze metingen. Soms wordt ook 20-80% gebruikt, en dat kan de HMO3052 ook meten. Binnen het rode vierkant is "tr" de 10-90% meting, en "tr80" de 20-80% meting.
De verschillen zijn fors! Dus de moeite waard om op te letten bij een steigtijd specificatie...
Er is op EEVblog een lang topic van Leo Bodnar over deze generator: Yet another fast edge pulse generator
.
Tot slot just for fun een plaatje van mijn Hameg HM1004-2 :
De HM1004 is een 100MHz scope, met een (door mij) gemeten bandbreedte van 150MHz (-3dB). Van de aberraties blijft niet zo veel over, evenals van de flanksteilheid . Die zit nu ongeveer op 3,45ns. Deze scope heeft geen 50Ω ingang, dus heb ik er een inline afsluiter tussen gezet, Maar om eerlijk te zijn was het verschil in flanksteilheid klein....
groet, Gertjan.
. Er zat ook een HCK test-probe bij die meer kost als wat ik voor het geheel heb betaald. Hij werkt maar de schakelaars moeten worden schoon gemaakt.
