10MHz rubidium frequentiestandaard

Hi Henk,

Nog even een aanvulling op het filtergebeuren, want ik heb me in zitten lezen. Band-stop ken ik als notch filter.
Als je dan de tweede en derde harmonische zo kunt onderdrukken is dat natuurlijk prachtig.
Maar ik zit met een rekentool te spelen en merk dat om redelijk scherp te filteren hele rare waardes naar boven komen en zodra je met standaardwaardes gaat werken het filter eigenlijk er al teveel naast staat.
Nou zijn spoeltjes nog wel zelf te wikkelen, maar de condensatoren wordt al lastig.
Hoe pak jij dat aan? Selecteren met een nauwkeurige capaciteitsmeter of samenstellen met meerdere C's?

Gezien bovenstaande denk ik dat voor mij een bandpass of LPF beter te doen is.

Groeten, Rob

Power splitter.

Ik zit nog met het toepassen van een splitter om het 10MHz signaal uit de rubidium doos te splitsen naar het analoge- en digitale deel.
Drie opties die in me opkomen:

1. Twee weerstanden van 50Ω.

Dit vind je ook terug in de goedkoopste CATV splitters (zei het met 75Ω weerstanden).
Zijn er bezwaren om dit toe te passen?

2. Een CATV-splitter.
Ik heb er één opengemaakt en het schema met componentenopstelling getekend:

De condensatoren zijn SMD, dus geen opdruk. Dat wordt meten. Trafootje is THT, die kan ik gebruiken.
Dit is een 75Ω systeem, alleen de weerstand tussen de uitgangen veranderen naar 100Ω zal waarschijnlijk niet genoeg zijn.
Is dit ding bruikbaar of om te bouwen?

3. Gevonden bij een collega hobbyist, zelf een trafootje maken. Voordeel, het is meteen 50Ω.
Er is een eenvoudige variant met 1 trafo:
BN43-2402 varkensneusje met wikkeling om het middengedeelte,
Primaire kant 7 windingen met 0,2mm draad en
secundaire kant 2x 5 windingen met 0,25mm draad.

Is die draaddikte nou zo van belang en kan het niet allemaal 0,2 of 0,25mm zijn?
En is 73 materiaal niet beter voor 10MHz, wat zou dat doen met het aantal windingen en draaddikte?

Twee-trafo versie.
T1, bovenste wikkeling: 2 windingen met 0,2mm draad,
T1, onderste wikkeling: 5 windingen met 0,2mm draad.

T2, bovenste wikkeling: 5 windingen met 0,25mm draad,
T2, onderste wikkeling: 5 windingen met 0,25mm draad.

Vraag ook hier is of er werkelijk twee draaddiktes nodig zijn, of dat simpel alles met 0,2mm gewikkeld kan worden.
En hoe in te passen met het filter dat er nog achter komt? En zijn er nog koppelcondensatoren nodig?

Ha rob040,

Eerst je laatste vraag anders blijf ik achter lopen
De eerste zou ik niet gebruiken omdat een poort afgesloten wordt door een digitaal component !
De derde daar komt nog een trafo bij om weer op 50 Ω uit te komen.
Maar de tweede en vierde is prima die zijn in principe het zelfde.....

De eerste trafo 2 / 5 en de tweede trafo 2 / 2 draad mag dezelfde diameter.
Jij blijf laag in frequentie dus verder geen zaken nodig.
Maar waarom wil je de verdeler uitelkaar halen ?

Groet,
Henk.

Ha rob040,

Ik zou je rubidium helemaal niet afsluiten
Daardoor krijg je gratis de dubbele uitgangsspanning, zodat je minder hoeft te versterken. Een spliter er tussen kost je weer 3..6dB die je weer extra versterking kost, met toegenomen vervorming als gevolg.

De frequentie van 10MHz is relatief laag, en de verbinding is kort. Bedenk dat 10MHz een golflengte van 30 meter heeft, en reflecties dus niet passen in jouw verbinding van zeg 10cm.

Ook theoretisch is niet afsluiten geen probleem: immers aan de kant van de Rb is de coax wel afgesloten, en worden reflecties dus gedempt.

Dus je Rb niet afsluiten, en de ingangen van je analoge en digtale outputs gewoon aan elkaar knopen.

Bij mijn MasterClock en Rubidium heb ik die afsluitweerstand van de Rb gebruikt om de uitgangsspanning te tunen. (een beetje afsluiten tot de uitgangsspanning op de gewenste waarde is.)

groet, Gertjan.

Op 4 augustus 2023 21:12:02 schreef electron920:
Maar waarom wil je de verdeler uitelkaar halen ?

Hi Henk,

Nou, zoals ik al eerder aangaf, zo’n splitter is nogal lomp en die zou dan buiten mijn blikken doos moeten komen. Ik wil het schakelingetje integreren op mijn PCB, het zijn kleine componenten.

De derde daar komt nog een trafo bij om weer op 50 Ω uit te komen.

Is het niet zo dat de 25Ω weerstand op de middenaftakking de impedantie terugbrengt naar 50Ω?
Nee, dat zou spanningsverlies opleveren. Zie de uitleg op 6 augustus, 16:10 uur.

Verder wacht ik even jouw nog te komen antwoorden af, om niet alles door elkaar te laten lopen.

Groeten, Rob

Op 5 augustus 2023 10:45:48 schreef miedema:
Dus je Rb niet afsluiten, en de ingangen van je analoge en digtale outputs gewoon aan elkaar knopen.

Hi Gertjan,

Die splitter heeft Henk voorgesteld op 22 juli na wat verwarring over sinus en blok. Ik heb gewoon aangenomen dat het nodig is om problemen te voorkomen. Maar ik zou liever zonder splitter werken, juist vanwege de verliezen.

Het advies is nu tegenstrijdig. Wat is wijsheid...

Groeten, Rob

Ha Rob,

Er zijn zoals wel vaker meerdere wegen naar Rome .

Een splitter is theoretisch de beste oplossing. Maar zoals ik in m'n vorige post uitgelegd heb is dat bij 10MHz en relatief korte leidingen niet nodig. En heeft in jouw toepassing zelfs het voordeel van minder signaalverlies.

Waarom probeer je niet zonder, mijn verwachting is dat het probleemloos zal werken. Mocht je toch ergens tegen aan lopen, dan kun je altijd nog een splitter tussen voegen.

groet, Gertjan.

Ha rob040,

Even kijken laatste vraag dan, waarom wil je ontkoppeling tussen het analoge en digitale kanaal ?
Het analoge kanaal verwerkt de sinus golfvorm maar..... het digitale kanaal is een schakel doos !
De data slicer maakt van de sinus een blokgolf deze actie zal altijd spijkers produceren die,
zie je gegarandeerd aan de ingang terug.
In de situatie als alles koud aan elkaar hangt zie je dit op je analoge kanaal.....

Even een uitleg over de demping en de verliezen, wat er op jou verdeler vermeld staat is 4,5 dB dit is,
bij de hoogste frequentie 1218 MHz in jou gebied 5...12 MHz 3,5...4 dB.
Maar wat is nu het verlies ik heb toevallig op een draadje van @Martin V, de zelfde vraag beantwoord.

Als je het signaal ( algemene term ) verdeeld naar twee uitgangen zal je altijd de helft van,
je signaal spanning per uitgang overhouden dus - 3 dB ( eerlijk verdelen ).
Zelfs als je er niets tussen heb dus de drie kabeltjes in elkaar draaid ook dan,
verdeel je het signaal over twee belastingen - 3 dB !
Wat zijn de nadelen, wel als je een van de belastingen kortsluit heeft de andere ook niets meer.....
Maar goed wat is nu het verlies van jou verdeler 4 dB - 3 dB = 1 dB maximaal.
In tegenstelling tot het inelkaar draaien van de kabels hier blijft niets over van de belasting 50 Ω || 50 Ω = 25 Ω ,
de bron wordt met 25 Ω belast !!
Is deze lagere belasting een probleem ? dat is niet altijd het geval,
@heer miedema geeft aan dat de uitgang 50 Ω is dat is niet het geval eerder < 10 Ω .
Wel is het zo dat met een afsluiting van 50 Ω de specificaties gehaald worden spurs en harmonische !

Al met al door een goede ontkopeling tussen het digitale en analoge kanaal voorkom je eventueel problemen,
ook op langer termijn en temperatuur condities.....
Maar een verlies van 1 dB moet je incasseren dit is in het analoge kanaal totaal geen probleem,
en je data slicer kan gevoelig gemaakt worden.

Maar zoals ik al eerder schreef jij zal de afweging willen maken,
ik dacht dat je het digitale kanaal gebruikt voor ADC / DAC omzetting.
De behuizing tja ook dat weet jij beter maar de klok zit toch ook in een behuizing en is redelijk groot.

Groet,
Henk.

Hi Henk,

Dank voor de uitleg. Dat is toch anders denken met de (afsluit)impedanties. Ik denk altijd een lage uitgangsimpedantie belasten met een hoge (ingangs)impedantie geeft nagenoeg geen signaalverlies. Door de 'eis' dat de afsluiting 50Ω moet zijn om nare verschijnselen te vermijden krijg je dus automatisch verlies, groter dan in mijn beleving nodig is.

Een verdeler dus, check! Ik heb nog ruimte op mijn print om deze toe te voegen en het voorkomt problemen.

Even een uitstapje over de splitter op de print of 'extern'... De afgelopen maanden heb ik een aantal keer keuzes aangepast. Alleen digitaal uit werd analoog en digitaal uit. Eén PCB werden er twee. De printen open en bloot in de kast werd samen onderbrengen in een HF blikken doosje.
Dan heb ik drie afzonderlijke units: De voeding, de rubidium oscillator en de rest van de elektronica.
Zou ik de splitter extern plaatsen, dan moet ik met 1 coax kabeltje het blikkendoosje verlaten en er weer twee retour sturen. Kan allemaal, maar waarom dan niet die paar componenten, die toch al niet zo groot zijn, op de eerste print plaatsen...

Terug naar het inpassen van de splitter. Mijn voorkeur gaat uit naar de single core versie.

Je merkte op dat er nog een trafo achter moet om de impedantie op 50Ω te brengen. Daarop even contact gezocht met de ontwerper. Volgens zijn uitleg is zowel de ingangs- als uitgangsimpedantie 50Ω en dat komt door de wikkelverhouding.
Het kwardraad van het aantal windingen moet de verhouding 2:1:1 hebben. Met 7 windingen aan de primaire kant en 5 windingen elk aan de secundaire kant krijg je 7²:5²:5², dus 49:25:25. Die 49 zit dicht genoeg tegen de 50 aan om goed uit te komen.
Er zijn nog kleine condensatoren toegevoegd om het HF gedrag iets te verbeteren.
De bovenste tak gaat naar de tweede PCB en daar gaat hij het nog te definiëren bandfilter in.

Nou komen natuurlijk weer nieuwe vragen op.
- Kan ik de splitter zo aan de rubidium doos hangen?
- Moet ik de splitter aan de 'data' uitgang afsluiten met een 50Ω weerstand?

En het is te hopen dat de spanningswisseling nog groot genoeg is om de 74HCT14 te laten omklappen. Ik kan nog een tor of MOSFET toevoegen als versterker...

Groeten, Rob

Toch even een schopje omhoog, wellicht kan ik mijn ontwerp voor de eerste PCB dan afmaken.

Om de laatste twee vragen zelf te beantwoorden, ik denk (verwacht) dat ik de rubidiumuitgang zo aan de splitteringang kan hangen en dat ik de 'digitale' uitgang van de splitter wel moet afsluiten met een 50Ω weerstand, dus parallel over de 22pF condensator.
Klopt dat?

De 'analoge' uitgang van de splitter gaat eerst naar de tweede print en daar zit dan meteen een (nog te definiëren) bandfilter. Das voor een volgende stap.

Even een andere vraag, ik heb direct bij binnenkomst van de voedingslijn een ferrietkraal (VK200) met 2,5 winding geplaatst.
Daarachter hoort natuurlijk een condensator. Volstaat de elco van 470µF, of is een extra keramische C van zeg 22nF toevoegen beter?

Hi rob040,

Wat dacht je van twee ferriet kralen en 1000pF?
Dus een in serie met de + en de - aansluiting.

Aan de hand van het eventuele stoorniveau, zijn er nog andere manieren die beter geschikt zijn.

Groet,
Bram

Ha rob040,

Waarom gebruik je de VK200 die ferriet bead doet daar niets !
Het is zeker goed dat je aandacht besteed aan het zo schoon mogelijk maken
( aan het begin ) van de voedingslijn....
Het voorstel van @blackdog is goed de bead doet in een klein stukje van zich zelf dempen ( resistief ) maar,
daar buiten ( voor jou beleving ) laag < 10 MHz niets !
Daar is het een gewone inductie die moet je helpen door iets naar de common te schakelen een condensator bijvoorbeeld,
dan maak je een spannings deler / demper.....
Door de F_c ( pool ) dicht bij DC te kiezen maak je een efficiënt laagdoorlaat filter.

Volgende week heb ik meer tijd het punt is als ik materiaal ( hout ) binnen krijg dan moet ik het verwerken anders kan ik niet meer lopen
Maar zeker je vragen niet vergeten hoewel je ontwerp volgens mij bijna gereed is

Groet,
Henk.

Hi,

Mijn doel met 2x een ferrietspoeltje is HF prut die van links komt de kop een beetje in te drukken.

De Elco's doen daar weinig aan door hun inductie op hogere frequenties.

Je kan als je wilt zoeken op Miedema en filtering, Gertjan en ook ik hebben aardig wat geexperimenteerd met dat soort technieken.

Groet,
Bram

Ha blackdog,

Dat is goed die combinatie zeker voor het gebied waarin de smoorspoel niet als bead werkt dat vergeten veel gebruikers !
Dus ook hier kijk even op het data blad de VK200 ( UKW drossel ) is zeg,
vanaf 13 MHz tot 90....110 MHz alleen te gebruiken daar onder en boven jou constructie....
Ik schrijf vaak zelf het stuur in handen houden dus maak er een gedefinieerd filter van in de voedingslijn een laagdoorlaat filter.
Maar let wel op het zijn geheugen componenten dus als je pulsen verwacht ( wisselende belasting ) ontstaan de artifacts !!

Groet,
Henk.

Grappig, ik dacht door de VK200 in de voedingslijn te plaatsen RF storingen buiten mijn blikje te houden.
De nul zag ik even als 'schoon', maar die inkomende draad kan natuurlijk ook rommel oppikken. Dus dan ga je al naar twee, zoals Bram voorstelt.
Ik heb gezien dat Gertjan twee verschillende beads in serie zet in zijn voeding voor de 10MHz Master Clock.

Het was een beetje te eenvoudig gedacht lees ik nu.
Ik zal me nog wat meer in de materie verdiepen, HF is soms voodoo voor mij.

@Henk: Ontwerp is nog niet definitief, ik kijk nog steeds uit naar wat antwoorden van jou alvorens er een klap op te geven.
Succes met klussen!

Ha rob040,

Ok ik dacht je print te zien ja dat is een goede je filter afschermen
En let op je netsnoer dit geldt voor alle apparatuur zeker jou audio experimenten !
Ik heb gemeten wat de invloed is als je een netsnoer / kabel tegen je behuizing aanlegt de capaciteit overbrugt het filter voor hoog !!
Dit geldt uiteraard voor alle systemen....

Dus als je serieus een opstelling wil maken zorg ervoor dat de netsnoeren niet inelkaar verstrengeld raken en tegen de behuizing aan komen.
Anders kan je net zo goed het netfilter weg laten zonden van de energie die je er in steekt in,
consumenten apparatuur zit om die reden een zeer simpel filter in de apparatuur de snoeren achter de kast lopen,
vaak parallel met de luidspreker kabels

Groet,
Henk.

Op 27 augustus 2023 16:36:56 schreef electron920:
...Ok ik dacht je print te zien...

Dat klopt, maar dat is alleen de 'controls' en nog niet het 10MHz gedeelte.
Leek me beter jouw verhaal af te wachten.

Ha rob040,

Even wat uitleg over het ferriet filter in dat stukje schema dat je hier boven liet zien:

Dit filter is bedoeld om een tekortkoming van de LM317 te ondervangen.
De LM317 is (zoals bijna alle spanningsregelaars) in feite een sterk tegengekoppelde versterker. Denk een opamp die de regeltor aanstuurt.
Die opamp heeft een beperkte openloop bandbreedte, en dus gaat de rondgaande versterking oplaag bij stijgende frequentie.

je kunt dat mooi zien in de karakteristieken van de LM317:

De uitgangsimpedantie is zo laag door veel negatieve feedback. Neemt die feedback af, dan gaat de uitgangsimpedantie omhoog.
Als je kijkt naar de Output Impedance curve, dan zie dat de open loop bandbreedte kennelijk op een paar honderd Hertz ligt, en daarboven gaat de uitgangsimpedantie dus omhoog....

Hetzelfde zie je in de Ripple Rejection curve: boven die paar honderd Hertz neemt de brom/ruis/stoor onderdrukking sterk af, omdat de rondgaande versterking in de regelaar afneemt.

Bij 100Hz is er 80dB brom onderdrukking. Prachtig! Maar bij 1MHz is dat nog maar 20dB... En die curve loopt natuurlijk gewoon door naar 0dB . Het is niet voor niks dat de curve daar ophoudt .... (Zoals heel vaak in datasheets )

Velen zullen herkennen dat steile pulsjes (b.v. uit een SMPS) gewoon door een lineaire regelaar heen lijken te lopen. Daarom dus

Probleem is dat er over die buffer elco niet alleen een 100Hz rimpel staat, maar een enorme sliert lichtnet harmonischen. Je kunt dat mooi zien in de spectrumplaatjes in m'n Labvoeding eigenschappen topic.
Daarnaast is er de lichtnet vervuiling van dimmers, LED, Solar, Netwerk over lichtnet etc.

Dat soort storingen doet de LM317 dus weinig aan. Maar je wilt niet dat ze je schakeling negatief beïnvloeden.
De oplossing is om ze er vóór de LM317 passief uit te filteren. Zo krijgt de LM317 een ingangssignaal waar het hoogfrequente deel al uit is, en hij prima z'n werk kan doen in het beperkte spectrum waar hij wél goed in is.

.

En zo komen we na deze lange aanloop dus bij dat ferrietfilter

Het is in feite een 2-traps filter. De eerste trap is zo gedimensioneerd om al zo laag mogelijk te beginnen.
De L6 en L7 ferrieten zijn bijzonder omdat met hun 44 materiaal de werking al bij erg lage frequenties begint. Zo kan het kantelpunt, samen met een grote waarde voor C30, al rond 5kHz liggen (-3dB).
Dat filter begint dus mooi werkzaam te worden voordat de de onderdrukking van de LM317 bij 10kHz echt in elkaar begint te donderen .

Nadeel van die grote waarde van C30 is dat het dus een elco moet zijn. De gekozen Rubicon ZL heeft een resonantie frequentie rond 200kHz. Daarboven wordt hij inductief, en loopt z'n impedantie dus weer op... Bij 200kHz is z'n impedantie ruim onder 0,1Ω, bij 10MHz alweer 1Ω, en bij 100MHz al 20Ω.
Voor hoge frequenties (zeg boven 10MHz) werkt dit filter dus steeds slechter...

Vandaar de 2e trap met L8, L9, C31 en C32.
Dat filter is gedimensioneerd zodat het kantelpunt rond 5MHz (-3dB) ligt, en zo dus het stokje overneemt.
L8 en L9 zijn er op uitgezocht dat ze in dat frequentiegebied de hoogste impedantie hebben. En die hoge impedantie óók voor een flink deel behouden als er een flinke gelijkstroom doorheen loopt!
C31 bepaalt het kantelpunt, C32 is er aan toegevoegd omdat een kleiner C'tje een hogere resonantie frequentie heeft, en zo zo het frequentiebereik waar het filter in werkt nog wat verder naar boven oprekt.

De curve van het filter is dus (ongeveer) het omgekeerde van de LM317 Ripple Rejection curve. En zo zorgen filter en LM317 er samen voor dat er over de hele bandbreedte een prima stoor onderdrukking is.

.

Door die ferrieten zowel in de plus als in de min leiding op te nemen is er ook onderdrukking van common mode storingen.
Dat werkt uiteraard alleen als de min van brugcel en bufferelco pas ná het filter aan massa liggen. Zoals in mijn schema.

Naast dimensionering is componentenkeuze bij dit filter dus heel belangrijk!
Er zijn veel ferrieten die er identiek uitzien, maar totaal verschillende eigenschappen hebben....

Er zitten in dit simpele filtertje heel wat uren datasheets lezen en metingen doen!

groet, Gertjan,

Hi Gertjan,

Wow, dank voor de uitgebreide uitleg.
Er is dus over nagedacht.

Ik heb ook nog een post van mezelf teruggelezen van een paar jaar terug en vond hier ook nog een hele draad over de VK200 en zijn toepassing. Dat was voor een andere toepassing, maar er werd wel uitgelegd dat er verschillende soorten ferriet zijn en dat de VK200 niet gemaakt is voor mijn applicatie.
Lekker handig, ik heb hier en daar wat kraaltjes liggen waarvan ik niet weet wat het is, dus om het te kunnen gebruiken wordt het meten of bestellen op artikelnummer.

Nooit gekeken wat die spanningsregelaars doen op hogere frequenties. Maar wel rete belangrijk, dus ik ga op zoek naar geschikte beads. Zie dat muRata heel veel heeft, maar bijna alles SMD. En zoveel keus dat het bijna door de bomen het bos niet meer zien.
Ik zal die beads van jou eens opzoeken en kijken naar de eigenschappen en dat leggen over het verhaal wat je schreef. Die VK200's zijn dus al heel anders dan wat jij gebruikt hebt.
En de combinatie van bead/spoel en eigenschappen van elco/condensator is ook om bij stil te staan.
Best wel complex en ik begrijp dat dit tijd heeft gekost.

Groet, Rob

Edit: Hoe kom je aan de gegevens van de Rubycon ZL elco dat de resonantiefrequentie op 200kHz ligt? Staat niet in de datasheet... Heb je dat gemeten?

Hi Gertjan,

Vandaag gezocht naar de ripple reduction en impedantiekromme van de 7800 serie die ik gebruik.
Was moeilijk te vinden, maar toch gelukt. De rimpelonderdrukking loopt minder ver door dan bij de LM317, maar grosso modo is het overeenkomstig, impedantie is een beetje hoger.

Ik denk dat het filter dat jij gemaakt hebt ook voor mij goed te gebruiken is, dus met dezelfde componenten.

Nou zie ik de 10nF condensator als MKT opgevoerd staan, is een keramische multilayer ook te gebruiken?

En jij hebt de sporen zo laten lopen als in het schema, dus van ferriet bead naar condensator en van de condensator uit weer verder.
Dat lukt mij ook aardig, alleen kronkelen de sporen dan wel en het is makkelijker om ze korter te routen. Alleen lopen ze dan minder 'logisch'.
Zou dat uitmaken?

Groet, Rob

Ha rob040,

Ik kan horen dat je goed bezig bent

Wat je je moet realiseren is dat elk stukje draad, of printspoor, wat weerstand heeft, maar vooral ook zelfinductie. Dus met elk stukje draad zet je een spoeltje in serie met de component die je er mee aansluit.

C31, 100nF is een MKT/MKM, trough hole
C32, 10nF is een keramische multilayer X7R 50V. Hier dus een 805 SMD omdat dit C'tje de hoogste frequenties filtert. En dus klein formaat, en minimale lengte van aansluitdraden het meeste telt.
En X7R en 50V om te zorgen dat het C'tje nog steeds 10nF is als er 15...20V overheen staat

Hier het stukje print layout van de voeding:

^{klik op plaatje voor beter leesbare versie}

Rood/bruin is koper op de bovenkant van de print, blauw is koper op de onderkant van de print.

Je ziet dat inderdaad steeds de inkomende sporen naar de filter C's gaan, en vanaf hetzelfde punt (de pootjes van de C) de uitgaande sporen weer verder lopen.

Een filter bestaat eigenlijk uit 2 elementen:
- Een parallel element (hier een C) dat het stoorsignaal zo goed mogelijk kortsluit.
- Een serie element (hier ferriet) wat de voorgaande impedantie zo hoog mogelijk maakt, zodat dat kortsluiten zo effectief mogelijk is.

Als je dus een stuk trace in serie met je filter C hebt, dan zet je een zelfinductie in serie met die C, en verminder je z'n kortsluit werking.

Aan de andere kant, een stuk trace in serie met een ferriet is helemaal niet erg: wat meer serie weerstand en zelfinductie zal de filterwerking alleen maar ten goede komen .

.

Bij het ontwerpen van een voeding moet je natuurlijk altijd bedenken voor wat voor schakeling die voeding gebruikt wordt. Een digitale schakeling is minder kritisch op z'n voeding dan een microfoon voorversterker....

Bij mijn 10MHz Masterclock worden de uitgangsversterkers (LM7171 opamps) asymmetrisch gevoed. En erger nog: door een spanningsdeler wordt hun ingang op de halve voedingsspanning gezet.
Met die spanningsdeler komt dus ook de helft van de troep op de voeding op die ingang! . Natuurlijk wordt daar ook wel gefilterd, maar als je stoorsignalen op het uitgangssignaal onder de -70dBm wilt houden, dan kun je maar beter met een schone voeding beginnen

groet, Gertjan.

Hi Gertjan,

Duidelijk. Weer zitten puzzelen en ik denk dat ik het mooi opgelost heb.

Sporen, twee ferrite beads en de 10nF condensator aan de soldeerzijde (geel). Punt waarop de schone massa naar het kopervlak aan de topzijde gaat is C4.
C3 (10nF) net als bij jou er tussen gefrummeld.

Ik ga dezelfde LM7171 trapjes gebruiken voor mijn analoge uitgangen, dus inderdaad is een stille voeding wel prettig.

Groet, Rob.

Ha rob040,

Dat filter ziet er inderdaad goed uit.
Nog net iets mooier zou het zijn als FB2 ook echt tussen C1 en C2 zou zitten, in plaats aan een trace dat vanuit de ingangsconnector de andere kant op gaat.

Wat minder goed gelukt is is je steraarde....
De massa van je 7805 zit gewoon vast aan het aardvlak. Dat betekend dat de uitgangsspanning van die 7805 gemoduleerd wordt door de spanninkjes die op z'n massa pin staan. (Die 7805 zorgt dat er 5V tussen z'n uitgang en massapin staat, maar heeft geen idee op wat voor potentiaal die massapin ligt...)

Er lopen stromen door dat massavlak, dus ontstaan er ook spanningsverschillen. Die stoorspanninkjes zijn hier nog waarschijnlijker, omdat dit (denk ik) je digitale print is.
(Belast je een 5V uitgang met 50Ω dan loopt daar alleen al 50mA...)

Een apart spoortje van de min van de 7805 naar een schone referentie (je sterpunt) is dus zeer aan te raden.

.

Ik ken je schema niet, maar ik vermoed dat L1+C4, en L2+C6 je scheiding is tussen je analoge en digitale voeding. Beide elco's hebben hun min aan het massavlak, dus de schone analoge massa zit dus hard verknoopt met de viezere digitale massa....

Een logischer opzet zou ik vinden om eerst te splitsen tussen analoge en digitale voeding. Dat je dat met die 2 L-C leden doet is prima!
Vervolgens die voedingen strikt uit elkaar houden, ook de massa's! Vervolgens kun je dan de analoge voeding verder filteren alvorens die naar z'n regelaar te sturen.

Zo krijg je een optimaal schone voeding voor je analoge deel

Dat is natuurlijk een flink herontwerp, dus je moet maar zien of je het die moeite waard vindt....
Proberen de analoge en digitale massa uit elkaar te houden zou de meeste winst opleveren.

groet, Gertjan.

Hoi Gertjan,

Wat ik zonder al te veel gedoe kan doen met de PCB layout is dit:

Beide regelaars krijgen dan een gedeelde schone massa.

In principe heb ik geen onderscheid gemaakt tussen analoge en digitale voeding.
De 15V voedt de rubidium, de 5V ook plus het digitale gedeelte en de 12V is alleen voor de analoge uitgangen.
Die 5V voedt dus ook de analoge uitgang van de rubidiumoscillator.
De massa zit door het vlak volledig verweven.
Maar op bovenstaande manier kan ik de regelaars wel schoon houden, lijkt mij.

Groet, Rob