Signal-Verteiler, Fan-Out Buffer, Clock Buffer

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Bauelemente, Baugruppen

"Die Einen kochen und kreieren leckere Gerichte; hier findet man einige Zutaten zur Realisierung elektronischer Schaltungen."
mkn, 2013, ;-)

Signal-Verteiler, Fan-Out Buffer, Clock Buffer

[05.01.2021, mkn]

Aufgabe, Zweck: Verteilung eines Taktsignales; eine Quelle, mehrere Verbraucher
- Eingang: Sinus- oder Digital-Signal
- Ausgang: Wave Form, Anzahl der Ausgänge, Entkopplung, Impedanz
- Einsatzgebiet, Verwendung, Anforderungen
- Passive, aktive Verteiler

- https://www.analog.com/media/en/training-seminars/design-handbooks/Basic-Linear-Design/Chapter2.pdf

Quelle: XO, TCXO, OCXO, GPSDO, Atom-Normal

Verbraucher:
Frequenzzähler, Transceiver, Signalgeneratoren, Spektrumanalyzer, Netzwerkanalyzer, PLL-Aufbereitungen, Oszillosgraph(2CH, als Vergleichssignal), ...

Anforderungen: Kurvenform, Pegel, Oberwellenfreiheit, etc.

Referenzfrequenzverteilung, Marc Michalzik, DL8ABE CQ DL 2020 H. 3 und 4, S. 26-28
- 10-MHz-Referenzen in der Funktechnik

Teil 2

- Betriebskosten
- Genauigkeit, Stabilität, vergleich Rubidium-Normal mit GPSDO, Auswertung mittels Oszillographen, Allan-Deviation ADEV

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Was fordern die Referenz-Frequenzeingänge der zu synchronisierenden Gerätschaften?

- Frequenz: 10 MHz

Referenz-Frequenz-Eingang, 10 MHz

- Frequenzzähler BG7TBL FA-2 (6-GHz):

10 MHz reference frequency output power. 4 dBm, BNC-type female
External reference frequency input level range 10 MHz, 0 dBm to +20 dBm, BNC-type female

--> 0 dBm to +20 dBm

- Spektrumanalyzer SIGLENT SSA 3021X Plus

10 MHz reference output: 10 MHz, >0 dBm, BNC-type female, 50 Ω (nom.)
10 MHz reference input: 10 MHz, -5 to +10 dBm, BNC-type female, 50 Ω (nom.) Datenblatt

--> -5 to +10 dBm

- Spektrumanalyzer RIGOL DSA 800

0 dBm to +10 dBm

--> 0 dBm to +10 dBm

- ICOM IC-9700

Quelle: ICOM

- 10 dBm; externes Dämpfungsglied verwenden oder internes erhöhen.

-> ca. - 10 dBm

- ICOM IC-7610

- ICOM IC-

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- SG LAB 13-cm-Transverter: -10 ... 0 dBm, !0 MHz

--> -10 ... 0 dBm

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- VHFDesign.com LO PLL USB MAX2871 ADF4350 ADF4351
- External reference level, Vp-p 0.8..3.3 (+1..+13dBm at 50 Ohm), 10 MHz

--> +1..+13dBm

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- K3: + 4 dBm to +16 dBm, 10 MHz

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- Adalm Pluto

    - Erweiterung für externen Referenzfrequenzeingang, Abschalten des internen XO
      - 40 MHz, 25 MHz, 10 MHz ???
      - Datenblatt AD9363


adalmPlutoREFinput

External REF-Input
VE4SW #11 Bild

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- Frequenzzähler Tsch 3-34, 1 oder 5 MHz externer Referenzfrequenzeingang

1 MHz: 1 -5V_eff

5 MHz: 0,5 -5V_eff Signaleingang: BNC, female Eingangsimpedanz: unbekannt

Frequenzteilung durch Zwei
oder
vom sGPSDO 1 MHz abgreifen und über Pufferstufe bereitstellen

AG00013_.gif (7874 Byte)

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- Anpassung der benötigten Ausgangsleistung, des Signalpegels durch Dimensionierung des Dämpfungsgliedes

	Widerstand, 0805	E24(5%)		ATT dB
0 dB	NA	0R	NA	0
- 3 dB	300	18	300	2,99
- 6 dB	150	36	150	5,9
- 9 dB	100	62	100	9,23
- 10 dB	100	68	100	9,63

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Wenzel, ..., G3RUH, Sinus- Rechteckwandler, Basteltagebuch, DK7JB

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- Passive Verteiler

- 6 dB-Splitter, Resistive Divider

- 2-fach-Splitter/Combiner

- 8-fach-Splitter

- Lumped Wilkinson Divider

- Aktive Verteiler

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4-fach Fan Out Buffer, 4*10 MHz by DL4ZAO

- Zubehör, optionale Erweiterung zum sGPSDO
- Verwendung als eigenständige Baugruppe zum Verteilen von Signalen, analog oder digital
- Tiefpassfilter-Anpassung für die gewünschte Grenzfrequenz, z. B. für den 25-MHz-sGPSDO

- Buffer IC, 4 Ausgänge
- 3 db-Dämpfungsglied
- 10 MHz-Tiefpass-Filter
- Ausgangspegel: ca. 6,5 dBm
- Oberwellenabstand:
- Betriebsspannung: 5 V
- Strom:
- Abmessungen der Leiterplatte: 53* 53 mm

- Bestückung der Platine, beachten sie die aktuelle Baumappe, V11 [06.01.21]

-> Download Manual und Baumappe (pdf)

-> https://www.reichelt.de/my/1718149

-> Digi-Key - LMK1C1104PWR

Position 8 (IC: LMK1C1104PWR)
- Datenblatt LMK1C110x 1.8-V, 2.5-V, and 3.3-V LVCMOS Clock Buffer Family datasheet(Rev. B)

Anmerkung zum Aufbau von DC5WW. Heinz hat die rechte Platinenseite um ca. 2 mm eingekürzt, damit die verfügbaren SMA-Winkelbuchsen für eine Montage auf der Gerätefront- oder Rückseite verwendet werden können.

01.01.2021 mkn

- sGPSDO; C23, 100nF, nicht bestücken und Brücke einfügen! [31.12.2020, mkn]

Ergebnis: Hierdurch erhält der Fan-Out-Buffer eine LVCMOS-Pegel gerechte Ansteuerung am Clockeingang des IC2.
- verbessertes Rechtecksignal an den IC2-Ausgängen

sGPSDO, PCb 2.37

- NCP1117 LDO, IC1, schwingt unter Last, 400 mV_P-P, ca. 5 MHz auf der 3,3 V Ausgangsschiene des IC1 [02.02.2021, mkn]
- Abhilfe 10 uF X7R an IC1-OUT gegen Masse
- oder Ferrit-Perle FB2 überbrücken, oder entfernen und durch einen 0 Ohm Widerstand ersetzen

IC2 OE Stör-Signal am Pin???

Bitte beachten sie beim Aufbau die aktuelle Baumappe!

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Und hier in Kurzform einige Erinnerungen, Anmerkungen, Notizen und Erfahrungen von Anwendern [mkn]

- Bauelemente

- RND 205-00680 IDC-Federleiste 6P

- Flachbandkabel / Ribbon Cable 6 polig / core FC6P IDC Buchse / Socket 200 mm
- Einsatz, überprüft, OK, mkn

Ja, so ist es, es entsteht eine Baugruppe und der Anwender nutzt diese in seinem Sinne.

- Wolfgang DJ8LC [26.11.2020, QSO]

- Aufbauvariante: IC-TP-3-dB-Dämpfungsglied(dem TP nachgeordnet!), C23 ist noch nicht gebrückt!
- PCB aus der Null-Serie

- LQH3C 1,0µ: SMD-Induktivität, 1210, Murata Chip Coil, 1,0µ bei reichelt elektronik
Datenblatt Artikelnummer des Herstellers LQH32CN1R0M23L

I= 5mA, ohne Ansteuerung
I= 55 mA mit Ansteuerung, alle 4 Ausgänge 50 Ohm Last
Ausgangspegel der obigen Aufbauvariante
Pout= 3mW, d.h. 4,8 dbm
Oberwellenabstand @ 20 MHz= -30 dBc

Oberwellenabstand @20MHz, eigentlich mehr erwartet, gelöst; C23
- Filter
- Kurvenform des 10 MHz Signals
- Rechteck 50:50% Tastverhältnis?
- HCMOS-Ausgangssignal des OCXO
- OCXO CTI OSC5A2B02 Duty Cycle 45/55 %

29.12.2020
- Aufbau eines Buffers nach BM V09 , DL7UKM

DL7UKM, SMD-Lötversuche, hi.

03.01.2021, mkn

- Aufbau der ersten Filtersektion zum K4, ohne Dämpfungsglied
Ausgangsleistung= 9,5 dBm,

9,5 dbm-> 8,9 mW, 668 mVrms, 944 mVp, 1888 mVpp

- mit dem Anlöten der TP-Filterkondensatoren beginnen
- danach erst die Induktivitäten

- Wolfgang DJ8LC [03.01.2021, QSO]

- Modifizierung C23[überbrückt], Verwendung der Platine in einem Weissblechgehäuse,
3 dB-Dämpfungsglieder am Ausgang des TP
- Pout 4,3 mW [zweiter Aufbau 4,1 mW]
- TP um eine Sektion erweitert
- 1.Oberwelle -55 dBc [zweiter Aufbau -50 dBc]

4,3 mW -> 6,3 dBm, 464 mV_rms, 656 mV_pk

- K4 Ausgangsleistung 9,5 dBm ohne Dämpfungsglied, TP, Standardbestückung der 4fob, C23 des sGPSDo gebrückt, DL7UKM

Wie hoch ist der Ausgangspegel? Ein Blick ins Datenblatt offeriert 9,4 db bei 152 MHz.

Source: TI

9,4 dBm = 8,7 mW an 50 Ohm oder 660 mV_rms oder 933 mV_p oder 1866 mV_ppan 50 Ohm (Werte sind gerundet!)

- NCP1117 LDO schwingt unter Last, 400 mV_P-P 5 MHz auf der 3,3 V Ausgangsschiene des IC1 [02.02.2021, mkn]
- Abhilfe 10 uF X7R an IC1 OUT gegen Masse, der verfügbare 1206 ist etwas zu lang, aber noch händelbar.
- oder Ferrit-Perle FB2 überbrücken, oder entfernen und durch einen 0 Ohm Widerstand ersetzen

IC2 OE Stör-Signal am Pin???

In der Baumappe v10 [04.01.21] wird die Angelegenheit aufgegriffen und die Anpassungen bezüglich IC1, C2, C3 und FB2 beschrieben. Das Schaltbild, die Stückliste und der BE-Link sind aktualisiert.

- ZLDO1117G33TA LDO-Regler, fest, 3,3 V, SOT-223-3, Datenblatt

Auszug aus dem Datenblatt
"Stability
The ZLDO1117 requires an output capacitor as part of the device frequency compensation. As part of its improved performance over industry standard 1117 the ZLDO1117 is suitable for use with MLCC (Multi Layer Ceramic Chip) capacitors. A minimum of 4.7μF ceramic X7R, 4.7μF tantalum, or 47 μF of aluminum electrolytic is required. The ESR of the output capacitor should be less than 0.5Ω. Surface mount tantalum capacitors, which have very low ESR, are available from several manufacturers. When using MLCC capacitors avoid the use of Y5V dielectrics."

-13.01.2021, 4fob, DL7UKM
Ersten Signalverteiler aufgebaut. Mein erstes SMD-Board....

Ansteuerung: sGPSDO, PCB V1.0, C23 gebrückt, via Pfostenstecker und Verbindungskabel 20 cm

K2: digitaler Ausgang, 3 dB-Dämpfungsglied

K3: Sinus-Ausgang, 0 dB DG, TP
     Output: 9,5 dBm, 8,9 mW, 668 mVrms, 944 mVp, 1888 mVpp

K5: Sinus-Ausgang, 3 dB DG, TP
      Output: 6,5 dBm, 4,5 mW, 473 mVrms, 668 mVp, 1336 mVpp

K4: Sinus-Ausgang, 3 dB DG, TP, Output: 6,5 dBm
      Output: 6,5 dBm, 4,5 mW, 473 mVrms, 668 mVp, 1336 mVpp

Ausgangspunkt der Bestückung: BM v 09
Ergänzt: mit 10 uF, 16 V, X7R, 1206, über Ausgangs-Pin IC1 zur Masse

Last: 50 Ohm

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- Achtung, Gestaltung der SMA-f-Ausgänge

- Verwendung und Einbau des Fanout-Buffers im GPSDO
- gerade oder Winkel-Buchsen?
- Montage der PCB, Horizontal oder Vertikal?
- Montage der PCB parallel zur Rückwand

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Verwendung des CDCV304 TI

CDCV304

CDCV304 200-MHz General-Purpose Clock Buffer, PCI-X Compliant

- Hersteller: Texas Instruments

- Datenblatt

Ja, das war unser eigentliches Anliegen, die Verwendung aktuellster Bauelemente. Und nun geht es einen Schritt zurück in Zeiten der Pandemie und der fehlenden Verfügbarkeit des IC's.

15.01.2022

Applikation Note: Using TI's CDCV304 w/Backplane Transceiver (TLK1201/1501/2201/2501/2701/3101) (Rev. A)

- Falls Bedarf, bitte anfragen.

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- Verteiler für OCXO MV89A 10 MHz, Modifizierte Bestückung, DL7UKM

- Eigenart Subharmonische von 5 MHz
OCXO verwendet einen Oberton-Quarz von 5 MHz mit anschließendem aktiven Frequenz-Verdoppler

Modifizierte Bestückung, DL7UKM

- Verwendung als Verteiler eines UNI-OCXO mit MORION MV89A
    bestückt

- Dämpfungsglieder für K3, K4, K5 entfallen
- Pads C6, R6, R10 für einen Hochpass genutzt, R14 entfällt

- neu: C6, R10 -> C=   pF
           R6       -> L= nH

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- DF9NP 10-MHz-Buffer 4 x 10MHz FAN OUT Buffer for GPSDO

- AC-Ansteuerung

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MC 3487 DIL 4-fach Transmitter RS-422/RS-423, DIP-16 Datenblatt

-QUADRUPLE DIFFERENTIAL LINE DRIVER, 5 V
- Each driver has a TTL-compatible input buffered to reduce current and minimize loading.
- The outputs are capable of source or sink currents of 48 mA.
- The MC3487 is designed for optimum performance when used with the MC3486 quadruple line receiver.

-> DL6NCI 10 MHz Verteiler
Pout > 10mW

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--> IC CLK BUFFER IC CLK BUFFER 1:4 180MHZ 8SOIC NB3N551DR2G
NB3N551DR2GOSCT-ND
- Datenblatt

Leider nicht PIN kompatibel!

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- To Do

- Kein Referenzfrequenz-Eingang vorhanden und nun?

- Nachrüstung älterer Funkgeräte mit externem Referenzoszillator Gerfried Palme, DH8AG
- FUNKAMATEUR 2021 H8., S.611
- NRD-525, KW-Empfänger
- 12,8 MHz TCXO, +/- 3ppm

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--> IC LVC SMD IC FF JK TYPE DUAL 1BIT 16TSSOP SN74LVC112APWR
296-8450-1-ND

Drawing, Bilder

Modification

Google

Edited on 04. Februar 2023.