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Frequenzteiler 100 MHz

Funktion

Eine Laborreferenz von 100Mhz auf 10MHz runterteilen. Diese 10MHz wird für viele Geräte als externe Referenzfrequenz genuzt.

Ziele

Input: 100MHz +-5dBm Output: 10MHz, 5V TTL und Sinus Ausgang (sinus mit relativ wenig oberwellen)

Status

Fertig. Phasenrauschen noch nicht gemessen. Nachbau moglich.

Entwickler

Thijs Wendrich

Anwender

Das Projekt CASI.

Schaltungsprinzip

Eingangsstufe: 50 Ohm abgeschlossen, Emitter Coupled Logic (ECL) Teiler: Digitaler Teiler, implementiert in ein CPLD Altera EPM7032SLC (Baureihe MAX7000). Ausgang:

  • TTL: via 50 Ohm Wiederstand verbunden mit EPM7032
  • Sinus: 4 Bit Analog Ausgang realisiert mit 4 TTL Ausgänge der CPLD und einige Wiederstanden. Anschliesend gibt es ein RC-Filter 2. Ordung. Die Ausgangsstufe ist AC-gekoppelt 50 Ohm

Blink-LED: 0.6 Hz Signal das zeigt das es Funktioniert. Verwendung von der übrige 27 Register der CPLD, da der 100-zu-10 Teiler nur 5 register (16%) braucht.

Schaltplan

Layout

  • Gehäuse: FIXME
  • Platine größe: 160*100mm
  • Versorgung: Einseitig, >7V (alles was eine 7805 glücklich macht), Bananstecker
  • Eingang: BNC 50 Ohm abgeschlossen ECL
  • Ausgang:
    • 2 * BNC 5V TTL
    • 4 * BNC Sinus; alle: 50 Ohm
  • Anzeigen:
    • 1 rote LED für Power
    • 1 grüne LED der bei gut funktionieren blinkt.
  • Die Source des Layouts im pcb-Format sollten auf der Download-Seite des Wiki liegen, Eagle Board Datei
  • Alle Bauteilen sind auf der Oberseite.
  • Screenshot vom Layout:

Firmware

Chip: EPM7032SLC44-10 Editor/Compiler: Altera Quartus II 7.1 Link zur Quellcode: firmware

  • FreqDiv100To10.tdf (Haupt Datei) Text Design File
  • DDS10.tdf Text Design File
  • MyFreqDiv.tdf Text Design File
  • Simulationsdateien: *.vwf

Upload: Altera Byteblaster II auf JTAG Pin verbrauch: 1 input, 7 output Macrocell verbrauch: 31 von 32 (97%) (5 in Statemachine, 24 in ripple divide, 2 unbekant) Beschreibung: Das Program besteht aus 2 Teilen:

  • 1 Statemachine, der zähler und sinus umfast.
  • 1 ripple divider mit 24 stufen. (Der Compiler find das nicht schon, aber es ist nur für die grüne blink LED).

Bilder

Meckerliste

Was für die nächste Version zu tun ist: (:no:: verworfen, :Ok:: in Arbeit, :ok:: im Schaltplan, aber noch nicht im Layout, :OK:: erledigt)

  • EPM7032SLC (5V) ist veraltet und schwer zu bekommen. Ersätzen mit EPM240 (3,3V)--> alle Signalpegel nochmals überprüfen.
  • Das zusätzliche Phasenrauschen muss noch vermessen werden.