Amateur Radio Forum by SM5ZBS View topic - YANG - Easy-to-calibrate low-cost noise source

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YANG - Easy to calibrate low-cost noise source
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Amateur Radio Forum of SM5ZBS Forum Index -> Measuring and measuring technology with LC meters, dippers, noise bridges and other methods
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Posted: Sun Jan 13, 2013 1:24 pm Post subject: YANG - Easy to calibrate low-cost noise source
DL7LA
Joined:
14 Jun 2012 Posts: 305
Location: City of Berlin JO62PL
yang stands for 'yet another noise generator'. Anyone who reads Jörn's craft book on the Internet has seen the source of noise according to W0IYH, which uses a special and not
diode. The cost is €60 for this diode alone, which is also difficult to digest, especially for private individuals. Now that such a source has been built up, the question arises of its c
measurements are meaningless. In search of alternatives, Eric came across a publication of a company in Berlin-Mahlsdorf, where a visually inspired pin diode is inserted. This m
something similar was published in 1995 in Wireless World, where an incandescent lamp was used as an optical excitation.
The
principle corresponds to that of a tube noise diode (cf. Bodo's posting on the 'old-school' noise generator): As soon as the current is independent of the applied voltage, the effec
applies i_r 2 = 2 * e * I_d * B with the elementary charge e to 1,6E-19 As, the diode current I_d in A and the bandwidth B in Hz.
This applies analogously to the blocking current of the diode D6 in the current. One of the charms of the principle is that the temperature-dependent blocking current is measured
calibration. Uncertainty about the ENR value for home-made noise sources is eliminated here. The diode is irradiated with a powerful LED (CFZ rear light application, >45 klm) so
mA is easily achieved.
However,
we had to significantly modify the Mahlsdorfer circuit for receiver measurements so that it had 50 ohms of source resistance.
The Pin diode S5972 from Hamamatsu reaches a spectrum of approx. 200 MHz at approx. 3 pF of own capacity and 25 ohms load (source parallel to 50 ohm load) at an ENR of
permissible power dissipation of 50 mW. The impedance change in receiver measurements between the two operating states is negligible (see VNWA diagram). The locking volt
stabilized by countering the voltage drop above the 50-ohm resistor R6 during irradiation via the combination R3 and VR1. Any other source can be easily calibrated via the sound
program. Our special thanks go to Dirk, DH4YM, who provided the boards of the two prototypes. Due to the low output power, a very good disengagement and shielding is necess
board are used to dissipate heat from the LED, which is operated at up to 400 mA. A final layout will bring changes here. Similarly, the coupling and block capacitors are very criti
word. In the picture you can see the interior of one of the prototypes at Eric.
The
cost of the pin diode and LED is 15€.
For safety, the circuit contains some 'fear diodes' common in DL7LA against polarity. The maximum permissible locking voltage of the pin diode is 20V.
Eric & Günter
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Posted: Mon Jan 14, 2013 11:13 am
Post subject:
_Bernd_
Joined: 16 Jun 2012 Posts: 176
Hello your
two, that's again highly scientifically explored high-tech congratulations.
How do you do this just Greetings
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Posted: Mon Jan 14, 2013 2:33 pm Post subject:
DH7AZ
Hello Günter and
Eric, fine thing that you have developed there, congratulations!
Have you ever tried other PIN photodiodes? In your opinion, could the SFH2701 from Osram be considered as an alternative? After an initial review, the essential parameters seem
http://de.rs-online.com/web/p/fotodioden/6655338/ 73, Andreas
Joined: 14
Jun 2012 Posts: 63 Location:
JO72AS
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Posted: Mon Jan 14, 2013 3:15 pm Post subject:
Eric
Joined:
07 May 2008 Posts: 419
Hello Andreas,
The circuit knows 2 limits specified by
the photo diode: a) frequency limit, which
is determined by the pF .3pF are comparable here b) the permitted power dissipation in the photodiode in lockdown mode;
with us that's 50mW so at 7V'8mA, with the
Osram I couldn't find anything otherwise an inexpensive alternative.
Eric
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Posted: Mon Jan 14, 2013 3:26 pm Post subject:
DL7LA
Hello, Andreas,
thank you for the tip, which fits in with capacity and locking voltage perfectly, and at the price (the Hamamatsu is 10 Thalers) you could of course try to see if it can withstand the
or maybe a lot more, so could generate even more noise.
The stupid thing is that parallel switching does not help, because the capacity increases and thus the freqzuency process progressively deteriorates.
Joined:
14 Jun 2012 Posts: 305
Location: City of Berlin JO62PL
Günter
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Posted: Mon Jan 14, 2013 6:05 pm
DH7AZ
Post subject:
Thank you for your answers!
Well, the power dissipation is probably "normally" not an important parameter for photodiodes, you can't find anything about the Osram part, but an MTBF of 10kh probably doesn
Andreas
Joined: 14
Jun 2012 Posts: 63 Location:
JO72AS
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Posted: Mon Jan 14, 2013 6:38 pm
Eric
Joined:
07 May 2008 Posts: 419
Post subject:
Hello Bernd,
quota:
How do you just do this Question Question Question
Well, Bernd, I always found it fascinating when
you can attribute a measurement back to a physical principle The noise tube solution that
Bodo realized with the Russian tube is also something that itches eerily under your fingers. Therefore, it is only natural that if you stumble over such a circuit that claims to be ab
noise tube, that one immediately strikes.
By dealing with the topic,
we learned: -- that the photodiode solution has a much lower ENR than a noise tube, perhaps by a factor of 5
-- the photodiode solution is favored by the ultra-bright auto-LEDs today (you actually manage to drive the blocking current so high by light that the power limit of the photo diode
This was far from the case in the days of the incandescent lamps.
yes and what else do you want to know
?? ... or others??
Eric
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Posted: Mon Jan 14, 2013 6:41 pm
DL7LA
Post subject:
So your suggestion, Andreas, is not to be dismissed. Eric had presented a circuit that, with the relatively large capacity of a tube, still gets something out of inductive compensati
relatively high capacity, you could perhaps try to capture even more 'light' with 4 LEDs of your proposal. The optics of the LEDs also play a role in the beam angle.
As far as the 10 kh is
concerned... well, if you knew if things were catastrophic or slow...
Joined:
14 Jun 2012 Posts: 305
Location: City of Berlin JO62PL
Günter
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Posted: Mon Jan 14, 2013 7:27 pm
DL2FCN
Joined: 11 Jul 2012 Posts: 59
Location: nr Darmstadt JN49JU
Post subject:
Hello,
the inductive compensation did DL3FM (sk) at the
K81A (Valvo), I also tinkered with it, was too fiddly for me. He has used switchable coils for 10m, 2m and 70cm.
According to my measurements, the 50 Ohm resistance is extremely critical.
I was able to adapt to the 2D2S better than the
"modern" K81A.
Bodo
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Eric
Joined: 07 May 2008
Posts: 419
Posted: Tue Jan 15, 2013 10:17 pm
Post subject:
Hallo Bodo,
Welche Schaltung genau hast Du realisiert ?
Ich/wir sind auch dabei so etwas einmal aufbauen zu wollen.
Deine Lösung mit der "abgesetzten Röhre" und der feine Aufbau haben mir sehr gefallen, Günter sagte ja "liebevoller Aufbau"
Hast Du einmal gemessen welchen Frequenzgang Du so ungefähr erreichst ?
>>>aus Deiner S11-Messun rate ich so -30dB bei 500MHz
Verwendest Du noch ein Dämpfungsglied für die Messungen ? und wenn ja wie groß ?
Eric
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Christian
Joined: 17 Jun 2008
Posts: 145
Location: JN87AQ
Posted: Wed Jan 16, 2013 10:50 am
Post subject: GA560
Hallo Rauschhersteller!
Habe selbst keine Erfahrung mit Röhrenrauschgeneratoren, aber vielleicht hilft Euch das weiter
www.qth.at/oe3hbw/tmp/RFT_GA560_RSG2.pdf
RFT Röhrenrauschdiode GA560, samt Schaltplan für Rauschgenerator.
.
_________________
73 de Chris, OE3HBW
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Eric
Joined: 07 May 2008
Posts: 419
Posted: Wed Jan 16, 2013 11:12 am
Post subject:
Hallo Chris,
ganz herzlichen Dank für diesen Link.
Ist ja schon interessant was Du immer "ausgräbst"
Eric
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DL2FCN
Joined: 11 Jul 2012
Posts: 59
Location: nr Darmstadt JN49JU
Posted: Wed Jan 16, 2013 2:09 pm
Post subject:
Hallo Eric & Chris,
das RFT Papier ist sehr interessant. Hatte ich bisher nicht gefunden, aber auch bei der RFT Röhre ist wieder die LG 16 der Urvater.
Die Schaltung entspricht in etwa der Valvo Schaltung mit der K81A.
Ich habe eine Menge an Unterlagen, der alte DL3FM Artikel, HP Artikel
(hatten auch einen Rauschgenerator mit Röhre 5722) etc. etc.
Aber alles in pdf Dateien, die bekommt man wohl nicht in Photobucket, oder?
@ Eric
Meine Schaltung (Röhrenkopf) ist ganz simpel, wie bei der RFT Schaltung und auch der SKTU Schaltung.
Ein induktionsarmer 50 Ohm Widerstand nach Masse, so kurz wie möglich.
Wenn Du mit Frequenzgang den Abfall des Rauschens über die Frequenz meinst, dann kann ich keine Daten angeben. Ich messe z.Zt. auch nur meinen 2m Kram.
Um keine Hausnummern zu messen habe ich aber meine div. LNA's und MMIC's auf einem HP8970 messen lassen und vergleiche die Rauschzahl
dann mit meinen Messergebnissen und das kommt bei 2m recht gut hin.
Ja, ich messe mit einem (vermessenen) 6dB Dämpfungsglied vor dem jeweiligen DUT und ziehe dann die 6dB von dem Messergebnis ab.
Das nur in wenigen Zeilen...
73 Bodo
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DL7LA
Posted: Wed Jan 16, 2013 10:10 pm
Post subject:
Hallo, alle,
faszinierend, was alles in den Tiefen des Netzes herumgeistert, vielen Dank an Chris und Bodo.
Joined: 14 Jun 2012
Posts: 305
Location: City of Berlin JO62PL
Die 5722 wird ja überall für =< 500 MHz spezifiziert, der sie enthaltende SKTU für 1000 MHz. Insofern sind ja alle Konstruktiondetails wichtig. Weiß jemand, ob es z.B. für den SKT
über 500 MHz gibt?
Prinzipiell kann man wohl für alle Typen eine Art Gütefaktor definieren; als {max. Strom entspr. KTo]/{Kapazität Kathode<->Anode}. Es nehmen darüber wohl bei Röhren die Laufz
obere Frequnezgrenze. Bei unserer PIN-Diode ist das Spektrum auch nach oben gleichmäßiger, wenn die Sperrspannung und damit die Feldstärke steigt.
Ich habe heute noch eine Kompensationsschaltung getestet, die das s11 des Generators erheblich verbessert und natürlich dafür die obere Frequenzgrenze beschneidet. Eric ha
bereitgestellt.
Bei mir geht es jetzt auch noch einmal an die 2Д2С (tnx Bodo); ich muss nur noch einen alten Rundfunktrafo aus Röhrenzeiten auftreiben. Auf zum Flohmarkt!
Günter
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DL2FCN
Joined: 11 Jul 2012
Posts: 59
Location: nr Darmstadt JN49JU
Posted: Wed Jan 16, 2013 11:03 pm
Post subject:
Hallo Günter,
schicke Dir mit separater mail das SKTU Handbuch zu. Es gibt m.W. keinen
Korrekturfaktor, die Genauigkeit wird mit steigender Frequenz geringer.
Zur Stromversorgung: Ich habe für die Anodenspannung einen Trafo
2x 30V genommen, dann Spannungsverdopplung gemacht. Am Ausgang
sitzt ein Stabi OA2, zwar unnötig, leuchtet aber schön...
Die Heizspannung habe ich anfangs aus einem 6V Akku geholt, inzwischen
habe ich ein 5V Schaltnetzteil dafür..(nein es stört nicht!), kostet nicht viel
beim Reichelt und ist relativ klein.
Die Heizspannung wird dann über eine ordinäre Transistor/Opamp Schaltung eingestellt.
Zur Einstellung wird ein Mehrgang Poti benutzt.
Das ist alles..
Habe heute mal die Rauschzahl vom Funcubedongle pro plus auf 2m gemessen. Komme auf ca. 3,8dB,
der Erbauer spricht von ca. 3,5 dB..
73 Bodo
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