Herberts neuer Esoteric-Wandler hat ja bekanntlich einen externen 10MHz-Clockeingang, woran man eine Rubidiumclock direkt anschließen kann. Nun erreichte mich vor drei Wochen folgender Hilfruf aus USA:
Na, alles klar, das passt ja auch nicht. 1V Spitze-Sitze sind nur ca. 0,35Veff (oder RMS, das ist das Gleiche). Und wenn der Ausgang nicht mit 75 Ohm, sondern mit 50 Ohm belastet wird, ist's noch weniger. Abgesehen davon, dass eine Fehlanpassung Reflexionen auf dem Kabel hervorruft, die bei einer so präzisen Zeitbasis sicher nicht wünschenswert sind.Herbert Z hat geschrieben:Ich bekomme den Esoteric Wandler D02 nicht mehr auf das 10MHz Taktsignal synchronisiert. Es hat von Anfang an recht lange gedauert, bis der Wandler den Takt der Rb-Clock ein-"locken" konnte. Das hat nach Einschalten des Geraetes immer so 1 - 2 Min gedauert (konnte man nochmal zum Kuehlschrank gehen). Aber es hat dann doch jeweils geklappt. Und die Musik hat die Wartezeit schnell vergessen lassen. Jetzt (seit heute) zeigt es nach mehreren Minuten Error an, was nach Handbuch heisst, dass es nicht synchronisieren kann. Mehrfaches Ein- und Ausschalten hat nicht geholfen.
Nun habe ich die Specs mal genauer nachgelesen.
Esoteric schreibt bei 10MHz Clock input: 0.5 - 1.0 Vrms sin wave (10MHz +/- 5ppm) bei 50 Ohm
Perfect 10 (Rb-Clock) schreibt beim output: 1 Vpp terminated in 75 Ohm (+/- 0.05 ppb), 75 Ohm
Inzwischen ist dank Kurier Michael das gute Stück bei mir und wird zerlegt:
Rechts im Bild die RB-Clock, ein kompakter Block mit der Rubidium-Lampe drin:
Messen wir doch mal nach, was da rauskommt. Ohne Last am Ausgang sind das 474mV effektiv.
Messwiderstand mit 50 Ohm dran:
Da sind's dann noch 272mVeff:
Dass der Wandler da meckert, wundert mich wenig, hätte er doch eigentlich gern das Doppelte. Aus den Werten oben kann man übrigens den Innenwiderstand der Quelle ausrechnen und kommt auf 37 Ohm. Das ist alles andere als perfekt, denn eigentlich sollte ein 75Ohm-Ausgang auch 75Ohm Innenwiderstand haben, damit eine Reflexion, die zurückkommt (aufgrund nicht ganz perfekter Anpassung am Wandler) nicht wieder reflektiert wird und das Spiel dann von vorn losgeht.
Also, da passt Einiges nicht:
1. Falsche Ausgangsspannung
2. Falscher Innenwiderstand
3. Falscher Wellenwiderstand der Ausgangsbuchse (BNC 75 Ohm anstelle 50 Ohm)
Das Gerät hat acht Ausgänge, da baue ich doch einen davon auf 50 Ohm mit passendem Pegel um.
Die Clock ausgebaut:
Mal die Ausgangsstufe inspiziert:
Aus dem Bild kann man direkt die Schaltung ablesen, das liegt ja schon wie ein Schaltplan da. Ein superschneller OP in nicht-invertierender Verstärkerschaltung, einseitige Spannungsversorgung, gut entkoppelt mit Filterspülchen und Kondensatoren, und am Ausgang ein Übertrager mit einem kleinen Anpassungsnetzwerk. Der Innenwiderstand wird aber im Wesentlichen bestimmt durch den 150 Ohm Widerstand rechts im Bild, dessen Wert dann durch den Übertrager quadratisch auf die Sekundärseite transformiert wird. Da wir den Innenwiderstand ja kennen, kann man das Übersetzungsverhältnis berechnen - 2:1.
Das Gehäuse ist jetzt leer:
Die BNC-Buchse mit 75 Ohm muss raus und durch eine mit 50 Ohm ersetzt werden. Da Herbert mir bereits vorab ein paar Bilder des Geräts geschickt hatte, konnte ich schon die passende Buchse in der 50 Ohm-Version besorgen. Die schwarzen Buchsen sind die originalen mit 75 Ohm, die weiße hat 50 Ohm Wellenwiderstand:
Eingebaut:
Hier sieht man bei einem Blick ins Buchsen-Innere die unterschiedliche Geometrie für die unterschiedlichen Wellenwiderstände:
In der Ausgangsstufe werden jetzt die Widerstände so angepasst, dass der Innenwiderstand genau 50 Ohm beträgt und die Ausgangsspannung verdoppelt wird:
Da hat nun ein normales Digitalkabel mit 75 Ohm natürlich auch nichts mehr verloren, da nimmt man am besten ein Kabel aus der HF-Messtechnik:
Neue Ausgangsspannung bei 50 Ohm Last:
Na also, jetzt passt's doch.
Viele Grüße
Gert