Перейти к содержанию
    

Укрощение строптивого ДНЗ

Вопрос к опытным профессионалам, работавшим с ДНЗ:

Какая наименее трудоёмкая в отладке схема существует на сегодняшний день?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Хорошо бы сразу определиться с исходными данными, элементной базой.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Хорошо бы сразу определиться с исходными данными, элементной базой.

Хорошо. Опорная частота - 1 ГГц и выше. Пока работаю с ДНЗ Aeroflex (MicroMetrix) MSD700, в дальнейшем ждём современные отечественные аналоги.

 

Исходная схема в даташите от разработчиков особого оптимизма не вызывает. Опробовал её на практике - получил весьма посредственные результаты, далёкие от ГГ Herotek. Можно было бы списать на кривые руки, но покопавшись в последнем увидел совсем иную схемотехнику.

 

Собственно говоря, возникли сомнения, что нельзя обойти проблему раскачивания мощности исходной опоры до 28-30 dBm, как это сделано у Herotek. Насколько я понял, нужен очень резкий передний фронт высокой амплитуды.

 

Так почему бы его не раскачать трансформатором 1:4 или 1:8? ДНЗ до пробоя имеет высокое сопротивление, вторичная обмотка - 200 или 400 Ом. По идее должно хватить 24 dBm. Для указанных выше подходов этого не хватает.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Прошу прощения, за настойчивость. Верхняя частота? Шумы (степень важности)? Простота работы с ДНЗ, на мой взгляд, определяется наличием хороших средств измерения, в данном случае - стробоскопического осциллографа, спектроаназизатором сложно в уме собирать всем гармошки, для понимания общей картины отражений.

 

ДНЗ до пробоя имеет высокое сопротивление

Низкое, пробоя нет) Носители рассасывются - потом высокое.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Дык емкость диода не маловата?

http://www.flambda.com/srd.html старая DOSовская программка помогает оценить применимость и количество запараллеленных имеющихся в наличии диодов для наибольшей эффективности на заданных частотах. В an-920 от HP 4 диода не мощности ради, а для адекватных компонентов в согласовании.

Не смотрел как они рассасывание моделируют, но, может пригодится http://literature.cdn.keysight.com/litweb/...5989-8899EN.pdf

post-44237-1435127938_thumb.png

freq_mult_SRD.pdf

Изменено пользователем ledum

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Низкое, пробоя нет) Носители рассасывются - потом высокое.

Так 1.2 Ома это его исходное сопротивление? Так, матчасти выходит я совсем не учил.

Вроде в одном из даташитов Аэрофлексы пишут, что это те же варикапы:

The Aeroflex / Metelics MSD700-12 SRD (Step Recovery

Diode) is a silicon Varactor which provides high output

power and efficiencies in harmonic generator applications.

Тогда становится понятной схема разработчиков, а схема Herotek - не совсем или даже совсем не...

Дык емкость диода не маловата?

Выбрали минимальную - 0.2...0.4 пФ. Понятно, такой разброс очень трудно идеально согласовать в широком диапазоне температур.

Но у Herotek там один диод стоит и ведь как-то же они шлёпают ГГ серийно. И повторяемость и характеристики у них очень даже.

Правда перед катушкой там два кондера запараллелены, один из которых толи обкусан, толи сознательно лазером срезан.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вроде в одном из даташитов Аэрофлексы пишут, что это те же варикапы:

Вообще-то это хитроспрофилированные пин диоды. Чтобы рассасывание неосновных носителей произошло за как можно более короткое время. Но в этом режиме работают даже КД203 - выпрямительные диоды. Лишь бы были неосновные носители. Фон от незашунтированных керамическими конденсаторами выпрямительных диодов на радиочастотах где-то сродни ДНЗ диодам - быстрое рассасывание, порождающее кучу РЧ гармоник.

Изменено пользователем ledum

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Прошу прощения, за настойчивость. Верхняя частота? Шумы (степень важности)?

Верхние частоты в разных случаях требуются разные. Предельная - 20 ГГц, но обычно - до 10-12. Шумы не слишком критичны, скажем -100dBm/Hz на 10 kHz для 20 GHz для ориентировки. Стробоскопа нет, работаем по наитию методом научного тыка. Результаты пока не впечатляют.

Вообще-то это хитроспрофилированные пин диоды. Чтобы рассасывание неосновных носителей произошло за как можно более короткое время.

Есть одна русскоязычная статейка по работе с ДНЗ, которую я ещё не совсем осмыслил. Пока надо почистить аттачи, затем постараюсь отсканировать и выложить...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Дык емкость диода не маловата?

Емкость в общем случае определяет верхнюю границу, да?

 

старая DOSовская программка помогает оценить применимость и количество запараллеленных имеющихся в наличии диодов для наибольшей эффективности на заданных частотах. В an-920 от HP 4 диода не мощности ради, а для адекватных компонентов в согласовании.

Мне не очень нравится вариант, когда ДНЗ нагружают сразу на фильтр. Все гармошки гуляют между фильтром и диодом - отсюда непредсказуемое поведение при высоких коэффициентах умножения, высокая чувствительность ко всем параметрам. Лучше, мне кажется, сначала развязать (ферритовый или кремниевый вентиль), а потом уже ... В крайнем случае - небольшой аттенюатор.

 

Не смотрел как они рассасывание моделируют

Хорошо моделируется во всех известных программах.

 

Вроде в одном из даташитов Аэрофлексы пишут, что это те же варикапы:

Эффектом рассасывания обладают все биполярные элементы, транзисторы в том числе, чем собственно и плохо насыщение. В наименьшей степени - у барьера Шоттки. У ДНЗ, варикапов, пин-диодов - процесс рассасывания протекает быстрее всего.

 

Тогда становится понятной схема разработчиков, а схема Herotek - не совсем или даже совсем не...

Выкладывайте, разберем по полочкам. Вечером, по мск времени, приведу ссылки на статьи, более-менее станет понятно.

 

Верхние частоты в разных случаях требуются разные. Предельная - 20 ГГц, но обычно - до 10-12. Шумы не слишком критичны, скажем -100dBm/Hz на 10 kHz для 20 GHz для ориентировки. Стробоскопа нет, работаем по наитию методом научного тыка. Результаты пока не впечатляют.

Для 20 ГГц емкость ДНЗ, я бы сказал, великовата. Сначала подумал, речь о 100 ГГц ) Хорошо бы Александр подключился, интересно над чем работал, что не получилось. Со стробоскопом работа сильно упрощается, понятно что к чему. В аренду не рассматривали вариант?

 

 

Правда перед катушкой там два кондера запараллелены, один из которых толи обкусан, толи сознательно лазером срезан.

Добиваются хорошего, широкополосного отражения.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Можно питать трансформатором- SRD в SPD (sampling phase detector) так и питают. А по поводу схемы- вопрос ДНЗ будет гетеродином (окрывать смесительные диоды) или только генератором сетки частот? На выходе эквалайзер будет( для выравнивания амплитуды "палок" по всему спектру)? Гармоники нужны все или только четные, а то можно рассмотреть пару ДНЗ в противовключении. Ну и вопрос про форму импульса- достаточно острого одного фронта или обязательно оба фронта острые (для применения в УВХ)?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А по поводу схемы- вопрос ДНЗ будет гетеродином (окрывать смесительные диоды) или только генератором сетки частот?

Генератором либо сетки, либо нескольких частот, либо одной частоты.

На выходе эквалайзер будет( для выравнивания амплитуды "палок" по всему спектру)?

Только в случае сетки частот.

Гармоники нужны все или только четные, а то можно рассмотреть пару ДНЗ в противовключении.

Есть проект, где только чётные. Можно рассмотреть, спасибо.

Ну и вопрос про форму импульса- достаточно острого одного фронта или обязательно оба фронта острые (для применения в УВХ)?

Достаточно одного. В вышеупомянутой статье рассматривается такой варант. Сканы Herotek и статьи выложу только завтра утром...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Хорошо моделируется во всех известных программах.

Аваго с Вами не очень согласны. См приложение. Ма-комы халтурят. Выдавая одно за другое http://cdn.macom.com/s-parameters/MA4P504%20Spice.doc

А Микросеми пошли по сложному пути - полиномы http://www.microsemi.com/document-portal/d...spice-model-pdf в данном случае речь идет об только одной части процесса в ДНЗ, аналогичной пинам.

post-44237-1435142420_thumb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

По времени жизни неосновных носителей мало кто может дать достоверную информацию, ситуация такая же, как с фликкер-шумом. Но то, что до 10-20 ГГц переходные процессы определяются нелинейной емкостью, проверено на практике.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Насчёт статей я ошибся, в том числе и по содержанию. Статьи отсканированы не дома, а на работе. А сигнал предлагают формировать игольчатый.

SRD0001.pdf

SRD0002.pdf

SRD0003.pdf

 

P.S.: Перезалил файлы - теперь должны открыться!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А сигнал предлагают формировать игольчатый.

Чем ближе к дельта-импульсу (максимально широкий спектр), тем лучше.

 

Нарисую упрощенную схему. Принцип работы очень похож на обратноходовый DC-DC преобразователь. Есть низкоомный источник положительных импульсов P1 (см. рис.), который с момента начала формирования импульса замкнут на землю через резистор R1 (эквивалентное внутреннее сопротивление диода) и ключ S1. Через некоторое время (время рассасывания неосновных носителей), ключ размыкается, и накопленная в индуктивности энергия отдается в нагрузку. Длительность (фронт) импульса фактически определяется емкостью обратносмещенного диода D1. Вместо индуктивности может быть линия задержки (коаксиальная, полосковая и т.д.), диод может подключаться к источнику, а индуктивность - на землю, конфигураций - большое количество. Но без элемента, накапливающего энергию, работа с ДНЗ будет не эффективной (низкий КПД) - это одна из причин плохой работы SPD, если собирать по классической схеме, рекомендованной производителем.

 

0_170bca_24484ec3_orig.png

 

Для ознакомления, предлагаю почитать подборку статей Pavel Protiva, занимающегося ультра-широкополосной импульсной радиолокацией. Схема формирования задающих импульсов у него не самая подходящая, она рассчитана на большой период повторения, но на построение индуктивного элемента, схему развязки источника и нагрузки, можно обратить внимание. Если есть интерес, могу предложить свой вариант подачи синусоидального сигнала.

https://yadi.sk/d/UgR-Hc1NhTV2J

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...