[Fremder 0]

Доброго времени суток!

 

Разрабатывая СВЧ генератор с линейной частотной модуляцией на базе PLL ADF4153 столкнулся с проблемой.

Кто разбирается, помогите бедному студенту :)

 

Параметры генератора такие :

линейное изменение частоты от 24,000ГГц до 24,250ГГц (SweepUP) за время 3,2мс затем SweepDown с 24,250ГГц обратно на 24,000ГГц за те же 3,2 мс.

Требуется очень высокая линейность. ГУН: CHV2411-QDC.

PLL IC управляется контроллером по SPI, коэффициент деления (N-делитель,FRAC) обновляется каждые 24,6µс при етом ГУН делает шаг 2МГц.

Опорная частота PLL постоянна 25МГц, R-делетель не используется (=1).

 

Фильтр активный, с добавлением постоянной составляющей.

Операционники с полосой 2МГц развязывают 2 "части" фильтра + обеспечивают добавление

постоянной составляюшей (для подтягивания ГУН до границ работы PLL)

 

 

Суть проблемы:

При контроле осциллографом управляюшего напряжения ГУН видны помехи в виде всплесков.Осциллограмма прилагается.

Анализатор спектра показывает расширение спектра за границы 24,000ГГц - 24,250ГГц. Т.е. ГУН действительно скачет.

Закономерностей по времени появления всплесков не просматривается.

Потери захвата частоты PLL не происходит.

Могу предположить, что всплески имеют место быть в момент обновлeния коэффициента деления, но ето происходит далеко не каждое обновление.

PLL может отработать полный цикл (SweepUP+ SweepDown)без проблем, а может и "схалтурить".

 

 

Если кто-нить поделится идеей как вылечить сей глюк,буду очень признателен.

 

С уважением Павел.

Изменено 29 января, 2008 пользователем Olchanitski Pavel

[proxi 0]

Доброго времени суток!

 

Разрабатывая СВЧ генератор с линейной частотной модуляцией на базе PLL ADF4153 столкнулся с проблемой.

Кто разбирается, помогите бедному студенту :)

 

Параметры генератора такие :

линейное изменение частоты от 24,000ГГц до 24,250ГГц (SweepUP) за время 3,2мс затем SweepDown с 24,250ГГц обратно на 24,000ГГц за те же 3,2 мс.

Требуется очень высокая линейность. ГУН: CHV2411-QDC.

PLL IC управляется контроллером по SPI, коэффициент деления (N-делитель,FRAC) обновляется каждые 24,6µс при етом ГУН делает шаг 2МГц.

Опорная частота PLL постоянна 25МГц, R-делетель не используется (=1).

 

Фильтр активный, с добавлением постоянной составляющей.

Операционники с полосой 2МГц развязывают 2 "части" фильтра + обеспечивают добавление

постоянной составляюшей (для подтягивания ГУН до границ работы PLL)

Суть проблемы:

При контроле осциллографом управляюшего напряжения ГУН видны помехи в виде всплесков.Осциллограмма прилагается.

Анализатор спектра показывает расширение спектра за границы 24,000ГГц - 24,250ГГц. Т.е. ГУН действительно скачет.

Закономерностей по времени появления всплесков не просматривается.

Потери захвата частоты PLL не происходит.

Могу предположить, что всплески имеют место быть в момент обновлeния коэффициента деления, но ето происходит далеко не каждое обновление.

PLL может отработать полный цикл (SweepUP+ SweepDown)без проблем, а может и "схалтурить".

Если кто-нить поделится идеей как вылечить сей глюк,буду очень признателен.

 

С уважением Павел.

Сложный случай, в начале я бы убедился , что то что вы видите, действительно имеет место ,если помеха гуляет, то возможно это продукт биений к примеру частота развертки и 50 Гц и так далее, смею предположить, если это было бы в момент обновлeния коэффициента деления, то такой процесс бы повторялся...

[Fremder 0]

Сложный случай, в начале я бы убедился , что то что вы видите, действительно имеет место ,если помеха гуляет, то возможно это продукт биений к примеру частота развертки и 50 Гц и так далее, смею предположить, если это было бы в момент обновлeния коэффициента деления, то такой процесс бы повторялся...

Нет, помеха действительно имеет место.

И анализатор спектра её видит.

Она же видна и на выходе Charge Pump (на входе фильтра) осциллографом.

 

Если при обновлении коеффициента иммеет место некий jitter процесс, то помеха

может возникать не при каждом обновлении коеффициента. На то он и Jitter.

 

До оптимизации фильтра был вообше мрак(Осциллограмма мрака прилагается).

Правка фильтра- это симптоматическое лечение, корень проблемы остаётся.

 

Будем искать :)

[proxi 0]

Нет, помеха действительно имеет место.

И анализатор спектра её видит.

Она же видна и на выходе Charge Pump (на входе фильтра) осциллографом.

 

Если при обновлении коеффициента иммеет место некий jitter процесс, то помеха

может возникать не при каждом обновлении коеффициента. На то он и Jitter.

 

До оптимизации фильтра был вообше мрак(Осциллограмма мрака прилагается).

Правка фильтра- это симптоматическое лечение, корень проблемы остаётся.

 

Будем искать :)

Трудно что то посоветовать, если оптимизация была на ADI, дальше танцы с бубном: вокруг земель приборов, желательно в одну розетку, комп если каким то макаром через COM или парралельный, дальше с платой, земли, уделить внимае питанию, фильтровать нещадно, всякие EMI фильтры ,бусинки, развязать SPI через резисторы 10 кОм и тд и тп.

[Fremder 0]

Трудно что то посоветовать, если оптимизация была на ADI, дальше танцы с бубном: вокруг земель приборов, желательно в одну розетку, комп если каким то макаром через COM или парралельный, дальше с платой, земли, уделить внимае питанию, фильтровать нещадно, всякие EMI фильтры ,бусинки, развязать SPI через резисторы 10 кОм и тд и тп.

Это сделано уже.

Оптимизация была прямо на живой плате, петля симулировалась и подгонялась в ADS (Agilent).

В рабочем режиме плата не подсоединена к компу, разделение питания ГУН и цифровой части

ничего не дало. Блокировочных конденсаторов на плате больше чем всех остальных деталей вместе взятых.

Нижняя сторона платы- масса.Фольга сверху оставлена, где можно и соединена с нижней стороной пропаянными заклепкам.

SPI развязан.50Ом последовательно + 33пф на массу cо стороны контроллера,

длины дорожек SPI -полтора см. Mаксимальная скорость передачи данных -8Мбит/сек.

[Fremder 0]

Если модератор решит,что этой теме место в разделе

"Rf & Microwave Design",я не буду против.

В случае переноса темы прошу уведомить меня личным сообшением.

[proxi 0]

Это сделано уже.

Оптимизация была прямо на живой плате, петля симулировалась и подгонялась в ADS (Agilent).

В рабочем режиме плата не подсоединена к компу, разделение питания ГУН и цифровой части

ничего не дало. Блокировочных конденсаторов на плате больше чем всех остальных деталей вместе взятых.

Нижняя сторона платы- масса.Фольга сверху оставлена, где можно и соединена с нижней стороной пропаянными заклепкам.

SPI развязан.50Ом последовательно + 33пф на массу cо стороны контроллера,

длины дорожек SPI -полтора см. Mаксимальная скорость передачи данных -8Мбит/сек.

Что я могу добавить - дерзайте...странно что помеха не синхронная....ищите...как найдете поделитесь..

[proxi 0]

Еще одна мысля появилась, попробуйте не фрактальный 4113 , вроде была какая то высоковольтная версия, можно обойтись без ОУ.

[Fremder 0]

Еще одна мысля появилась, попробуйте не фрактальный 4113 , вроде была какая то высоковольтная версия, можно обойтись без ОУ.

Проблема не в величине управляюшего напряжения, а в том, что нужно постоянное смещение. Дело в том что тянуть ГУН на 2 ГГц вверх до границы рабочей частоты 24,000 ГГц и генерировать высокоточную линейную ФМ с одним и тем же петлевым фильтром невозможно.Поэтому на нижнюю границу в 24,000ГГц я выхожу именно смещением.А чтобы это смещение не влияло на фильтр и саму микруху, я развязываю цепи смещения операционником.

 

ADF4113 не реализует дробные коеффициенты деления, поэтому опорную частоту нужно будет уменьшать до величины шага ГУН т.е до 1-2МГц,а то и 0,5МГц При этом резко возрастет коэффициент деления частоты ГУН. Соответственно при этом возрастут (на 20дБ )фазовые шумы системы.Это не совсем интересно, но на крайняк придется на это пойти.

Если 4153 продолжит бастовать, сделаю на integer N, 4112 у меня есть.

Это может бать решением, спасибо.

[khach 33]

Применить ADF4158- она заточена под аппаратный свип частоты и вопросы переходных процессов в даташите разобраны. Или ADF4193- она предназначена для быстрой установки частоты, имеет специальный ФД с дифференциальной конструкцией.

ЗЫ. Сорри за подъем старой темы, просто искал информацию по линейному свипу частот.