[тау 23]

5 часов назад, rloc сказал:

Не очень понятно, какого ФНЧ? Симуляция во временной или частотной области? Идеальная модель диода включает емкость?

400 кГц фильтрНЧ 5-го порядка после перемножителей - амплитудного детектора и фазового, иначе несущая удвоенная пролезет и портит спектр. Частота несущей очень низкая взята, для снижения времени на симуляцию (очень затратная процедура).
У диода в модели ёмкости нет, =0.
Шумы показаны после симуляции во временной области.

5 часов назад, rloc сказал:

В режиме автогенератора имеет место быть постоянное изменение Кус (мгновенное) относительно Кдел - это модуляция ширины этой "полочки" на периоде колебаний относительно "нулевой" ширины, что должно приводить к наклону, начиная от малых отстроек, а не только после 20кГц.

О модуляции несущей на одном периоде колебаний низкочастотными компонентами говорить не стал бы. Как то это неправильно. Наверное дело не в периоде несущей и процессов "модуляции" в одном периоде, а в совокупности многих периодов, где для рассмотрения можно линеаризовать нелинейную ( в периоде )  модель.

20 кГц - не догма, с уменьшение запаса Кус  полочка сужается.  Не побоюсь этого слова - вырождается в нулевую ширину на отсройках от несущей при приближении запаса Кус/Кдел к нулю (а само отношение к 1-це).

1 час назад, vhk сказал:

При максимальном уровне видна полочка АШ, при меньших уровнях ФШ и АШ были практически одинаковы.

Я думаю, что видимая одинаковость ФШ и АШ  на малых амплитудах связана со сдвигом полочки сильно влево по частоте  что усугублено  одновременным снижением амплитуды сигнала в Вашей установке. Потому что Вы же уменьшаете запас по Кус. А когда нет запаса вообще_и_совсем , то ФШ=АШ (как и на границе регенеративного усиления). На Вашем нижнем графике тоже, временное окно для выборок перед взятием Фурье портит горизонтальность полочки АШ. Для уменьшения этого эффекта я специально в модели убирал постоянную составляющую из огибающей, чтобы оконный эффект меньше себя проявлял. Также в моей модели нет фликкера никакого - наблюдение упрощается.

 

ps. vhk - второй график сверху ,пмсм, чисто шумы усиленные регенеративно, без генерации.

Изменено 5 мая, 2021 пользователем тау

[тау 23]

05.05.2021 в 09:41, rloc сказал:

Не понятный для меня результат. В режиме автогенератора имеет место быть постоянное изменение Кус (мгновенное) относительно Кдел - это модуляция ширины этой "полочки" на периоде колебаний относительно "нулевой" ширины, что должно приводить к наклону, начиная от малых отстроек, а не только после 20кГц.

Наклон 20дб/дек  для ампл.шума начинается справа от полочки амплитудного шума, которая может быть узкой как угодно, в зависимости от Кус/Кдел.

Ширина полочки автогенератора вычисляется достаточно точно по формуле dF=F0*sqrt(Кус/Кдел-1) /2Q, где Q - нагруженная добротность контура , в том числе дифф сопротивлением  тех диодов, что в моей схеме. Диф сопр по приведенной схеме также можно вычислить: Rd =52/Irms(mA)=52/(1000*U_R1/R1*(Кус/Кдел-1)), где 52- дифф. сопр. 2х последовательно включенных идеальных диодов при прямом токе 1 мА.

Проверено для :

Кус/Кдел =1,02     dF=1,6 кГц   (добротность контура Qн=71)

Кус/Кдел =1,25     dF=20 кГц  (примерно равно ширине полосы ненагруженного контура) , но Qн=20

Кус/Кдел =2,0     dF=160 кГц   Qн=5

Из этого всего напрашивается любопытный вывод о том , что СПМШ ампл. шума "на полочке" может  должна быть больше СПМШ фазового шума во столько раз , во сколько полочка АШ уже полочки ФШ ( в фапч схеме с ООС по фазе), без учёта фликкера.

[vhk 1]

On 5/5/2021 at 3:06 PM, тау said:

ps. vhk - второй график сверху ,пмсм, чисто шумы усиленные регенеративно, без генерации.

 

Для чистоты эксперимента измеряем АШ и ФШ в этом режиме работы. На рисунках 90 АШ и 90 ФШ. Уровень мощности сигнала на 3 дБ выше АШ или ФШ. Мощности амплитудных и фазовых шумов равны. Можно сделать вывод, что мощность сигнала складывается поровну из шумов амплитудных и фазовых. 

Увеличиваем уровень ПОС, рисунки 46 АШ (амплитудные шумы) и 47 ФШ (фазовые шумы). По данным измерения мощности шумов уже не равны друг другу и  уровень сигнала на 6 дБ превышает уровень фазовых шумов. Такой режим можно ли считать началом генерации?

 

Изменено 14 мая, 2021 пользователем vhk

[тау 23]

4 часа назад, vhk сказал:

По данным измерения мощности шумов уже не равны друг другу и  уровень сигнала на 6 дБ превышает уровень фазовых шумов. Такой режим можно ли считать началом генерации?

имхо - можно.

 

 

[Шаманъ 0]

Приветствую всех!

Имеется ЦАП AD9779A, который выдает однотоновый сигнал на частоте 9720кГц, тактовая 155.52МГц, встроенный ФАПЧ не используется. Тактируется чистым сигналом от VCXO. Питание аналоговой части тоже чистое (LT3042). И все бы хорошо, но ... записал сигнал с его выхода и посчитал БПФ (длинное, 2^21). Картина немного странная, может кто-нибудь в курсе - такой высокий шум на отстройках менее 200кГц и такая его форма это нормально для этого ЦАП?

Есть измерения фазового шума (с использованием звуковухи и системы ФАПЧ для подавления несущей) там шум ниже (менее -150дБн/Гц при отстройке 2кГц и далее), но оценить форму не могу из-за ограничений по полосе анализа такого измерителя. Это позволяет предположить, что шум вблизи преимущественно АМ шум. Однако попытки отыскать его источник были безуспешные (проверил опору ЦАП, и питания). Может у кого-нибудь есть идеи?

[тау 23]

А чем записали? Не шум ли записывающего девайса? 

А в матлабе посмотреть АШ и ФШ пробовали? 

[Шаманъ 0]

8 minutes ago, тау said:

А чем записали? Не шум ли записывающего девайса?

На той же плате есть два АЦП. Прицепил спектр КГ с КФ на выходе, записанный тем же АЦП. Видно, что записывающий девайс достаточно хороший.

14 minutes ago, тау said:

А в матлабе посмотреть АШ и ФШ пробовали? 

 Нет. 

 

Еще один момент тактовый генератор общий у АЦП и ЦАП, единственная разница - АЦП тактируется поделенной на два частотой (АЦП - 77.76МГц, ЦАП - 155.52МГц).

[Шаманъ 0]

9 hours ago, тау said:

А в матлабе посмотреть АШ и ФШ пробовали? 

Посмотрел - ФШ в порядке, а проблема из-за АМ шума (фактически замеры самодельным измерителем ФШ подтвердились).

 

 

Изменено 16 мая, 2021 пользователем Шаманъ
Заменил графики на более информативные

[soldat_shveyk 2]

On 5/15/2021 at 5:24 PM, Шаманъ said:

Может у кого-нибудь есть идеи?

Проверьте качество цифрового генератора синусоиды, который у Вас подключен к ЦАП (NCO).   По-хорошему следовало бы записать в файл его сигнал в обход ЦАП. Либо воспользоваться его моделью в Matlab.  И посмотреть спектр этого сигнала.   Если это сложно, то самый простой вариант - подать идеальный синус на ЦАП, который не будет иметь ошибок фазы и амплитуды, и соответственно шумов - сигнал с частотой 1/4 Fs 

Если ЦАП у Вас 16-разрядный, то на него надо подать циклическую последовательность последовательность отсчетов 0, 32767, 0 -32767. 
При Fs = 155.52 МГц на выходе ЦАП получите сигнал на частоте 38.88 МГц. 

Впрочем, любой табличный генератор фиксированной частоты вместо NCO тоже даст хорошее качество сигнала.   Пробуйте. 

    
 

[тау 23]

3 часа назад, soldat_shveyk сказал:

Если ЦАП у Вас 16-разрядный, то на него надо подать циклическую последовательность последовательность отсчетов 0, 32767, 0 -32767. 

Согласен с предыдущим оратором.  Только просил бы проверить последовательности 0, 32767, 0 , -32768      а также  0 32700 0 -32700.

Дополнительно: измените частоту тактирования в 2 раза - как в АЦП. Померьте ширину полки АШ для 9720кГц или 4860к , какая из них будет проще получаться .

 

 

Изменено 17 мая, 2021 пользователем тау

[soldat_shveyk 2]

On 5/15/2021 at 9:39 PM, тау said:

А в матлабе посмотреть АШ и ФШ пробовали? 

Кстати, а как в Матлабе посмотреть АШ / ФШ от записанной синусоиды? 

[rloc 43]

23 часа назад, soldat_shveyk сказал:

Кстати, а как в Матлабе посмотреть АШ / ФШ от записанной синусоиды? 

phi = unwrapped arctan(Q/I), и потом fft(phi)

A = sqrt(I^2 + Q^2), и потом fft(A)

Но, в данном случае у Олега (Шаманъ) частоты АЦП и ЦАП от одного генератора, поэтому достаточно перенести на 0 и повернуть на такой угол, чтобы одна квадратура была в максимуме, другая - не имела постоянной составляющей, сразу получаем phi + A.

 

Но, забегая вперед знаю, что Олег формировал на ЦАП две синусоиды для проверки линейности и было ОК. Скорее два варианта возможны: ИОН или LDO, но пока больше склоняюсь к LDO.

[тау 23]

35 минут назад, rloc сказал:

достаточно перенести на 0 и повернуть на такой угол, чтобы одна квадратура была в максимуме, другая - не имела постоянной составляющей, сразу получаем phi + A.

из А  надо вычесть постоянную составляющую. Это имхо актуально, и только потом брать FFT, иначе прямоугольное окно простого fft()  вместо шумов покажет наклон -20 дб/дек на всех отстройках. Особенно актуально для малых шумов при большой постоянной составляющей.

[rloc 43]

17 минут назад, тау сказал:

из А  надо вычесть постоянную составляющую.

Постоянная составляющая превратиться в синусоду, которую обычно фильтруют при преобразовании из действительных данных в комплексные. Один АЦП, цифровой квадратурный перенос.

[Шаманъ 0]

3 hours ago, soldat_shveyk said:

Проверьте качество цифрового генератора синусоиды, который у Вас подключен к ЦАП (NCO). 

Этот же генератор подключен и к АЦП (только делится на два) и такого подъема шума нет. Кроме того на входе тактирования ЦАПа стоит ограничитель, а буферы это фактически усилители-ограничители, поэтому как-то маловероятно чтобы были такие большие АШ. Кроме того проведен эксперимент, который по идее схему тактирования полностью исключает (см. ниже).

Итак эксперимент. Изначально у меня было подозрение, что это ИОН. У ЦАП есть нога VREF на ней изначально у меня подключены два (0.1мкФ 0603 и 10мкФ 0805) керамических конденсатора. Подключил еще 1000мкФ (ESR 65мОм) - без изменений, отключил 10мкФ - без изменений (причем совсем без изменений абсолютно идентичные спектры). Далее этот же конденсатор подключался ко всем источникам питания (кроме цифрового 3.3V) - без изменений (я по питанию и не ожидал проблем). Теперь самое интересное - посмотрите на фрагмент даташита - у ЦАП имеется две ноги VREF и I120 которые связаны со схемой формирования опорного напряжения ЦАП. Резистор подключенный к ноге I120 фактически задает Ку усилителя, который формирует опорное напряжения для ЦАП (несколько упрощено, но суть отражает). Я подключил цепочку 22мкФ и 1.1кОм (см. рисунок). В итоге Ку по переменному току увеличился. Линия АШ на спектре тоже подскочила.

В итоге очевидно, что избыточный шум  возникает либо до этого "усилителя" (тогда почему нет реакции на подключение/отключение конденсаторов к ноге VREF), либо сам усилитель настолько шумный (но тогда откуда такая форма шума?).