Перейти к содержанию
    

Синтезаторы частот. От концепции к продукту.

4 minutes ago, Шаманъ said:

Этот же генератор подключен и к АЦП (только делится на два)

Мне кажется мы говорим о разных вещах. Вы имеете ввиду физический источник тактового сигнала ЦАП. А я говорил об цифровом источнике данных ЦАП. Он же не может быть подключен к АЦП :
Кстати, как вы получали частоту 9702 кГц? Наверняка у Вас есть какой-то DUC (Digital Up Converter) например в FPGA к которой подключен ЦАП и АЦП.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 hour ago, тау said:

иначе прямоугольное окно простого fft() 

Везде используется Flat Top окно с подавлением 169дБ. Ничего вычитать не нужно. Синусоида сформирована на частоте 1/16 от тактовой для исключения влияния NCO (впрочем с ним тот же результат).

Насчет АМ/ФМ шумов. Т.к. для ЦАП и АЦП используется один генератор, то частота несущей точно известна, остается взять синусоиду, умножить на сигнал и подобрать фазу по минимуму DC. Спектр такого сигнала будет отображать ФМ шум. Меняем синусоиду на косинусоиду и получаем спектр АМ шума. Единственный момент обе боковые сложатся из-за этого шум будет на 3дБ выше.

Изменено пользователем Шаманъ
опечатки

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

5 minutes ago, Шаманъ said:

Синусоида сформирована на частоте 1/16 от тактовой для исключения влияния NCO (впрочем с ним тот же результат).

Тогда вопросов к цифровой части нет, если синусоида идеальная. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

9 minutes ago, soldat_shveyk said:

А я говорил об цифровом источнике данных ЦАП. 

тактирование ЦАПа идет исключительно от общего ОГ на плате, ЦАП выдает тактовый сигнал в ПЛИС, в обратную сторону идут только данные. Сигнал формируется в ПЛИС (Zynq-7000), частота 9720кГц это 1/16 опоры, чтобы NCO не влиял. На всякий случай были выключены PLL в ПЛИС, ничего не изменилось.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

4 часа назад, Шаманъ сказал:

либо сам усилитель настолько шумный (но тогда откуда такая форма шума?).

для проверки гипотезы, всё же попробуйте уполовинить частоту тактовой ЦАП. Если ширина полки уменьшится либо высота её увеличится  - значит Адевицы используют цифровой шумок этой полосы.

Неспроста же СПМШ шума уменьшается у них с ростом тактовой частоты по даташиту.

Изменено пользователем тау
поменял формулировки. Лишнее убрал

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

4 hours ago, тау said:

для проверки гипотезы, всё же попробуйте уполовинить частоту тактовой ЦАП.

Уполовинить несколько проблематично, поэтому включил ФАПЧ и интерполяцию и удвоил. Результат без изменений: 

Если нужен чистый эксперимент, то наверное могу и уполовинить, но для этого нужно переделать немного прошивку ПЛИС.

Я еще подумал (с подачи тау) может он внутри не совсем 16битный и за счет dithering формируются недостающие биты, что и наблюдается.

dac_2x_vs_1x.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

On 5/17/2021 at 2:53 PM, тау said:

для проверки гипотезы, всё же попробуйте уполовинить частоту тактовой ЦАП

На графиках АМ и ФМ шум без деления, деление на два и на четыре. Форма неизменна. На входе REFCLK правда частота одинаковая, менялось деление внутри чипа

dac_noise_AM_PM_div_1_2_4.png

Изменено пользователем Шаманъ

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Красивые графики! :good:

Получается, вероятно, что это аналоговый шум в блоке Gain, провоцирующий АШ , плохо придавленный ООС по току ключей (через контрольное токовое зеркало, нагруженное на токозадающий резистор цепи I120). Плохость в том смысле, что запаса по фазе на границе петли ООС почти не осталось и возможно из-за  этого  наблюдается горбик шума 100-200к. Но мне странно, что форма шума не менялась, когда Вы ставили RC цепочку 22мкФ и 1.1кОм по входу I120.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Еще немного информации. Почти уверен, что шум возникает внутри чипа и носит характер обычной АМ - ни форма, ни уровень шума не меняется как при изменении выходной частоты, так и при изменении тактовой частоты. А вот при изменении тока ЦАПа меняется (в ЦАПе есть регистр которым можно менять максимальной ток ЦАП от 8.66 до 31.66мА. Ниже спектры с минимальным и максимальным током. При уменьшении тока "горб" АШ сместился со 140 до 100кГц.

1 hour ago, тау said:

Но мне странно, что форма шума не менялась, когда Вы ставили RC цепочку 22мкФ и 1.1кОм по входу I120.

Я тоже ожидал изменения как уровня, так и формы шума, но поменялся только уровень.

 

P.S. Бороться с этим делом я так понимаю невозможно.

DAC_noise_min_max_current_9720kHz.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2 часа назад, тау сказал:

аналоговый шум в блоке Gain, провоцирующий АШ , плохо придавленный ООС по току ключей (через контрольное токовое зеркало, нагруженное на токозадающий резистор цепи I120)

Можете подробнее расписать схемотехнику (предполагаемый вариант)? Пусть от руки. Не очень понятно, где может возникать задержка в этой петле.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 час назад, Шаманъ сказал:

При уменьшении тока "горб" АШ сместился со 140 до 100кГц.

ага, вот жеж "оно" сместилось таки. Тогда рабочий  вариант, что эту форму и "горб" делает петля ООС по току с малым запасом по фазе, а шумы в петле аналоговые, внутренние, которые амплитудно модулируют выходной ток.

rloc, имхо как то так, упрощенно:

2021-05-19_16-17-53.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

тау, благодарю, ясно и наглядно. Если рассматривать такой вариант построения, ширина полосы определятся RC цепью, где сопротивление - это R1, а C - сумма емкостей затворов, меняющаяся  в зависимости от состояния Qx (включен/выключен), т.е. кода GAIN. А при полосе 100кГц-200кГц и R1=10кОм суммарная емкость должна cоставлять где-то 500-1000пФ. Вполне допустимо, при количестве транзисторов порядка разрядности GAIN 2^10. А уровень шума определяется шумом усилителя + шум R1. Как помню, управление по GAIN достаточно медленное, цифр к сожалению не нашел.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В заключении эпопеи дописал свой матлабовский скрипт (которым выполнялся анализ), чтобы определял не только фазу, но и частоту. Теперь можно проанализировать АМ/ФМ шум любого достаточно стабильного сигнала. Сравнил шум используемых АЦП и ЦАП, обнаружил, что рост шума у АЦП на малых отстройках тоже обусловлен АМ шумом. Заодно теперь наглядно видно, что "анализатор" достаточно хороший для этого ЦАП (графики АЦП+ЦАП это сигнал с ЦАП поданный на вход АЦП, графики АЦП это сигнал с "условно идеального" КГ - уровень шума на отстройке 10кГц должен быть около теплового щума).

Спасибо всем за участие, особенно тау и rloc!

P.S. Если кто-нибудь измерял АМ шум высокоскоростных ЦАП было бы интересно посмотреть. Думаю этот нюанс присутствует не только в AD9779A

ADC_DAC_AM_PM_noise_7156kHz.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 час назад, Шаманъ сказал:

уровень шума на отстройке 10кГц должен быть около теплового щума

Важно отметить, что шкала по X в кГц и начинается от 1кГц. А то ADC и DAC какими-то совсем идеальными получаются без добавочного ФШ )

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Хорошее уточнение, спасибо (а то для меня то все понятно и так, а вот как другим не подумал :))!

Еще добавлю, что частота тестового сигнала 7156кГц, тактовая ЦАПа 155.52МГц, тактовая АЦП 77.76МГц

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...