[Vitaly_K 0]

On 4/24/2022 at 9:29 PM, Vitaly_K said:

См. ниже

Уважаемые коллеги!

Предлагаю ознакомиться с моей электронной книгой «Частотный синтез на основе ФАПЧ. (Обзор методов синтеза)».

В ней рассмотрены тенденции развития частотного синтеза на базе ФАПЧ за более чем 70-летний период, начиная с возникновения самой идеи такого синтеза, и включая настоящее время. Монография снабжена множеством поясняющих иллюстраций и обширным списком справочных источников. Надеюсь, она окажется интересной и полезной как для опытных разработчиков, так и начинающих свою работу в этой области.

210 стр., 96 иллюстраций.

Буду благодарен за отзывы.

Книга доступна для скачивания по ссылке:

https://www.litres.ru/vitaliy-kozlov-31986/chastotnyy-sintez-na-osnove-fapch-obzor-metodov-sinte/

[rloc 43]

Закину удочку, а то совсем гробовая тишина. Фирма NDK выпустила VCXO (замечу, не OCXO) c шумами -180дБн/Гц и похоже с AT-срезом:

 

Учитывая ценовую политику компании, могут потеснить Abracon и Crystek.

1191134_e.pdf

[seven7 2]

On 8/12/2022 at 1:39 PM, rloc said:

Закину удочку, а то совсем гробовая тишина. Фирма NDK выпустила VCXO (замечу, не OCXO) c шумами -180дБн/Гц и похоже с AT-срезом:

уже проработано
предпочитаю делать в виде ОСХО (меньше надо делать отбраковку: меньше половины компенсировали перестройкой температурный уход) 
Фазовый шум AT c Q~120k
 

Изменено 15 августа, 2022 пользователем seven7

[rloc 43]

26 минут назад, seven7 сказал:

Фазовый шум AT c Q~120k

Приятно посмотреть! По APPH20G случаем не из Микрана?

Если не затруднит, есть вопросы:

1. На какой точке стабилизируете температуру?

2. Наклон вижу немного больше 30дБ/дек, особенно в области 10-100Гц (ближе к 35дБ/дек). Чем можете объяснить? Есть возможность перемерить другим прибором? Лучше FSWP/FSPN.

3. Повторяемость, элементы подстройки?

[vhk 1]

12 hours ago, seven7 said:

уже проработано
предпочитаю делать в виде ОСХО

 

Добрый день. Не смогли бы Вы опубликовать схему кварцевого генератора. Заранее спасибо.

[seven7 2]

On 8/16/2022 at 10:28 AM, vhk said:

Добрый день. Не смогли бы Вы опубликовать схему кварцевого генератора. Заранее спасибо.

Схема кварцевого генератора фактически как на 245 странице. Выход другой, с буфером

On 8/15/2022 at 10:06 PM, rloc said:

1. На какой точке стабилизируете температуру?

2. Наклон вижу немного больше 30дБ/дек, особенно в области 10-100Гц (ближе к 35дБ/дек). Чем можете объяснить? Есть возможность перемерить другим прибором? Лучше FSWP/FSPN.

3. Повторяемость, элементы подстройки?

1. 65 градусов

2. Не могу объяснить, другим перемерить не могу. График одного из первых образцов. Прикладываю другой образец при 2 и 5 вольт управляющего напряжения. Тут уже ближе к  30дБ/дек

3. Повторяемость хорошая, если кварцы уже отобраны. Подстройка индуктивностью (большой номинал + маленький последовательно)

[rloc 43]

6 минут назад, seven7 сказал:

Схема кварцевого генератора фактически как на 245 странице. Выход другой, с буфером

У NDK мне кажется ближе к Батлеру трехточечному, поэтому и шумы на отстройке 100Гц получше при меньшем резонаторе и скорее меньшей мощности.

[vhk 1]

19 hours ago, seven7 said:

Схема кварцевого генератора фактически как на 245 странице. Выход другой, с буфером

 

Спасибо. Но на фото сообщении странице 245 корпус логики и схема на логике. В Вашем  сообщении ранее на фото могу рассмотреть корпус похожий на транзистор. Поэтому и спросил. 

[seven7 2]

On 8/17/2022 at 11:30 PM, rloc said:

У NDK мне кажется ближе к Батлеру трехточечному, поэтому и шумы на отстройке 100Гц получше при меньшем резонаторе и скорее меньшей мощности.

Можно только гадать. То что меньшая мощность может уменьшить шум на 100 Гц согласен. Утверждение что Батлер сможет дать полку -180 при малой мощности, извините, требует подтверждения.
Основной посыл моего сообщения был в том, что AT срез зачастую принебрегается (в NDK обратили на него внимание).
Хотя теоретическая добротность AT ("внутреннее трение" кристалла) на 10% уступает SC.
страница 3-17
https://opus4.kobv.de/opus4-btu/files/5138/Anisha_Apte.pdf
Если AT срез качественно корпусировать (в том числе ваккуумировать), то добротность приближается к SC.
Смотрите график зависимости R от давления (это для первой гармоники) [The SC cut crystal - An overview, John A. Kusters].

На AT срезе при прочих равных можно приблизится к характеристикам среднего SC.
Стоимость кварца приведенных ниже графиков менее 1 доллара, а SC на два порядка больше.
У AT есть ряд недостатков. Вопрос старения AT подробно раскрытый в литературе так и не нашел. Для этого фапчуется от опорных 10 МГц, тогда и проблемы 100Гц нет.
Приблизительно так получается, зафапчованый 100МГц.

ps. Если бы под рукой было производство, где с гарантированной повторяемостью делали SC кварцы по приемлемой стоимостью, то на АТ не смотрел бы. Основное повторяемость! Партию хороших АТ когда то отхватил, теперь там нет :(

Изменено 29 августа, 2022 пользователем seven7

[rloc 43]

1 час назад, seven7 сказал:

Можно только гадать. То что меньшая мощность может уменьшить шум на 100 Гц согласен. Утверждение что Батлер сможет дать полку -180 при малой мощности, извините, требует подтверждения.

На 100Гц принцип тот же - чем больше мощность, тем меньше шумы (Лиисон). Поэтому, если NDK при меньшей мощности получили на 100Гц меньше ФШ, то это говорит как минимум о существенно меньшем фликкер-шуме активного элемента. Что касается дальних отстроек - это скорее задача экстракции сигнала с резонатора. Можно и подтвердить:

Там схема Racon ULN B BA2 (-180дБн). Понятно, SC-срез, но вопрос экстракции - немного о другом (Дрисколл).

1 час назад, seven7 сказал:

На AT срезе при прочих равных можно приблизится к характеристикам среднего SC.

Согласен, при сравнимых допустимых мощностях, когда нелинейности резонатора вносят не столь значительный вклад в преобразование шума.

1 час назад, seven7 сказал:

У AT есть ряд недостатков. Вопрос старения AT подробно раскрытый в литературе так и не нашел.

Скорее вопрос в качестве изготовления, по личному наблюдению техпроцесса в Морионе. SC-срез еще делают плоско-выпуклым, что несколько добавляет к добротности. Долговременная стабильность - это больше к качеству электродов, креплению, вакууму, наличию этапа искусственного старения. 100МГц конечно можно привязать к 10МГц, но сколько будет стоить этот 10МГц с хорошей долговременной стабильностью? А по части шумов полностью согласен, можно и AT-срез привязать.

 

У меня еще такая гипотеза по наклону появилась, который больше 30дБ/дек. Есть некоторая корреляция с использованием термостатирования на базе моста с терморезистором. А терморезисторы, как известно, обладают своим собственным фликкер-шумом, на несколько порядков превышающем шумы обычных металло-пленочных резисторов. 

[seven7 2]

1) Так то - да. Формула Лисона линейная. Когда я говорил, про уменьшить мощность, то имел ввиду, что на предельных мощностях кварца (а у меня так) он начинает вести себя
нелинейно: появляются дополнительные шумы, идет отклонение от 30 дБ/дек. Уменьшая мощность можно вернуться в этот линейный режим. Если бы ограничением был фликкер шум
активного элемента, то я видел бы явный излом в области f/2Q, чего не наблюдаю.
2) За схему спасибо, я ее не видел. Может хорошо, что не видел ранее. Это то, что схематично опубликовано в книге Горевого и я развивал ее без ограничений фантазии и
самобытно со своими решениями и в моделировании получил неплохие результаты.
По терминологии это все же не Батлер, а ближе Колпиц.
Батлер: https://core.ac.uk/download/pdf/295587888.pdf
Я по быстрому промоделировал приведенную схему. Ток кварца в приведенной схеме более чем в 3 раза меньше, чем при сопоставимых шумах с кварцем в обратной связи (Pierce) с транзистором вместо инвертора. Учитывая что мощность пропорциональна квадрату тока, разница значительная. Графики не прикладываю, т.к. моделирование приближенное без учета фликкер шума транзисторов и будет масса вопросов к графикам.
И в 2 раза меньше схемы Дрискола [страница 105, http://www.w1npp.org/events/2010/2010-f~1/ATV/MODULA~1/UHF_OSC/141685~1.PDF] при сопоставимых шумах.
Вывод: приведенная схема наименее нагружает кварц по мощности (особенно, учитывая что я и сопротивление кварца брал 120 Ом для этой схемы, а для других 60-80 Ом)
3) Про шум терморезистора. Если есть один источник фликкер шума 30 дб/дек и второй 30 дБ/дек, то итого будет те же 30 дБ/дек
 

[rloc 43]

В 31.08.2022 в 20:13, seven7 сказал:

Если бы ограничением был фликкер шум активного элемента, то я видел бы явный излом в области f/2Q, чего не наблюдаю.

Стоп, с этого момента подробнее. f0/2Q - полуширина нагруженной добротности перевернутой дискриминационной х-ки (f0 - центральная частота). Как на эту границу (излом) влияет фликкер-граница активного элемента?

 

В 31.08.2022 в 20:13, seven7 сказал:

За схему спасибо, я ее не видел. Может хорошо, что не видел ранее.

Схема стала своеобразным стандартом де факто, без привязки к конкретной реализации, как в вышеприведенной ссылке, а именно в общем виде, представленном Майклом Дрисколлом широкой общественности в 1986г

https://ieeexplore.ieee.org/document/1539856

Или в патенте от 1973г:

Q-multiplied crystal resonator for improved hf and vhf source stabilization

https://patents.google.com/patent/US3868606A/en

По крайней мере я склонен за дату отсчета брать одну из этих публикаций, потому что Майклу удалось простым и понятным языком объяснить преимущества построения и далее развить в различных комбинациях способы применения.

А по схеме из приведенной ссылки генератора Racon, не совсем понятно, какой транзистор стоит в оконечном каскаде: полевой или биполярный, но не это главное. Главное, при рассмотренном способе экстракции - попытаться добиться максимальной развязки. Я бы поставил каскод из двух биполярных транзисторов для упрощения, уменьшения количества пассивных компонентов.

 

В 31.08.2022 в 20:13, seven7 сказал:

схематично опубликовано в книге Горевого

И Александра Ченакина, прошу заметить. Авторы к сожалению не делят главы на зоны ответсвенности, поэтому приходится задавать вопросы коллективному творчеству. В книге, впрочем и у Дрисколла, не достаточно подробно рассмотрена схема экстракции на биполярном транзисторе с ОБ. Кроме развязки, также важно понимать какой режим работы предпочтителен: линейный или нелинейный, и почему. Также важно рассмотреть некоторый параметр, характеризующий шум, но скорее не коэффициент шума, а что-то более близкое к фазовой компоненте. Еще не менее важно, рассмотреть вопрос насыщения транзистора, как избежать, какие заложить расчетные данные.

Частично перечисленные вопросы затронуты у Anisha Apte (ученицы Ajay Poddar и Ulrich Rohde), в приведенном Вами документе несколькими постами выше:

Поэтому несколько странно звучит "не видел ранее" ) А со стороны комиссии, оценивающей квалификационную работу Anisha Apte, не совсем понятно, как можно принять за итоговый результат, так сказать стандартную схему. Опускаю моменты анализа, нелинейного поведения схемы, преобразования AM-PM, уж очень сильно коррелирующие с результатами докторской Ulrich Rohde.

 

В 31.08.2022 в 20:13, seven7 сказал:

По терминологии это все же не Батлер, а ближе Колпиц.

На мой взгляд не сильно принципиальна сама структура трехточки: Колпитц, Батлер, Пирс. Вопрос скорее был , как извлечь из кварца двойную выгоду.

 

В 31.08.2022 в 20:13, seven7 сказал:

Вывод: приведенная схема наименее нагружает кварц по мощности (особенно, учитывая что я и сопротивление кварца брал 120 Ом для этой схемы, а для других 60-80 Ом)

В любой схеме плюс минус можно одинаковую мощность в резонатор загнать.

 

В 31.08.2022 в 20:13, seven7 сказал:

3) Про шум терморезистора. Если есть один источник фликкер шума 30 дб/дек и второй 30 дБ/дек, то итого будет те же 30 дБ/дек

Еще раз стоп. Фликкер-шум на DC 10дБ/дек. При модуляции на несущей наклон остается 10дБ/дек, на него накладывается дискриминационная х-ра резонатора 20дБ/дек, что дает в итоге 30дБ/дек. У терморезистора на DC также 10дБ/дек, как он своей модуляцией через температурное воздействие повлияет на "бутерброд" из шумов генератора, пока сказать сложно, но по области воздействия (единицы Гц и ниже) очень даже похоже, учитывая инерционность температурных влияний.

[seven7 2]

Спасибо за информацию и подколы (особенно с Александром Ченакиным). На этом мы закончим, общаться желания нет.

[rloc 43]

12 минут назад, seven7 сказал:

подколы

Никаких подколов, дань уважения авторам, если речь о книге

https://www.ozon.ru/product/prakticheskoe-postroenie-sintezatorov-chastot-svch-diapazona-gorevoy-andrey-viktorovich-chenakin-249543884/

[Vitaly_K 0]

Оказывается, есть такой метод синтеза под названием DDS based hybrid synthesizer. Случайно об этом узнал из книги Ulrich L. Rohde  & David P. Newkirk RF/MICROWAVE CIRCUITDESIGN FOR WIRELESS

APPLICATIONS. Хотя вряд ли это отдельный метод. Там есть небольшой раздел 6-4 в самом конце книги. Приведена схема синтезатора по этому «методу». Схема очкнь сложная. DDS  там в скромной роли Формирует диапазон 10,7 МГц+/-5 кГц при тактовой частоте .37,2725 МГц Диапазон частот на выходе 75-105 МГц. А в остальном множество других компонентов, включая 2 петли ФАПЧ. В общем, «щи из топора».

Интересно как оценивает «метод» сам автор Ulrich Rohde. Приведу ниже несколько его фраз из переписки с ним.

The future lies in DDS based hybrid synthesizers. Круто!

The R&S synthesized signal generator SMA 100 B is built on this principle. Это на мой вопрос,где  применяется метод.

A lot depends on the layout and shielding and the chips used. The whole system is not trivial and we have a finished product that sells well. Anritzu has a patented approach and is better at 10 GHz, 10 Khz Offset with - 140 dBc/Hz..

I have  only published the concept in my latest John Wiley synthesizer book and the resulting phase noise.

The actual mechanical design and components have a big influence so two identical approaches can result in different results.

То есть раз на раз не приходится.

I am not interested to publish a cook book. Зачём тут кулинарная книга непонятно, но ясно, что так он выразил своё недовольство моими вопросами. На том разговор и закончился.