Jump to content

    
Green_Smoke

Синтезаторы частот. От концепции к продукту.

Recommended Posts

Продолжение, начало в посте #2942:

15. Испытания в термокамере показали, что седлообразно-свёрнутое кольцо даёт помехи между гармониками в виде паразитической генерации (ПГ).

16. ПГ то полностью исчезала, то выливалась в гармоники, кратные 500 МГц при опоре 1 ГГц. Пришлось лезть в камеру с головой и шаманить.

17. Танцы с бубном привели к тому, что отогнутые полукольца надо экранировать друг от друга (думаю, что дело в объёмном резонансе между ними).

18. Попросил Ирину распаять ещё одну дугу между дугами кольца. Заработало также, как и без неё, но немного лучше. Иголкой заземлил среднюю дугу - ПГ исчезла.

19. Попробовали 2 варианта: тупо землить среднюю дугу в верхней точке и распаять на ней фольгу, заземлив её. Оба варианта оказались эквивалентны.

20. Сделал несколько ДНЗ с заземлённой средней (экранирующей) дугой. Варианты всё ещё подзвякивали на некоторых температурах.

21. Пришла в голову мысль, что дрёх полуколец маловато. Попросил Ирку распаять два одинаковых кольца между СВЧ-кондерами одно на другое.

22. Верхнее кольцо отогнул дугами вверх почти сложив пополам, нижнее - ~на 45o. Это стало финальным решением в этом проекте. Его же перенесли и в следующий...

Окончание следует...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Продолжение, начало в посте #2942:

Раз уж разговор зашел про генераторы гармоник на SRD то можно ли прокомментировать этот генератор гармоник

 

YIG-mixer.jpg

Это фотографии от EIP545 из этой темы http://www.eevblog.com/forum/testgear/eip-...ncy-counter/25/

Там еще подробные фотографии обвязки SRD есть ниже. Пытаюсь понять назначение структур для лазерной подгонки около диода.

YIG-1.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
Раз уж разговор зашел про генераторы гармоник на SRD то можно ли прокомментировать этот генератор гармоник

Понимаю, что далёк уже от этого, но ни одного SRD на снимках не нашёл. Может этот генератор на другом принципе?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вопрос: насколько мы можем увеличить крутизну ФЧХ в мостовой схеме? Вдруг LC в сапфир превратим. Можно ли эту схему считать умножением добротности? Если не нравится слово, давайте назовем по-другому, заявки принимаются.

Давайте не сапфир а хотя бы в кварц превратим RC генератор.

Риторический вопрос: схему с мостом, например, Вина (рисунок) , увеличивающую крутизну ФЧХ RC цепочки в 100500 раз, можно ли рекомендовать в качестве малошумящего генератора ?

 

На крутизну ФЧХ влияет усиление усилителя как на несущей (LNA) в Вашей схеме так и усиление после смесителя.

На приведенном рисунке видим два набора ЧХ, для усилителя в 10000 раз и 100000 раз.

post-42757-1521311131_thumb.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
Раз уж разговор зашел про генераторы гармоник на SRD то можно ли прокомментировать этот генератор гармоник

25 лет назад это было искусством, а сейчас полный анахронизм. На рис. внутренности частотомера компании EIP, которая позднее была преобразована в Phase Matrix. PM продолжала выпускать и ремонтировать эти счетчики:

Counters

Я помню, специально стояли компьютеры типа пентиума или ещё античнее со старинным софтом, замена комплектующих каждый раз была хорошим приключением. Да Вы и сами можете оценить комплектацию:

post-62074-1521315582_thumb.jpg

Помню менял один модуль с SRD (не этот) на простенькую ФАПЧ с ГУНом по причине уже полной неремонтопригодности. Phase Matrix потом выпустил новый счетчик уже без ЖИГ-ов и SRD. А вообще посмотреть интересно - как на музейный экспонат.

 

Давайте не сапфир а хотя бы в кварц превратим RC генератор.

Хороший пример. Мяч на стороне Алексея.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Давайте не сапфир а хотя бы в кварц превратим RC генератор.

Риторический вопрос: схему с мостом, например, Вина (рисунок) , увеличивающую крутизну ФЧХ RC цепочки в 100500 раз, можно ли рекомендовать в качестве малошумящего генератора ?

Отлично, предполагал увидеть мост Вина. Подойдет конечно. Термостабилизируем всю конструкцию (стабилизация потерь), и кварц готов.

 

На крутизну ФЧХ влияет усиление усилителя как на несущей (LNA) в Вашей схеме так и усиление после смесителя.

На приведенном рисунке видим два набора ЧХ, для усилителя в 10000 раз и 100000 раз.

Значит какой напрашивается вывод? Нужно большое усиление, и действительно неважно где: или в тракте усиления сигнала ошибки после дискриминатора, или на компенсацию нелинейности.

 

У меня остается один вопрос. Можно ли между следующими утверждениями поставить знак равенства?

1. Усиление = линейность

2. Усиление = умножение добротности

 

С мостом Вина вроде можно, там в явном виде просматривается глубокая ООС. А в случае с дискриминатором, равенство есть, или остается только п.2? Сомнения возникают по МШУ, он стоит после дискриминатора и вроде не участвует в линеаризации. Или все же участвует?

 

Если взять генератор с хорошим резонатором (например, DRO), то фаз. шум (по крайней мере его 20-дБ участок) очень хорошо описывается формулой Лиисона, в которой используется Q0 (имеется ввиду нагруженная добротность). Это соответствует Rэфф=2Rпот, если следовать Вашей формуле. Какова будет Ваша интерпретация такого результата?

Нужны пояснения, как получается Rэфф=2Rпот.

 

Хорошо, примем Вашу гипотезу как рабочую (в конце концов, в любой авантюрной идее всегда можно найти рациональное зерно). Перейдем ко второй части Марлезонского балета – как бы Вы реализовали Вашу концепцию умножения добротности на примере 100 МГц LC-генератора? Тут прелесть в том, что все можно быстро собрать и померять.

У меня встречное предложение, дополнительно к варианту тау, но ближе к практической полезности.

Попросим Морион сделать для нас кварц с LD-срезом (это когда нет зависимости сопротивления от мощности) с 5-ой гармоникой на 100 МГц, но эксперимент для простоты и наглядности проведем на 1-ой гармонике (около 20 МГц). Возьмем ОУ с большим усилением, минимум 50-60 дБ до 200 МГц, и с мостом Вина покажем, что LD-срез ничем не хуже, а теоретически лучше, кварца с любым другим срезом, даже при меньшей собственной добротности. И конечно добавим АРУ.

 

Раз уж разговор зашел про генераторы гармоник на SRD то можно ли прокомментировать этот генератор гармоник

Это фотографии от EIP545 из этой темы

Там еще подробные фотографии обвязки SRD есть ниже. Пытаюсь понять назначение структур для лазерной подгонки около диода.

Сложно по структурам понять, но мощность чувствую приличная. Кусок провода, который уходит вниз - похож на индуктивность для накопления энергии. С НО думаю понятно - для развязки. Соответственно работает в узком диапазоне гармоник.

 

22. Верхнее кольцо отогнул дугами вверх почти сложив пополам, нижнее - ~на 45o. Это стало финальным решением в этом проекте. Его же перенесли и в следующий...

Неужели такую красоту не сфотографировали?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Неужели такую красоту не сфотографировали?

НЕчем было фотографировапть. Это я только сейчас созрел пожертвовать свой FinePix E900 для микроскопа, т.к. глаза стало жалко.

Да и макросъёмка у него не айс - минимум 4 см, не сравнить с макрозеркалками. Но это увы, а может быть - к счастью, не было финалом.

 

В тот момент меня больше волновала судьба Ирины Леоненко - Марьи Искусницы, которая принимала творческое участие в проекте.

Там был у неё конфликт с местными "авторитетами", её хотели уволить, но мы с Иваном Григорьевичем Данько её спасли от разборок.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Затрудняюсь сказать, кто из них более идеальный. У Иванова шумы получились лучше, чем при простой работе на отражение. На низких частотах мостовая схема тоже дает наибольшее умножение добротности.

Евгений Иванов (и компания – Tobar, Searls, McNeilage и пр.), по-моему, никогда не говорил об ”умножении добротности”. Поправьте, если не так. Насколько я помню, об этом говорил только Царапкин и то в не формальном поле. Мы с Андреем долго спорили об этом, но опять же в не формальном русле. Будет нужно, свяжемся и с Евгением, и со Штином (с ним мы тоже часто общаемся).

 

Нужны пояснения, как получается Rэфф=2Rпот.

Из Вашей формулы, которую пытался покритиковать. Но дискуссия свернула в другое русло, давайте пока оставим.

 

1. Усиление = линейность

Не очевидно. Поясните.

 

2. Усиление = умножение добротности

Тем более не очевидно. Пока эта некая виртуальная конструкция, которая нуждается в обосновании и проверке.

 

Попросим Морион сделать для нас кварц с LD-срезом...

Прежде чем просить Морион, давайте всё же, проверим Вашу гипотезу на более простом примере, а то как бы мы все не сели в лужу. Tay предложил мост Вина. Я предлагаю LC-генератор на 100 МГц (ну или 20, если так удобнее). Давайте соберем две схемы: одну какую-нибудь ”классическую”, другую – с ”умножением добротности.” Затем сравним насколько улучшатся фаз. шумы (и улучшатся ли вообще), а далее будем делать какие-то выводы и переходить на кварцы. Возьметесь за прорисовку схем и макетирование?

 

5. Ткнул зубочисткой к корпусу в той точке, где у полутора витков один провод - заработало чётко.

Ох, и задал бы я Вам трёпку за такое, будь Вы в моей команде :). Всё время думаю, считали ли меня мои инженеры в Phase Matrix-e самодуром и тираном? Думаю, что нет, потому что решал их вопросы вопреки своим. Но держал я их в большой узде, демократия…, ага сейчас же :).

 

Да-ну, какая там статья, всё много туманнее и шаманнее:

Евгений, наверное, не помешал бы какой-либо чертеж или схемка, можно было бы покритиковать предметно. Кстати, а Вы занимались SRD на печатной плате или только разварными?

Edited by Chenakin

Share this post


Link to post
Share on other sites
Прежде чем просить Морион, давайте всё же, проверим Вашу гипотезу на более простом примере, а то как бы мы все не сели в лужу. Tay предложил мост Вина. Я предлагаю LC-генератор на 100 МГц (ну или 20, если так удобнее). Давайте соберем две схемы: одну какую-нибудь ”классическую”, другую – с ”умножением добротности.” Затем сравним насколько улучшатся фаз. шумы (и улучшатся ли вообще), а далее будем делать какие-то выводы и переходить на кварцы. Возьметесь за прорисовку схем и макетирование?

Сохранились макеты LC генераторов. Собирал и сравнивал ранее.

http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?5...l=1#post1290210

предложите схему для макетирования, мне удобнее частоты 12 -20 МГц.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Евгений Иванов (и компания – Tobar, Searls, McNeilage и пр.), по-моему, никогда не говорил об ”умножении добротности”. Поправьте, если не так.

Поправляю, не говорил (в отношении к Иванову).

 

1. Усиление = линейность

Не очевидно. Поясните.

Так это вроде математически доказуемый факт, при постоянной нагрузке )

 

Error_Vs_GainMargin.pdf

 

давайте всё же, проверим Вашу гипотезу на более простом примере, а то как бы мы все не сели в лужу. Tay предложил мост Вина. Я предлагаю LC-генератор на 100 МГц (ну или 20, если так удобнее). Давайте соберем две схемы: одну какую-нибудь ”классическую”, другую – с ”умножением добротности.” Затем сравним насколько улучшатся фаз. шумы (и улучшатся ли вообще), а далее будем делать какие-то выводы и переходить на кварцы.

До нас уже сделали, RC до уровня простого кварца доходит (при запасе усиления до 120 дБ). Найду. Добротность RC как считать будем?

 

Еще вопрос. Уменьшение шумов как интерпретировать? Фильтрацией или повышением линейности? Допустим, взяли сначала один BJT, потом - два, ..., усилитель, а огибающая шумов от наклона 20 дБ/дек перешла к 30 дБ/дек и понизилась. Это не обязательно, но как один из вариантов развития, полученный другими людьми.

 

post-1462-1521361563_thumb.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
Значит какой напрашивается вывод? Нужно большое усиление, и действительно неважно где: или в тракте усиления сигнала ошибки после дискриминатора, или на компенсацию нелинейности.

малое усиление - бесполезно, это очевидно. Избыточно большое усиление в дополнительных цепях приведет к потере устойчивости , как обычно происходит :)

 

У меня остается один вопрос. Можно ли между следующими утверждениями поставить знак равенства?

1. Усиление = линейность

2. Усиление = умножение добротности

 

"Не согласен, с обоими". Следите за руками :) . В генераторе обычно есть активный элемент с весьма ограниченным собственным усилением, но оно, это усиление , догоняется посредством ПОС до, не побоюсь этого слова, бесконечности. Кто не согласен - счас брошу камень :) . Нет ПОС - нет бесконечного усиления - нет генерации.

Следовательно, петлевое усиление в автогенераторе (усреднённое на периоде), доведенное ПОС до бесконечности, увеличивает крутизну ФЧХ внутри генерирующей петли с резонатором (или частотно-избирательной RС цепочкой) в точке генерации до бесконечности также. Сразу всплывает резонный вопрос - где здесь "умножение добротности" или не равен ли "коэффициент умножения добротности собственно автогенератором" бесконечности ? Да , равен. Автогенератор суть резонатор с бесконечной добротностью, в который "засунули" бесконечную энергию и понемногу отсасывают эту энергию в нагрузку.

Еще вопрос - зачем умножать бесконечную добротность еще на какое-то число?

Ответ - бум "умножать добротность" для тех участков ФЧХ , где крутизна уже не бесконечна в связи с фазовыми флуктуациями например активного элемента, уводящими точку ФЧХ на участок с не бесконечной крутизной. Только термин "умножение" в контексте мне кажется негодным. Фазовая коррекция какая-нибудь более подходит.

 

Ухожу штробить стены. Под перфоратор лучше думается.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

С вами не соскучишься ) Самое интересное, эффект связанный с поддержанием энергии в резонаторе активным элементом назвали умножением добротности задолго до меня, и зафиксировали в WiKi. А столкнулся с ним в далеком детстве, крутя ручку регенеративного приемника и повышая селективность (фильтрацию).

Значит, если из генератора я делаю регенеративный приемник, и использую его как узкополосный селективный элемент, то эту штуку я должен называть фазовым корректором?

Я тоже пошел "штробить".

Share this post


Link to post
Share on other sites
Понимаю, что далёк уже от этого, но ни одного SRD на снимках не нашёл. Может этот генератор на другом принципе?

Мне казалось, что SRD в этом случае это металлический золотой диск, припаян вертикально, нижняя контактная область сидит на земле. Несколько полупетель провода- индуктивность со стороны генератора накачки, после диода- планарный конденсатор зубчатый и около него 2 или 3 структуры для подстроки уровня гармоник по диапазону. Вот они то и интересны.

Чтобы уйти от оффтопика. Встречал в электрооптических генераторах использование диэлектрических материалов с пьезоэффектом в качестве материала резонатора. Позволяло подстраивать частоту генератора без использования низкодобротных элементов типа варикапов. Но требовало высоких напряжений управляющих. Кто-нибудь использовал такие ДР резонаторы ( из ниобатов) для классического радиочастотного генератора? Схему высоковольтного усилителя в петле малошумящего хотелось бы посмотреть.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ох, и задал бы я Вам трёпку за такое, будь Вы в моей команде :). Всё время думаю, считали ли меня мои инженеры в Phase Matrix-e самодуром и тираном? Думаю, что нет, потому что решал их вопросы вопреки своим. Но держал я их в большой узде, демократия…, ага сейчас же :).

Иронию понимаю и принимаю, но "шаманство" иногда даёт свои плоды. Это был тот самый случай.

Даже были мысли заработать на этом, выпуская модульные генераторы гармоник, в случае успеха.

Евгений, наверное, не помешал бы какой-либо чертеж или схемка, можно было бы покритиковать предметно. Кстати, а Вы занимались SRD на печатной плате или только разварными?

Я работал с разварными ДНЗ, мы их клеили токопроводящим клеем к корпусу. Чертежи остались у моих работодателей, теперь уже бывших.

Мне по идее и на пальцах об этом нельзя рассказывать, но к счастью, все мои работы не были восприняты всерьёз местными самодурами.

Проект этот продолжения не возымеет, да и всё это - секрет полишинеля. Вон я вижу и знакомые сеточки, и кольцо из серебрянки на фото.

 

Но когда коллеги забраковали мой относительно положительный опыт, это скорее была хитрость, чем дурь. Кому охота признавать свои ошибки?

Гораздо рациональнее продолжать шаманить, выкручивая самые разные кошачьи хвосты в одинаковых устройствах, и слыть элитным шаманом :biggrin:

 

Мне казалось, что SRD в этом случае это металлический золотой диск, припаян вертикально, нижняя контактная область сидит на земле.

А какая там опорная частота? Не великовата ёмкость? Хотя, если он высокий, то понятно. В моём случае верхняя КП была предельно мизерной.

Share this post


Link to post
Share on other sites
.... эффект связанный с поддержанием энергии в резонаторе активным элементом назвали умножением добротности задолго до меня, и зафиксировали в WiKi. А столкнулся с ним в далеком детстве, крутя ручку регенеративного приемника и повышая селективность (фильтрацию).

А я с Вами тут согласен, помню также это время. Германий, П416 и всё такое ... узкополосные широкополосники :) ака сверхрегенераторы, "шшшшшшшш" в ТОН2 , дэмш1 :) .

 

 

Значит, если из генератора я делаю регенеративный приемник, и использую его как узкополосный селективный элемент, то эту штуку я должен называть фазовым корректором?
Нет, не стоит.

Повысить селективность можно ( увеличить добротность) с помощью ПОС, но не доводя до греха генерации.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.