Jump to content

    
Green_Smoke

Синтезаторы частот. От концепции к продукту.

Recommended Posts

Приветствую всех!

Просветите пожалуйста, есть 10шт. кварцев, и генератор (пирс на логике, третья гармоника). Производитель (точнее посредник) утверждает, что разброс у них 30ппм вместо обещанных 10ппм из-за неправильной нагрузочной емкости. Реально ли такое (я понимаю частота сдвинулась, но чтобы в разные стороны)?

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 часов назад, Шаманъ сказал:

пирс на логике, третья гармоника

Для наглядности вставлю картинку из известного всем источника:

image.png.95d93cb19fffb21e4349ff9208546b21.png

Хорошая схема, но есть одна причина, по которой сложно этот генератор использовать в качестве образцового - работа на параллельном резонансе. Сам кварц в данном случае выступает в роли эквивалента индуктивности, а большая емкость параллельно кварцу (C1+C2) приближает параллельный резонанс к последовательному, и к бОльшей асимметрии АЧХ. Простота в данном случае может усложнить понимание причины ухода частоты.

9 часов назад, Шаманъ сказал:

я понимаю частота сдвинулась, но чтобы в разные стороны

Приходили кварцы на SC-срезе от Connor-Wilfield с измеренными эквивалентными параметрами, из партии в 20шт. около 4-5 можно было считать близкими по параметрам, а частота заводской юстировки (последовательный резонанс) для всех - не более 1ppm при заданной температуре. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Подскажите пожалуста, существуют ли коммерческие генераторы опорной частоты на базе Dual mode SC-cut crystal oscillator?  Изначально это вроде был метод для термостабилизации кварца, но там и с фазовыми шумами совсем не плохо.

https://www.researchgate.net/publication/3844518_Phase-noise_measurement_in_dual-mode_SC-cut_crystal_oscillators

Share this post


Link to post
Share on other sites

https://www.trisynttechnology.com/production/bench-top-signal-generators/agile-frequency-synthesizer-sapsynt-200.html

Кто-нибудь знает, этот генератор уже в продаже? Все-таки удалось "обуздать" лейкосапфировый генератор? Интересно, как удалось обеспечить такую широкую полосу из единственной частотной палки лейкосапфирового генератора, да еще с такими низкими фазовыми шумами и скоростью перестройки 0, 2 мкс? На ум приходит только схема Баринова (сапфир сбивается с DDS, потом частотные расширители, в конце цифровой делитель частоты с управляемым к-том деления). Но тогда неизбежны скачки фазы выходного сигнала при перестройке. И шумовая полка ближе к 20 ГГц должна увеличиваться. Фазовые шумы и правда революционные для "настольных" генераторов, "родики" и "кейсайты" курят в сторонке..

Edited by Cach

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 12/30/2019 at 2:10 PM, rloc said:

On 2/8/2018 at 2:59 PM, Dr.Drew said:

 

Внесу интригу. Синтезатор на LMX2594. Шагает по 1 Гц с палочками менее 60 дБ. Занимает, примерно, 60х40 мм, включая генераторную часть MOXO-100, сдвоенный импульсник LT3570, микроконтроллер в LQFP64. Измерен на половине максимальной частоты. Первое включение.

Речь в этом сообщении шла об офсетном синтезаторе с применением LMX2594. Что останется от 60x40 мм, если убрать всю обвязку: питание, опорник, микроконтроллер ... ? Vitaly_K, уверены что PDS может составить конкуренцию по размерам, цене, потреблению, шумам, уровню ПСС ... ?

post-51342-1518094493_thumb.png

 

Уверен. См. рис.4 в части 2 обсуждаемой статьи. Это для варианта PDS-DSM. Шумы дробности подавлены, ПСС отсутствуют. Шумы элементов схемы могут быть существенно снижены за счёт некогерентного их сложения на выходах парциальных детекторов. Так что график спектра пройдёт существенно ниже вашего..

PS: И что это за мода такая установилась показывать графики на чёрном фоне? В этой тьме кромешной трудно считывать данные

Рис-4.jpg

Edited by Vitaly_K

Share this post


Link to post
Share on other sites

Уважаемые специалисты, пытаюсь смоделировать синтезаторы(с ДКД) с полосой перестройки 2 ГГц в диапазоне от 10 до 20 ГГц на одном и том же чипе ADF41513 (и желательно с одним и тем же ГУНом  HMC733 и быстродействующим операционником в фильтре петли AD8065). Хотелось бы получить маленькое время (0.5 мкс) и шаг(6 Гц) перестройки с удовлетворительными шумами. Начал моделирование с верхнего диапазона 14-16, 17-19 и столкнулся с проблемой.

В диапазоне 14-16 ошибка установки фазы и частоты соответствуют 0,5 мкс при ширине фильтра 10 МГц

 

1 td.jpg

1 fd.jpg

А вот в диапазоне 17-19 при тех же условиях происходит что-то непонятное

 

2 td.jpg

2 fd.jpg

Подскажите пожалуйста:dash2: в чём моя ошибка

Частота устанавливается меньше чем за 0.5 мкс после уменьшения ширины фильтра до 8 МГц и ниже, а вот ошибка установки фазы продолжает быть большой

3 fd.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
31 минуту назад, APEHDATOP сказал:

ADF41513

Шумы модулятора растут с космической скоростью после 2МГц. И для полосы 10МГц желательно найти PLL с более высокой частотой сравнения - 300 МГц и выше, заодно и шумы сдм сдвинутся выше.

Share this post


Link to post
Share on other sites

У вас SPI будет ограничивать скорость. Быстрее, чем за 1 мкс вы не прогрузите регистры для изменения частоты. Ширину петли обычно берут минимум в 20 раз меньше частоты сравнения в чфд для сохранения стабильности. Возьмите LMX2492, перед его СВЧ входом поставьте прескалер (делитель частоты на 2). В вашем случае для обеспечения времени перестройки 0,5 мкс я бы порекомендовал посмотреть в сторону DDS (c параллельным интерфейсом) в качестве опоры для ФАПЧ. Но здесь будут спуры с большим уровнем в петле. Какие у вас требования к уровню спуров?

Edited by Cach

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 hours ago, rloc said:

Шумы модулятора растут с космической скоростью после 2МГц. И для полосы 10МГц желательно найти PLL с более высокой частотой сравнения - 300 МГц и выше, заодно и шумы сдм сдвинутся выше.

Да это я думал. Поставить 8-ми гиговый ЧФД от Microsemi (PFD1K) и завести на него опору с какого-нибудь ПАВ (типо sr b250). Пик SDM был бы на половине опоры и соответственно шумы уползли бы на дальние отстройки. Пока трудности с моделированием не библиотечных analog devices.

4 hours ago, Cach said:

У вас SPI будет ограничивать скорость. Быстрее, чем за 1 мкс вы не прогрузите регистры для изменения частоты. Ширину петли обычно берут минимум в 20 раз меньше частоты сравнения в чфд для сохранения стабильности. Возьмите LMX2492, перед его СВЧ входом поставьте прескалер (делитель частоты на 2). В вашем случае для обеспечения времени перестройки 0,5 мкс я бы порекомендовал посмотреть в сторону DDS (c параллельным интерфейсом) в качестве опоры для ФАПЧ

Спасибо :good:

4 hours ago, Cach said:

Какие у вас требования к уровню спуров?

Децибел 80 по отношению к несущей не получится? Всё равно же дальше смеситель нагадит комбинационных составляющих на уровне 50 дБ (или больше ) по отношению к несущей

но непонятно одно

почему в случае 14-16 ошибка фазы устаканивается и ведёт себя равномерно через полмикросекунды, а в случае 17-19 её болтает на всём временном интервале ? :help:

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 hours ago, APEHDATOP said:

Да это я думал. Поставить 8-ми гиговый ЧФД от Microsemi (PFD1K) и завести на него опору с какого-нибудь ПАВ (типо sr b250). Пик SDM был бы на половине опоры

О каком SDM идет речь, если PFD1K содержит только целочисленный делитель частоты?

20 hours ago, APEHDATOP said:

Децибел 80 по отношению к несущей не получится? Всё равно же дальше смеситель нагадит комбинационных составляющих на уровне 50 дБ (или больше ) по отношению к несущей

С такими требованиями по одновременному обеспечению времени перестройки (0,5 мкс), уровня спуров (-80 дБн) и малого шага по частоте (6 Гц) простой схемой ФАПЧ не обойтись. Посмотрите патент Баринова, каким образом обеспечивается одновременное выполнение этих требований. В этом патенте и спуры смесителя давятся до -80 дБн и ниже. Если вам достаточно спуров на уровне -50 дБн, то подойдет более дешевая и простая схема с DDS и ФАПЧ. DDS будет перестраиваться на частоте около 100 МГц (в пределах "окна", свободного от больших спуров DDS) в диапазоне 15 МГц (после ФАПЧ он расширится до требуемых вами 2 ГГц). В LMX2492 имеется встроенный умножитель опоры на 2, который обеспечит частоту сравнения ЧФД около 200 МГц. ФАПЧ в этом случае не нужно перестраивать, т.е. SPI не будет ограничивать скорость. Но я не представляю применений, в которых уровень спуров -50 дБн был бы достаточным...

Edited by Cach

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, Cach сказал:

С такими требованиями по одновременному обеспечению времени перестройки (0,5 мкс), уровня спуров (-80 дБн) и малого шага по частоте...

 

Нехилые такие требования :) Я рад за наших инженеров :)

В последнее время я требую от своих работников отдельным пунктом ТЗ вставлять стоимость компонентов/изделия. Энтузазизма как-то поубавляется…

2 часа назад, Cach сказал:

Если вам достаточно спуров на уровне -50 дБн, то подойдет более дешевая и простая схема с DDS и ФАПЧ.

Сомневаюсь. Время прокачки прибавить, захвата и установления фазы и все такое (если с любой на любую, ну, и всвсе такое )… 

Вывод – ТЗ составлено (если речь идет о ФАПЧ, а не high-end DA) не совсем грамотно (ну, или типа, пусть поизгаляется, а мы посмотрим, что там сможет придумать). Даже свое начальство нужно ставить на место (если только, Вы аргументированно сможете защитить свою позицию!). Жестко!

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, Chenakin said:

Нехилые такие требования :) Я рад за наших инженеров :)

В последнее время я требую от своих работников отдельным пунктом ТЗ вставлять стоимость компонентов/изделия. Энтузазизма как-то поубавляется…

Сомневаюсь. Время прокачки прибавить, захвата и установления фазы и все такое (если с любой на любую, ну, и всвсе такое )… 

Вывод – ТЗ составлено (если речь идет о ФАПЧ, а не high-end DA) не совсем грамотно (ну, или типа, пусть поизгаляется, а мы посмотрим, что там сможет придумать). Даже свое начальство нужно ставить на место (если только, Вы аргументированно сможете защитить свою позицию!). Жестко!

Соглашусь с Вами. Не встречал синтезаторов с ФАПЧ, способных на такие подвиги (0,5 мкс). Лучшее, что я видел-это 5 мкс. Хотя по результатам моделирования, которые привел АРЕНДАТОР при петле ФАПЧ в 10 МГц вроде получается 0,5 мкс. Здесь, наверное, лучше сразу перейти на аналоговый синтез с DDS, но это будет тот еще монстр...

Edited by Cach

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, Cach said:

О каком SDM идет речь, если PFD1K содержит только целочисленный делитель частоты? 

например о внешнем HMC983LP5E:beee:

 

3 hours ago, Cach said:

Посмотрите патент Баринова

Подскажите пожалуйста где это можно сделать? :help:

3 hours ago, Cach said:

обеспечит частоту сравнения ЧФД около 200 МГц. ФАПЧ в этом случае не нужно перестраивать

непонятно, можно поподробней.... (ФАПЧ перестраивать в любом случае)

 

3 hours ago, Cach said:

т.е. SPI не будет ограничивать скорость.

SPI и так не будет ограничивать скорость (об этом мне заявили коллеги, занимающиеся программированием, прочитав даташит на 41513). Что-то про два блоков регистров, нам не надо писать большое количество данных, пока в один пишем что-то там со вторым и т.д. Вообщем порядка 300-400 нсек:aggressive:

2 hours ago, Chenakin said:

Нехилые такие требования :)

Такие же нехилые как и "там" :)

2 hours ago, Chenakin said:

В последнее время я требую от своих работников отдельным пунктом ТЗ вставлять стоимость компонентов/изделия.

Ооооо, это стандартная история.... постоянно :dance4:

 

2 hours ago, Chenakin said:

Сомневаюсь. Время прокачки прибавить, захвата и установления фазы и все такое (если с любой на любую, ну, и всвсе такое )… 

Можно ли обойтись без DDS ?

3 hours ago, Chenakin said:

Даже свое начальство нужно ставить на место (если только, Вы аргументированно сможете защитить свою позицию!). Жестко!

Тут сложнее, у них позиция : "Они "там" могут, а мы что хуже." И усё:acute:не переубедить

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 minutes ago, APEHDATOP said:

непонятно, можно поподробней.... (ФАПЧ перестраивать в любом случае)

Зачем его перестраивать, если при подаче на микросхему питания можно один раз прошить регистры на нужную вам частоту, а перестраивать только DDS

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.