Jump to content

    
Green_Smoke

Синтезаторы частот. От концепции к продукту.

Recommended Posts

Не могу найти в Интернете о микросборках элементов "И" и RS-триггеров. Одна теория, а нужны живые микросхемы. Кто-то может дать ссылки на источники?

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, Vitaly_K сказал:

Не могу найти в Интернете о микросборках элементов "И" и RS-триггеров. Одна теория, а нужны живые микросхемы. Кто-то может дать ссылки на источники?

К561ЛЕ5 /CD4001B   Четыре логических элемента "2ИЛИ-НЕ"  - на двух делаете RS-триггер, на двух "ИЛИ"

Share this post


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

Не могу найти в Интернете о микросборках элементов "И" и RS-триггеров. Одна теория, а нужны живые микросхемы. Кто-то может дать ссылки на источники?

Не найдете вы микросборок- никому они не нужны поэтому и не производят. Берете пачку копеечных 74LVC1G74 и размещаете их на плате в цепочку вдоль FPGA которая будет предварительным делителем.

Ну или рисовать топологию самому и пытаться пристороить в шаттл на какой либо фаб. Найти универ заграничный где запуск шаттлов для студентов -рутина. Стать соруководиттелем магистреской работы. С такими публикациями по синтезаторам это вряд ли будет проблемой. Студент доведет проект дизайна синтезатора до шаттла и потом обмерит готовые кристаллы . Ему- диплом, вам- макет и результаты измерений.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 часов назад, Vitaly_K сказал:

Не могу найти в Интернете о микросборках элементов "И" и RS-триггеров.

Учитывая наш последний разговор о шумах и быстродействии, настоятельно рекомендую использовать серию ULP-A фирмы Onsemi (ранее Fairchield) при напряжении питания 3.6В (на первых порах можно 3.3В), что гарантирует работу на частотах до 500МГц, при сквозной полосе 2-3ГГц.

В ULP-A нет сборок, 1-2 гейта, иногда 3 (уже экзотика и не желательно применять, сложно найти). Но альтернатив нет. Не беру в расчет серии AUC и AXP других фирм, там есть свои нюансы с напряжением питания или выходным током.

Корпуса мелкие и при конструировании удобнее, чем сборки из 8 элементов, но немного сложнее с раздачей тактового сигнала, делении мощности на N-входов.

 

https://www.onsemi.com/PowerSolutions/search.do?query=ULP-A&basic=yes&param1=type&param1_val=base_part&perPage=100

 

Триггеры Шмитта из этого списка сразу исключаем, на высокой частоте обратная связь внутри не работает и может создать проблем.

 

Ремарка. При проектировании микросхем, вопрос с "reclocking" также стоит ребром. Привожу пример внутреннего построения счетчика-делителя на 3.5ГГц:

 

218058425_.thumb.png.880e3a9b5acff0f0c3ae5f188dcfd5ce.png

 

10 часов назад, Xenia сказал:

Эта схема, ее принцип и разговоры о шумах живо напомнили мне страницу из старой эзотерической книги.

Мне кажется, пропустил начало разговора.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ADF41513 частота сравнения в дробном режиме 125МГц FOM=-231 технология SiGe BiCmos (полевики+ биполярники). Соответственно максимальная частота сравнения с ДСМ на ЧФД 125МГц Эта же частота - тактовая частота ДСМ. Низкий FOM можно предположить из-за мене шумящих биполярников. Хочу опору 1 ГГц(например венцель с умножением (но на отстройке 100 Гц потеряем децибел 9 после умножения) или ПАВ опоры бывают) для улучшения(на 10 дБ) ФШ синтезатора, ограниченных ЧФД, соответственно с ЧФД с частотой сравнения 1ГГц (например HMC439 или HMC3716), но они без ДСМ. Вопрос: можно ли в пределах достаточно высоких норм (130, 180 нм допустим SiGe BiCmos) получить тактовую частоту ДСМ 1 ГГц с сохранением низких ФШ? Или же надо уходить на низкие нормы для реализации 1ГГц выхода ДСМ? Не могу понять эту зависимость. Есть ли коммерческие решения с высокой частотой сравнения+ДСМ?

Поможет ли изменение схемотехники (по сравнению с классическим ЧФД three-state на D-триггерах) улучшению ФШ ЧФД, ограничивающих ФШ синтезатора?

В статье https://www.researchgate.net/publication/261394096_Low_power_high_frequency_free_dead_zone_PFD_for_a_PLL_design

говорят что помогает (выкидывают reset, уменьшают количество транзисторов, убирают мертвые зоны) причём сильно, 20-40 дБ!!!

Share this post


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

ADF41513 частота сравнения в дробном режиме 125МГц FOM=-231 технология SiGe BiCmos (полевики+ биполярники). Соответственно максимальная частота сравнения с ДСМ на ЧФД 125МГц Эта же частота - тактовая частота ДСМ. Низкий FOM можно предположить из-за мене шумящих биполярников. Хочу опору 1 ГГц(например венцель с умножением (но на отстройке 100 Гц потеряем децибел 9 после умножения) или ПАВ опоры бывают) для улучшения(на 10 дБ) ФШ синтезатора, ограниченных ЧФД, соответственно с ЧФД с частотой сравнения 1ГГц (например HMC439 или HMC3716), но они без ДСМ. Вопрос: можно ли в пределах достаточно высоких норм (130, 180 нм допустим SiGe BiCmos) получить тактовую частоту ДСМ 1 ГГц с сохранением низких ФШ? Или же надо уходить на низкие нормы для реализации 1ГГц выхода ДСМ? Не могу понять эту зависимость. Есть ли коммерческие решения с высокой частотой сравнения+ДСМ?

на 130 возможно, но все будет кастомное и в CML. Для примера, LFSR random gen работает на частоте 5GHz в технологии 130HPSIGE(без Ge, на Si).

в 28nm DSM/PFD у нас работает на 2GHz с использованием стандартной cmos логики. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 минут назад, Losik сказал:

28nm DSM/PFD у нас работает на 2GHz с использованием стандартной cmos логики

Вопрос в порядке DSM. С многоразрядной математикой, обратными связями и порядком не меньше 3-го (лучше 4-ым) с хорошим мешированием, так чтобы спуры дробности были за -90дБн, частота в лучшем случае опустится до 200-400МГц.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Пробовали тут недавно 250 МГц на третьем порядке. ЧФД работал на 500 МГц. Ох и палок было...с уровнем минус 90. IBS сходу победить не смогли - возимся еще.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Подскажите пожалуйста, в синтезе в качестве перестраиваемой опоры синтезатора хочу применить ФАПЧ-еваый VCXO. Основное назначение- зачистка спуров от ДДС мелкого шага.

Требуемый диапазон перестройки 400-500ppm. Готовых таких VCXO найти не могу. Можно ли вообще построить такой VCXO на одном кристалле или надо смотреть в сторону переключаемых кристаллв или вообще осцилляторы переключать?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
22 minutes ago, Dr.Drew said:

Я делал 100 ppm на 50 МГц. Дальше выжимать не стал - хватило.

Если не секрет, какой диапазон напряжений на варикапах был? А то в стационароной аппартауре со 100 ppm тоже особых проблем нет ( кроме подбора кварцев), т.к в наличии источник  12В для управления варикапами, а при попытке все то же самое перенести в низковольтную 3.3 вольтовую носимую версию все рассыпается. А попытки использовать степ-ап перобразователь для варикапов гробят спектр спурами на частоте преобразователя. По какой схеме лучше строить низковольтный VCXO? Может кто подскажет схемы с дифференицальны включением варикапов?

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 11/26/2020 at 1:55 PM, khach said:

Подскажите пожалуйста, в синтезе в качестве перестраиваемой опоры синтезатора хочу применить ФАПЧ-еваый VCXO. Основное назначение- зачистка спуров от ДДС мелкого шага.

Требуемый диапазон перестройки 400-500ppm. Готовых таких VCXO найти не могу. Можно ли вообще построить такой VCXO на одном кристалле или надо смотреть в сторону переключаемых кристаллв или вообще осцилляторы переключать?

 

В одном проекте используется CVSS-945-100M. Была возможность рассмотреть его поближе.
Приложил снятую характеристику с этого VCXO на 100МГц, которую нашел у себя.

Как видно из графика его полная перестройка около 150ppm.
Получили они это за счет двух факторов.
1) Схема.

https://bgaudioclub.org/uploads/docs/Crystal_Oscillator_Circuits_Krieger_Matthys.pdf

Смотрим на таблицу 8,1 на странице 102. Тут важно качественная зависимость изменение какой емкости ведет к большему изменению частоты.
В схеме CVSS-945-100M была выбрана схема на szu04 с хорошей чувствительностью: Series resonant элемент А.
2) Параметры кварца. Измеренные мною параметры используемого ими кварца на третьей гармонике:

L~2279 uH

C~0.001112 pF

R~ 11 Om

C0~3.8 pF
Т.е. в их кварце довольно низкая эквивалентная L. Это даёт большую чувствительность. Для сохранения добротность довольно маленькая R.
Какой варикап они использовали я не знаю. Из интереса я сейчас очень грубо на калькуляторе посчитал, что для их перестройки 150 ppm варикап должен перестраиваться 3-20 pF, что похоже на правду.
Соответственно если варикап будет 1,5-17 pF (SMV1248) то получится около 300 ppm. По калькулятору варикап 0,7-7 pF дал бы перестройку более 400 ppm. Но я почти уверен что там возникли бы проблемы с возбуждением при малых емкостях.

Есть еще другие практические нюансы.
Из главных при перестройки 150 ppm производитель гарантирует перестройку плюс/минус 25 ppm. Т.е. большую часть перестройки нивелируется температурной нестабильностью. Тут либо мирится с этим либо термостатировать.
П.С. Была мысль промоделировать это дело, но модель szu04 в HSPICE, а с HSPICE обходиться не умею.

25.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

В моем случае желательна перестройка более 240 ppm, иначе диапазон 12 битного дробного синтеза не перекрыть без существенных усложнений схемы.  А что за схема SuperVXO c параллельным включением двух одинаковых кварцевых резонаторов?

diagram-supervxo.gif

http://yb0ah.tripod.com/homebrew/project/semicon/supervxo.html

Там какие то дикие PPM диапазона перестройки получают. Еще бы понять как у этой схемы с фазовыми шумами обстоят дела и по какому критерию выбирать кварцевые резонаторы.

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.