Jump to content

    
Sign in to follow this  
Master_MW

Проблема с ПСС в синтезаторе сантиметрового диапазона

Recommended Posts

Извиняюсь, что долго не отвечал, разбираюсь с математикой подсчета шумов таких систем (как то туго идет),

 

 

Sergey Beltchicov, не соглашусь с Вами. В Сообщении #29 rloc предложил именно подобную структуру синтезатора с разницей в опорной частоте 900 МГц у него и 1000 МГц у меня, это же вроде не самая главная вещь, ну и то что вместо ЧФД я пристроил готовую микросхему ФАПЧ...

Куда более выигрышной является схема Алексея из сообщения 16. Я собственно, о ней и говорил. Да и вы ранее упоминали именно ее. А разница вот в чем: в схеме Алексея нет смесительных спуров, потому что любая выходная частота ГУНа является математически точной гармоникой частоты сравнения. И достигается это перестраиваемой подставкой. У вас подставка фиксированная, и частота синтезатора частоте сравнения не кратна. Это принципиальная разница.

 

Алексей спуры DDS уменьшает (апконверсия, фильтрация и деление) и поэтому, несмотря на наличие делителя в основном кольце, они не будут деградировать, а даже немного улучшатся. А у вас тупо возрастут на 18дБ. Остается надеяться только на узкий диапазон перестройки. Таким образом, у вас куда более примитивный синтезатор, несмотря на внешнюю "похожесть" частот.

 

Ну и поставив адфку вместо 439й, вы сходу проиграли 10дБ по фазовым шумам. Но это, может быть, и оправдано, если вы воюете за каждый миллиампер.

Edited by Sergey Beltchicov

Share this post


Link to post
Share on other sites
Извиняюсь, что долго не отвечал, разбираюсь с математикой подсчета шумов таких систем (как то туго идет),

 

Dr.Drew, спасибо за наглядную картинку. По поводу пав фильтров и КМОП опоры: ПАВ фильтры - без проблем, опора утверждена синусоидальная, идет из внешнего модуля (синхронизирован с GPS)

 

VCO, интересный вариант, только с волноводными фильтрами на практике совсем не знаком.

 

Sergey Beltchicov, не соглашусь с Вами. В Сообщении #29 rloc предложил именно подобную структуру синтезатора с разницей в опорной частоте 900 МГц у него и 1000 МГц у меня, это же вроде не самая главная вещь, ну и то что вместо ЧФД я пристроил готовую микросхему ФАПЧ...

 

__Sergey_, а что вы называете особой необходимостью? Высокое разрешение по частоте?

 

Именно так. У ТСа шаг перестройки не абалденно маленький. Даже если нужен маленький шаг, ДДС не берут в качестве опоры, а подмешивают после. Я до сих пор не видел ни одного серьезного синтезатора, в котором в качестве опоры был ДДС. Вы боитесь спуров смесителя больше чем спуров ДДС - это по-моему в корне не верно.

Синтезатор поднимает спуры ДДС на 20log(n)+10 db а то и больше на границе петли ФАПЧ, и от этого никуда не деться!

Share this post


Link to post
Share on other sites
Выше уже писали что ошибка- брать DDS за опору ФАПЧа. Во всяком случае без особой необходимости, а необходимости нет.

Почему вы с таким упорством продолжаете это делать?

Я не имел в виду опору ФАПЧ, я имел в виду прямое умножение DDS, перестраиваемого и отфильтрованного в узкой полосе.

 

Что касаемо варианта ФАПЧ, я его тоже уже описал выше. Там, разумеется, никакого DDS нет. Внимательнее читайте...

Синтезатор поднимает спуры ДДС на 20log(n)+10 db а то и больше на границе петли ФАПЧ, и от этого никуда не деться!

Вы не учитываете возможности подавления спур DDS с помощью смешивания с опорой и деления ценою сужения полосы.

В дополнение к этому возможен ещё один каскад узкополосной фильтрации, убирающей спуры на дальних отстройках.

В данном случае полоса достаточно узкая, поэтому эта технология вполне применима и возможно прямое умножение DDS.

 

Ну а сам DDS актуален прежде всего своими низкими шумами, которые также будут снижены после смешивания и деления.

Share this post


Link to post
Share on other sites
с тупо возрастут на 18дБ.

А почему они на 18дБ возрастут, если сигнал DDS в петле умножается на 4? Может на 12дБ? Речь я так понял про схему из сообщения http://electronix.ru/forum/index.php?showt...t&p=1372517 ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
А почему они на 18дБ возрастут, если сигнал DDS в петле умножается на 4? Может на 12дБ? Речь я так понял про схему из сообщения http://electronix.ru/forum/index.php?showt...t&p=1372517 ?

Коэффициент деления в петле 8. На схеме virustek он разбит на два коэффициента 4 и 2 (двойка нарисована мелким шрифтом в значке ГУНа). То есть, как я понял, сигнал ГУНа для кольца планируется брать со специального копыта 509й микрухи, где имеется встроенный прескалер.

Edited by Sergey Beltchicov

Share this post


Link to post
Share on other sites
Коэффициент деления в петле 8. На схеме virustek он разбит на два коэффициента 4 и 2 (двойка нарисована мелким шрифтом в значке ГУНа).

Ааа, спасибо - профтыкал я эту двойку... :rolleyes:

Share this post


Link to post
Share on other sites
То есть, как я понял, сигнал ГУНа для кольца планируется брать со специального копыта 509й микрухи, где имеется встроенный прескалер.

С этими встроенными делителями постоянная проблема с пролазом в основной сигнал- палка на субгармонике стоит под -30 дб если не хуже. Где-нибудь производитель нормирует такой пролаз или хотя бы приводит его величину в документах?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Алексей спуры DDS уменьшает (апконверсия, фильтрация и деление) и поэтому, несмотря на наличие делителя в основном кольце, они не будут деградировать, а даже немного улучшатся. А у вас тупо возрастут на 18дБ. Остается надеяться только на узкий диапазон перестройки. Таким образом, у вас куда более примитивный синтезатор, несмотря на внешнюю "похожесть" частот.

А разве там не произойдет деградация спуров DDS через второе плечо фазового детектора? Там где с одной стороны неподеленные спуры DDS после апконверции смешиваются с поделенным на 8 выходным сигналом

Ну и поставив адфку вместо 439й, вы сходу проиграли 10дБ по фазовым шумам. Но это, может быть, и оправдано, если вы воюете за каждый миллиампер.

Это речь о ближней зоне? В смысле фликер на 10кГц? Шумовой пол вроде у них одинаковый по минус 222-223. А вот фликер на 10кГц у 4002 вроде действительно пересчитывается в минус 209. Но вот вроде дифференциальный активный фильтр, желательный для 439, шумит посильнее остальных схем. Может одно на одно и выйдет. Ну и анализаторщикам-локаторщикам ближняя зона важна, а вот демодуляторщикам с полосами сигналов 2МГц+ это как-то не очень.

Edited by ledum

Share this post


Link to post
Share on other sites
А разве там не произойдет деградация спуров DDS через второе плечо фазового детектора? Там где с одной стороны неподеленные спуры DDS после апконверции смешиваются с поделенным на 8 выходным сигналом

В схеме из сообщения 16 замешанный наверх DDS делится на 9 перед подачей на опорный вход ЧФД, а в петле умножается на 8. Таким образом, теоретически будет выигрыш в 1дБ или сохранение статус-кво.

 

Это речь о ближней зоне? В смысле фликер на 10кГц? Шумовой пол вроде у них одинаковый по минус 222-223. А вот фликер на 10кГц у 4002 вроде действительно пересчитывается в минус 209. Но вот вроде дифференциальный активный фильтр, желательный для 439, шумит посильнее остальных схем. Может одно на одно и выйдет. Ну и анализаторщикам-локаторщикам ближняя зона важна, а вот демодуляторщикам с полосами сигналов 2МГц+ это как-то не очень.

У HMC439 пол минус 233, то есть на 10дБ лучше, чем у адфки. Поэтому при одинаковых частотах сравнения 439я даст шумы на 10дБ лучше. Ее главный недостаток - это существенно большее потребление. А так - это самый малошумящий ЧФД, который сейчас имеется на рынке.

Edited by Sergey Beltchicov

Share this post


Link to post
Share on other sites
В схеме из сообщения 16 замешанный наверх DDS делится на 9 перед подачей на опорный вход ЧФД, а в петле умножается на 8. Таким образом, теоретически будет выигрыш в 1дБ или сохранение статус-кво.

Да, но в схеме Алексея спуры DDS подаются еще и на второй вход ФД через смеситель, где они не делятся до этого на 9.

В шумовом поле да, ошибся 100МГц - это 10Е8, а не 10Е7, как почему-то подумал, отвлекшись. Поэтому и получил 223, вместо -153-80=-233.

Edited by ledum

Share this post


Link to post
Share on other sites
Да, но в схеме Алексея спуры DDS подаются еще и на второй вход ФД через смеситель, где они не делятся до этого на 9.

В шумовом поле да, ошибся 100МГц - это 10Е8, а не 10Е7, как почему-то подумал, отвлекшись. Поэтому и получил 223, вместо -153-80=-233.

Пожалуй, насчет умножения спуров ддсной подставки вы правы. Тогда выигрыш в схеме Алексея только по смесительным спурам. Хотя, может, и у virustek смесительные окажутся не критичны, соотношение частоты сравнения к подставке 14-16, что не так уж и плохо. Правильно было бы прогнать предполагаемый к использованию смеситель от двух хороших генераторов на предмет реального уровня комбинационных палок, пересекающих разностную частоту. Да и ддс в предполагаемом диапазоне с нужным шагом тоже.

Edited by Sergey Beltchicov

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если ПСС так критичны, то лучше вообще забыть о DDS, тем паче, что задача не такая уж сложная и имеет много альтернативных вариантов решения без его использования. Тут ещё актуален вопрос со временем перестройки: с любой частоты на любую или с соседней на соседнюю?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Если ПСС так критичны, то лучше вообще забыть о DDS, тем паче, что задача не такая уж сложная и имеет много альтернативных вариантов решения без его использования. Тут ещё актуален вопрос со временем перестройки: с любой частоты на любую или с соседней на соседнюю?

 

Переключение требуется с любой частоты на любую. Для этого потребуется введение предустановки?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Для этого потребуется введение предустановки?

Не думаю. Хотя всё зависит от выбранной архитектуры и элемента, нарезающего сетку частот.

Надо заметить, что дробночисленная ФАПЧ в узком диапазоне частот перестраивается быстро.

Но я бы всё- таки нарезал целочисленной вверху и спустил бы вниз, можно даже в 10 мкс вписаться.

Время перестройки определяется не провалом сигнала Lock Detect, а точностью захвата частоты.

Поэтому желательно обеспечить запас по расчётному времени перестройки, т.е. FracPLL не использовать.

 

Вот, кстати, второй довод в пользу DDS. Но из-за жёстких требований по ПСС он может не подойти.

Т.е. всё логически сводится к двух- или многоконтурной целочисленной ФАПЧ, не обязательно офсетной.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Еще такой вопрос по применимости ЧФД: у хиттайта есть два ЧФД HMC439QS16 и HMC984LP4E, второй программировать надо по SPI и можно использовать в режиме целочисленного деления.

 

Шумовая полка вроде одинаковая получается HMC439 - FOM= (-153-20*log10e8)=-233 dBc/Hz, у второго в даташите приведена цифра FOM=-231 dBc/Hz. Как я понимаю, в идеальном случае проигрыш по шумам 2 дБ. (у ADF4002, на который я пытался подменить вначале FOM=-222 dBc/Hz)

 

Адекватна ли замена? Вопрос этот задаю из-за того что надо как-то индицировать захват петли.

 

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.

Sign in to follow this