Перейти к содержанию
    

Chenakin

Свой
  • Постов

    512
  • Зарегистрирован

  • Победитель дней

    3

Сообщения, опубликованные Chenakin


  1.  

    19 часов назад, rloc сказал:

    Процитирую хорошо известного нам Царапкина Д.П. "Методы генерирования колебаний с минимальным уровнем фазовых шумов", 2003г.

    Да, хорошо известного. Уникальный человек.

    Все вроде правильно, но, все равно, непонятно, почему, собственно, уменьшаются шумы АГ. Ну и далее, от циркулятора до практической схемы у Царапкина очень большой путь. Изложу свою логику, идя по этому пути. Опять, возьмем простейшую схему АГ:

     

    image.thumb.png.a16a0b4c6f76a709ef5fe0cadec9b8c3.png

     

    Задача – требуется уменьшить фазовые шумы. Интуиция подсказывает, что наибольшие шумы вносятся активным элементом. Тут по-хорошему вообще-то нужно залезть вглубь усилителя и “почистить” там его электроны, чтобы спектр не загрязняли :). Но я лично так не умею. Я мыслю на системном уровне, т.е. ищу решение на внешнем уровне по отношению к усилителю. Имеем усилитель с какими-то там неведомыми фликкер и всякими другими шумами. А по-простому, уровень шумов на его выходе превосходит уровень шумов на его входе (за вычетом усиления). Требуется эту разницу минимизировать. Никто ещё ничего не придумал лучше ООС. Соответственно, сигнал (уровень шумов) на выходе усилителя, сравниваем с сигналом на входе, выделяем сигнал ошибки, который будет что-то корректировать, чтобы минимизировать эту разницу. Что измеряет сигнал ошибки – фазовый детектор (раз минимизируем отклонения фазы). Лучший на сег. день фазовый детектор – балансный смеситель. Что корректирует фазу - например, фазовращатель. В итоге приходим к такой схеме:

     

    image.thumb.png.13c778b518ce73fec85b25ffd9847642.png

     

     

    Но, возникает проблема. Такая схема будет подавлять не только шумы, но и сам генерируемый сигнал. Соответственно, нужно исключить основной сигнал из ООС. Это можно сделать, например, введением режекторного фильтра:

     

    image.thumb.png.008dce7e322852704ba4ec9afeb672df.png

     

    А вот тут и начинаются проблемы. Нужно убрать “сам” сигнал (несущую), но оставить шумы. Т.е. режекторный фильтр должен быть исключительно острым. Что может быть лучше, чем сам резонатор с исключительно высокой добротностью? А зачем нам, собственно, сам основной резонатор? Пусть АГ генерирует абы-что, хоть одни шумы, а эта цепь вырежет все ненужное по определению. Тут и приходим, к идее совмещения резонатора, как основного элемента в цепи ПОС этого кольца, а также режекторного фильтра в цепи ООС схемы подавления шумов. Кстати, давить несущую можно не только режекторным фильтром, но и фазовыми методами. Именно тут и всплывают мосты, а также интерферометр (как по мне, термин интерферометр - это очередная маркетинговая приблуда).

    Другая проблема – нужно усиливать очень малый сигнал ошибки (шумы по определению). Сначала вводят УПТ после смесителя. Но это не обеспечивает высокую чувствительность. Поэтому усиливают СВЧ сигнал перед смесителем с помощью МШУ:

     

    image.thumb.png.83f4d616bb1bcef2b17ca6bc83ec8c44.png

     

    Здесь, вроде, можно достичь очень высокой чувствительности, увеличивая коэффициент усиления МШУ. Но в какой-то момент начинают играть роль уже шумы самого МШУ (не только его коэффициент шума, но и фликкер шумы и прочая чертовщина). Бороться с этим можно работая в “очень” малосигнальном режиме, т.е. опять же подавляя несущую на входе МШУ. И что в итоге? Чего добились? Добились того, что, можно анализировать поведение элементов вне ПОС (как по мне, внутри ПОС ещё никто ничего предсказать не смог, т.к. это неконтролируемый взрыв по определению):

    1.       Нужно всячески подавлять несущую на входе усилителя (приемника) сигнала ошибки. Отсюда – высокодобротный режекторный фильтр (резонатор), мосты, интерферометр и т.д.

    2.       Увеличивать чувствительность цепи подавления шумов, т.е. увеличивать коэффициент усиления МШУ (в пределах, устанавливаемым в п.1).

    Вот, где-то так.

  2. 42 минуты назад, rloc сказал:

    В первую очередь хотел задать Вам и Андрею этот вопрос ) Мне понравилось, как вы изложили подход к формуле Лиисона, а с учетом общей применимости, формула должна описывать и вариант с мостом.

    У меня нет готового ответа на этот вопрос. Могу лишь поддержать обсуждение. Я не понимаю, что значит “схема с мостом”. Где здесь мост? Что здесь балансируется? Я вижу роль циркулятора в изменении (оптимизации) связи с резонатором. Кстати, а как Вы оцениваете роль циркулятора в данной схеме? Почему мы должны получить улучшение шумов? Если ответим на этот вопрос, то, наверное, далее можно будет перейти к формуле Лисона для данной схемы.

     

    42 минуты назад, rloc сказал:

    В глобальном смысле - да, рассмотрение вопросов по уменьшению шумов.

    Понятно.

     

    42 минуты назад, rloc сказал:

    Какие преимущества дает мостовая схема в условиях реальных нелинейностей, упрощенный вид которой приведен на последних картинках?

    Договоримся использовать в дальнейшей дискуссии эту схему?

    1.thumb.JPG.4a39c2ba61b70efe7c17766a79b0ac9d.JPG

     

    42 минуты назад, rloc сказал:

    Допустим, эффективная добротность не меняется

    Что значит “эффективная добротность”?

     

    42 минуты назад, rloc сказал:

    тогда на первый взгляд единственным плюсом мостовой схемы видится снижение фликкерной границы fc

    Это почему? Как по мне, fс (фликкерная граница) – это такая черная магия, которую привлекают, чтобы описать два процесса в АГ. Первое – наличие низкочастотных шумов в активном приборе (т.е. выбор технологии, например, использование кремниевых транзисторов). Второе – преобразование этих шумов на нелинейности активного прибора. Т.е. fс – это суть описания нелинейности, такая себе ещё одна вещь в себе, которую привлекают, когда не могут сформулировать параметр, который можно измерить и использовать (да, хорошо было бы каким-то боком вместо фликкера приткнуть IP3, но вот вопрос – как это сделать?).

     

    А пока вопрос к Вам – почему Вы считаете, что мостовая схема (см. рис. выше, пока ни о каких интерферометрах и иже с ними не говорим) должна улучшить fс? И почему она мостовая? Что Вы считаете мостовой схемой?    

  3. 10 часов назад, vhk сказал:

    Термин -умножитель добротности применялся к регенераторам. Где уровень ПОС не достаточен для работы в режиме генерации.

    С этим согласен. Тут есть какой-то физический смысл. Компенсируем потери в контуре, повышается добротность (хотя и тут скорее стоит говорить о повышении селективности приемника, собственная добротность контура остается неизменной). Для генератора сложнее, т.к. следуя этой логике, добротность становится равной бесконечности. Тут вопрос в целесообразности. А зачем нам все это надо?

    Все пытаюсь добиться от Алексея прояснить вопрос целеполагания - чтобы пустить дискуссию по управляемому руслу. Как я понимаю, можно сформулировать две проблемы:

    1. Как наилучшим образом описать шумовые характеристики АГ?

    2. Как практически улучшить шумы АГ?

    По первому вопросу пока ничего лучше, чем формула Лисона особо и не придумано. Формула оперирует (т.е. тем, что можно менять на практике) четырьмя параметрами: P, N (коэффициент шума), fa (граничная фликкер частот) и Q (нагруженная добротность). Самое забавное, что единственным удачным параметром, как раз, и является добротность, т.к. (а) её можно реально измерить независимо от топологии и параметров АГ и (б) измерения шумов практических АГ довольно хорошо коррелируют с таким значением Q (точка перехода с плоского участка на участок с наклоном 20 дБ/дек.). Собственно, поэтому я и против всяких новых терминов типа “умножение добротности”. Зачем менять единственное, что хорошо работает, на какую-то умозрительную вещь в себе?

    9 часов назад, Dr.Drew сказал:

    Сергей Бельчиков может подробнее рассказать его историю с мостами. Кратко - не работает, как того хотелось бы. Отсюда, всякие рассуждения про потенциал теряют смысл.

    Да, было такое:

    1.thumb.JPG.ca153c8db35640a665ac8a093923f4e1.JPG

    2.JPG

    10 часов назад, rloc сказал:

    Мне кажется, на примерах нагляднее понять. Добавлю еще один для сравнения:

    Алексей, как я понимаю, Вы решаете проблему улучшения шумов в АГ и предлагаете перейти к данной схеме, так? А можно её описать формулой Лисона, чтобы понять, а что собственно (какой параметр и в какую сторону) меняется? Извините за занудство, я всего лишь пытаюсь упорядочить дискуссию, т.к., смотрю, постоянно скачем с одной схемы на другую, причем каждый подразумевает что-то свое.

  4. 8 часов назад, rloc сказал:

    Хорошо, какую роль в этом процессе играет собственное усиление и нелинейность (допустим IP3)?

    Давайте все же с простого. Рассмотрим простейший автогенератор – ДРО с усилителем в качестве активного элемента и ДР в кольце обратной связи на проход.

     

    image.png.c2c8fe8a1e18f5ac1188fd63252c4fbf.png

     

    Частота – 10 ГГц, 50-омная среда. Добротность определяем обычным образом – отсоединяем резонатор от усилителя и измеряем на анализаторе цепей. Усиление необходимо для компенсации потерь в резонаторе и, соответственно, росту колебаний. Нелинейность – для стабилизации колебаний на определённом уровне.

     

    Что дальше? Какую проблему решаем?

  5. 17 часов назад, rloc сказал:

    1. Об умножении добротности и эффективности его применения.

    Я не понимаю этого термина. Ну, конечно, умозрительно можно что-то представить. Скажем, рассмотрим простейший генератор с усилителем и резонатором в кольце обратной связи. Резонатор имеет определенную АЧХ (которую можно соотнести с добротностью). Широкополосный шум на выходе усилителя, проходя через резонатор, приобретает его форму. Далее сигнал усиливается усилителем и опять проходит через резонатор, форма сигнала сужается и так далее n-ое число раз, пока шумы не приобретут очень узкую игольчатую форму. Можно это считать “умножением” добротности? Может и можно, но зачем? Зачем плодить дополнительные сущности? Имеем классическое определение добротности для разомкнутого резонатора, которую можно реально измерить (вне генератора) и использовать в формуле Лисона. Зачем что-то ещё?

     

    Алексей, не совсем понятно, какую проблему решаем? Ведь правильно поставленный вопрос – половина решения.

  6. 59 минут назад, Oymyacon сказал:

    Ну да, в авиации и БПЛА их точно нет, там битва за каждый грамм, см в кубе и Ватт. И рабочие температуры от - 60. Насчёт танков спорить не буду, так как ими не занимаюсь.

    У ML самый большой бизнес - это band reject YIG filters (полосно заградительные, band stop, band reject). Применение - исключительно РЭБ. Честно говоря, я затрудняюсь сказать, чем их можно заменить.

  7. 43 минуты назад, Oymyacon сказал:

    У меня своя специализация, я занимаюсь оценкой применимости тех или иных генераторов и синтезаторов в авиации.

    Причём, прежде всего, отечественного производства.

    И это правильно. Удачи Вам!

  8. 20.06.2020 в 05:00, Oymyacon сказал:

    Я думаю, что это не единственная причина. Если учесть низкую скорость перестройки ЖИГ-генераторов, то картинка полностью соберётся: этот вид управляемых генераторов настолько порочен, что не выдержал никаких испытаний и конкуренции в сравнении с DDS, VCO, CRO, DRO и оптикой.

    Кстати, Oymyacon, повторите в тех же размерах, c той же скоростью перестройки и шумами. Кстати, скорость перестройки я нарисовал 50 мксек, чтобы не заморачиваться, а так там было 10:

    Microlambda - VCO based synthesizers

    И тем не менее, ЖИГи пока ещё нужны...

  9. 29 минут назад, Oymyacon сказал:

    Да, но у нас уже есть свои производители измерительных приборов и если им ЖИГ-генераторы нужны, они проголосовали или проголосуют ЗА. А Вам, как я понимаю не нужны, но Вы почему-то проголосовали ЗА. Проголосовали - так проголосовали, я то других прошу не голосовать по настроению, а не Вас.

    Понятно. Извините за резкость. Я лишь пытаюсь донести, что нельзя развивать СВЧ, не имея своих ЖИГов (на сег. момент). Я неплохо знаю, кто покупает ЖИГи в Микролямбде, в том числе и в России. Совсем неплохо было бы иметь свою Микролямбду в России. Поэтому меня удивили нули в голосовании.

  10. 4 часа назад, Oymyacon сказал:

    Да, ещё есть просьба к тому, чтобы иностранцы не голосовали в опросе и не сбивали человека с толку

    Не мелите чушь. Если Вам иностранцы вдруг измериловку перекроют, то чем Вы будете тестировать все вышеперечисленное? Нельзя замыкаться в своей узкой нише, нужно смотреть шире и строить сбалансированную отрасль со своей собственной измериловкой.

    А что ЖИГ порочен (скорость, вибрации, габариты, масса, цена), я уже лет двадцать пытаюсь донести:

    ГУН или ЖИГ?

  11. 21 час назад, rloc сказал:

    Мне кажется, целесообразнее было разделить вопрос на 2 части: потребность в ЖИГ в топовой стационарной аппаратуре и во встраиваемых решениях.

    А зачем? ЖИГ нужен там, где он нужен (и наоборот).

     

    21 час назад, rloc сказал:

    Вопрос скорее был об изменении ширины полосы при перестройке, насколько синхронно меняются частоты отдельных резонаторов в фильтре?

    Одинаково (по определению). Частота резонанса зависит только от напряженности магнитного поля.

     

    21 час назад, rloc сказал:

    Добавлю свою ссылку, почему ЖИГам не долго осталось.

    1 миллисекунда – ЖИГи живут. Ну, во хоть убейся, а лучше нет решения. Меньше миллисекунды – забудьте о ЖИГах.

     

    17 часов назад, khach сказал:

    В качестве пассивных ЖИГ устройств еще бы желательно подумать о генераторах гармоник на ЖИГ- преселекторе и такой экзотике как RYTHM ЖИГ смесители.

    Вот, это для Вас – настольная книжка любителей ЖИГ: Helszajn J. YIG Resonators and Filters, NJ: Wiley, 1985.

    Там – всё.

     

     

    А это, чего там нет:

     

    Патент

  12. 17.06.2020 в 02:43, khach сказал:

    Как ни странно это звучит, но совсем не обязательно. Вот как пример ФШ авантековского ЖИГа. ФШ с ростом частоты улучшается.

    Добротность ЖИГ-резонатора растет линейно с ростом частоты (до определенных пределов, конечно). Отсюда такое интересное поведение - фаз. шум более-менее остается неизменным.

    Кстати, видео было занятно посмотреть :)

     

    Удивили рез-ты голосования. На всякий случай нажал на кнопку "Да".

  13. 10 часов назад, khach сказал:

    Ага, они как то в MWJournal рекламировались, оттуда и стянул фото их дифференциального микросборки с ЖИГ сферой по-середине.

    Ну дак пошлите их в ...спам. Пытался заполучить их datasheeet недавно – ноль на массу. Позвонил их президенту – дабы знаком уже не один десяток лет. Он объяснил – Александр, говорит, присылайте ваши требования и за $$$$$$$ (NRE) мы все сделаем в лучшем виде. На том и порешили - ждите $ c шестью знаками. Такая, вот, компания. А фотки - это мы завсегда могем.

     

     IMG_1319.thumb.JPG.1605e494ea41b17de5d64a522f3b7ae2.JPGIMG_1318.thumb.JPG.8d4e45623af09c3bad35ed125a4cff7b.JPGIMG_1316.thumb.JPG.cde765e0cea21ced12211d4d2f384006.JPG

  14. 11.06.2020 в 06:16, Kozin сказал:

    Для расширения ассортимента выпускаемой продукции руководством планируется разработка с постановкой на производство перестраиваемых ЖИГ‑генераторов, аналогов импортных приборов компании Micro Lambda Wireless (www.microlambdawireless.com/components/wide-tuning-range-oscillators/).

    Проработал определенное время в Микролямбде, знаю всю кухню изнутри. Если что, пишите напрямую: [email protected]

     

    11.06.2020 в 06:16, Kozin сказал:

    Прошу сообщить представляет ли для Вас интерес данный вид продукции и, если да, ориентировочную потребность в ней.

    Вряд ли Вы здесь найдете правильный ответ. Рынок (ака базар) даст ответ неправильный. Тут надо подходить в другой плоскости – импортозамещение или по аналогии с энерго/пищевой безопасностью страны. Если кто-то хочет иметь свою инструменталку, нужно иметь свои ЖИГи, хотя это и будет убыточно. В принципе все основные T&M игроки имеют свои ЖИГи, хотя и Микролямбда под боком.

     

    11.06.2020 в 12:58, khach сказал:

    А закрыть диапазон 2-20 ГГц

    С нормальными шумами разбивается на два поддиапазона, например 2-10 и 10-20. Может собираться в одном корпусе (две сферы, два генератора).

     

    11.06.2020 в 12:58, khach сказал:

    с фильтрацией гармоник

    Это явно перебор. Таже Микролямбда это не делает. Все равно, гармоники наберутся в следующих за генератором компонентах. Нет смысла этим заморачиваться.

     

    11.06.2020 в 12:58, khach сказал:

    Что то как на фото сможете сделать?

    И где ж Вы такое нашли, уж не в VIDE-е?

     

  15. В 05.05.2020 в 01:56, DEM_ALEX сказал:

    Влияет ли "качество" питания опорного генератора на фазовые шумы синтезатора частоты.

    Конечно.

     

    В 05.05.2020 в 04:26, MegaVolt сказал:

    Можно ли подать питание на опорный генератор прям от импульсного DC/DС

    Крайне нежелательно. Спуры могут взлететь до небес.

     

    В 05.05.2020 в 01:56, DEM_ALEX сказал:

    Как умножить внешний опорный сигнал частотой 10 МГц до 100 МГц, не испортив его фазовые шумы и чем поделить его на 2 канала. Особенность в том, что амплитуда опорного сигнала не должна быть больше 2 В.   

    Наверное, не надо умножать, а просто подцепить ФАПЧ (ADF4102) с N=10. Делить (сигнал) можно любым делителем мощности от MiniCicriuts (трансформатор) или пассивным на LC-компонентах. Если скажете частоту, могу рассчитать Вам делитель.

     

    В 05.05.2020 в 04:26, MegaVolt сказал:

    > не испортив его фазовые шумы 

    Никак. Это противоречит физике. Умножение ухудшает фазовый шум. Деление улучшает.

    Наверное, имелось ввиду деградация поверх теоритических 20logN.

  16. Всех участников форума поздравляю с великим праздником – Днем Победы!

     

    Возвращаюсь к нашим баранам. Прошу прокомментировать performance/price:

     

    TriSynt

     

    Если Сергей Бельчиков захочет вставить свои пять пятнадцать копеек (или $160K - Сергей, цену устанавливаете Вы :), буду несказанно рад.

     

    В этом году намечали наш семинар превратить в полноценную конференцию с участием Rhode, Rubiolla и др.:

     

    ГСЧС-2020, г. Москва

     

    Но как теперь получится, не знаю. Будем лишь надеяться на лучшее.

     

    И еще, позитивное интервью нашего патриарха синтезаторостроения – Кочемасова В.Н.:

     

    interview.pdf

     

    С праздником всех!

  17. 13 часов назад, ViKo сказал:

    Возможно, мой вопрос слишком дилетантский, тогда перенесите к начинающим.
    Надеюсь, суть вопроса правильно сформулировал. Если фильтр после фазового детектора сделать настолько низкочастотным, чтобы впритык хватало на отслеживание дрейфа управляемого генератора, можно ли рассчитывать, что джиттер этого генератора будет меньше джиттера опорного стабильного генератора?

    Может, а точнее должен, если все к этому сводится. И совсем не нужно делать фильтр ФАПЧ низкочастотным. Все дело в частотах (точнее отношении частот ГУН и опорного генератора). Как обычно, полосу ФАПЧ нужно выбирать на пересечении кривых фазового шума ГУН и пересчитанного к той же частоте (т.е. 20logN) шума опорного генератора. Тут дело в том, что джиттер рассчитывается интегрированием фазового шума. Т.е. условно говоря, участок отстроек 1-10 МГц  будет иметь на порядок больше  влияния, чем участок 100 кГц-1 МГц (хотя в лог. масштабе они смотрятся “почти” одинаково). Чтобы это лучше прочувствовать, проще всего поиграться с калькулятором, который перечитывает фазовый шум в джиттер, например здесь:

     

    http://www.webcooltools.com/engineeringdesigntool.shtml

     

     

    Тут пакет разных программок, которые написал мой большой друг и коллега Пол Кханна. Не могу не сказать пару слов. Вышел из самых беднейших слоев Индии (а это надо знать, что это значит), окончил Сорбонну, собрал первый (по крайней мере в Западном полушарии) ЖИГ генератор, перекрывающий диапазон 2-20 ГГц (и до сих пор стоящий во многих приборах HP), а сейчас пытающийся донести это тому, кому это нужно. Многие удивляются – а где здесь подвох? Где чел. пытается срубить бабла? А нет тут подвоха, и ничего не пытается он срубить. Это веление души. Таких людей я уважаю. Посмотрите, там много интересных программок. Будут вопросы – пишите.

  18. В 12.03.2020 в 12:32, APEHDATOP сказал:

     

    И как следствие я прихожу к выводу, что многие уважаемые специалисты здесь озвучивали: DDS в опоре!!!

    И опять Вы торопитесь. “Уважаемые” люди говорили:

    image.png

    В 02.03.2020 в 17:22, Cach сказал:

    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?

    Вы не озвучили требования по ПСС. И опять, скорее всего, это не даст Вам возможности просто использовать DDS в опоре (или кольце ФАПЧ – кому, как нравится). ПСС улетит в небеса.

    В 12.03.2020 в 12:32, APEHDATOP сказал:

    Забыл ещё одно. В книге А.Ченакина на стр.163. Multiloop=ping pong

    Это для меня откровение. Multiloop – это никак не пинг-понг. Пинг-понг (по сути) - это два независимых синтезатора. Тут используется предположение, что время обработки информации (т.е. когда частота стоит и не переключается) намного больше времени переключения между соседними частотами. Т.е. Вы берете частоту с первого синтезатора и делаете все преобразования, измерения и т.д. В это время второй синтезатор тихонечко себе переключается на след. частоту. Когда измерения все выполнены, Вы переключателем за наносекунды переключаетесь на второй синтезатор (где частота уже установлена), и процесс повторяется.

    Если же время измерения уменьшается, то Вам потребуется больше синтезаторов/переключений, в асимптоте переходя на бесконечное число синтезаторов или же (количество переходит в качество!) - один синтезатор с бесконечно малым временем переключения (т.е. DA и то, в идеале).

    Вывод – не шутите с наносекундами :):):)  

  19. 40 минут назад, APEHDATOP сказал:

    Чёрт с ним с ДСМ....может быть всё-таки получится, хотя бы с шагом 2 МГц, но с нормальным временем (500нс) на доступных AD, без DDS? Поделитесь идеей :big_boss:

    Смотря, как считать. Если только всё отбросить и рассматривать чисто физическое установление частоты (да ещё, если не с любой на любую), то можно, как бы, это все представить. А реально… У Вас будет стоять входной интерфейс (видимо параллельный) всего устройства, потом FPGA, пересчитывающий параллельный код в команды SPI для программирования отдельных микросхем, потом прокачка SPI, потом сама ФАПЧ, потом индикатор захвата. Сомнительно, что всё вместе это уложится в 500 нсек. Это задача для прямого синтеза. Ну, или я бы посмотрел в сторону пинг-понга.

    Кстати, Вы не указали требования по шумам и точности установки частоты.   

  20. 9 часов назад, APEHDATOP сказал:

    Правильно ли я понимаю, что http://www.ni-microwavecomponents.com/datasheets/DS_FSW-0010_0020.pdf это Ваше детище?

    Да. Хотя это все уже преданья старины глубокой – почти 15 лет прошло, как-никак. Вот ещё пару “детищ” на туже тему (из того, что я могу здесь привести):

     

    DS_FSL-0020.pdf

    MLVS-20.pdf

×
×
  • Создать...