[Focus 0]

Доброго времени суток. Использую синтезатор LMX2595 в качестве гетеродина для переноса спектра с 5-13ГГц на 1.5-2.5ГГц. Обнаружилась странная вещь - при увеличении частоты настройки синтезатора растут шумы в области 1.5-2.5ГГц. Для исследования этого момента собрали макет и провели измерения. Результаты прикрепил в пдф документе. Возможно кто-то уже сталкивался с подобным или знает причину происходящего.

P.S. Отфильтровать гетеродин можно, но интересна причина.

Noise LMX2595.pdf

Изменено 10 мая, 2021 пользователем Focus

[Aner 3]

Что за материал ламината вашей 4 слойки? Развода платы оставляет желать лучшего. 

[Focus 0]

 

2 hours ago, Aner said:

Что за материал ламината вашей 4 слойки? Развода платы оставляет желать лучшего. 

Ламинат фр4. Но это не принципиально. Плата изготавливалась конкретно для эксперимента с шумами, поэтому потери на высоких частотах не важны. В основном проекте используется роджерс. 

Что именно в разводке вызвало такую реакцию?

[Aner 3]

И почему это не принципиально? У вас что, есть параметры того фр4? Сомневаюсь. Думаете что характер эпсилон, потери не важны на ваших частотах? Роджерса достаточно под первым слоем, то чего у вас нет. Разводка имеет ряд недостатков, как по зазорам, gnd переходным и тп. Все есть в основах по разводке ВЧ таких плат, да и есть кучи референсов. Не разводят такие платы как для низкочастных процессоров или RF до гигагерц. Еще влиять на шумы могут те самые конденсаторы от непонятного проставщика с непомеряными ESR и тд.

[nice_vladi 1]

Я бы попытался найти отладку от производителя и на ней попробовал бы получить характеристики. А потом уже разбирался со своим железом. Такой подход позволит исключить ошибки при разводке своей платы, в своем софте и т.д.

А потом уже, когда получили характеристики на железе производителя, можно рисовать свое и сравнивать)

[arhiv6 14]

Схему вашей платы покажите. Судя по фото, вывод 22 RFoutAM через резистор подключен к GND ? 

[APEHDATOP 0]

"Эксперименты показали, что характер изменения шумов слабо зависит от цепи нагрузки, значений элементов loop filter."

А какая ширина полосы фильтра петли у Вас?

И почему не приводите картинку СПМФШ на выходе LMX2595 ?

[Focus 0]

13 hours ago, Aner said:

И почему это не принципиально?

1. Исследуемая проблема - подъем шумов в низкочастотной области, когда основная палка стоит на частоте 10-15ГГц, и она нам совершенно неинтересна. Ее уровень я знаю, и фильтрую ее же, чтобы не перегрузить вход спектранализатора, измеряя шумы.

2. Основная плата, которая используется в проекте разведена по правилам и изготовлена на роджерсе (верхний и нижний слои, симметрично, чтобы не коробило). Именно возникшая на ней проблема и сподвигла на создание отдельного макета, чисто под эту задачу.

3. Расстояния были специально максимально укорочены для эксперимента.

4. Конденсаторы от очень понятного поставщика и производителя. А плата изготовлена на ФР4 по причине стоимости, скорости и отсутствия необходимости в данной проблеме возиться с роджерсом.

5. В верхней части платы специально расположены отдельные проводники с разъемами, для проверки линий на этом материале.

13 hours ago, nice_vladi said:

Я бы попытался найти отладку от производителя и на ней попробовал бы получить характеристики.

1. Плата в проекте спроектирована на основе референса. Причем этот синтезатор (и его модификация LMX2594) используется в нескольких проектах, где платы разрабатывались разными специалистами. Проблема с шумами везде одинаковая.

2. Софт также неоднократно проверен, значения регистров брались и сверялись с референсным софтом. Проводились эксперименты с различными режимами работы отдельных блоков синтезатора. 

12 hours ago, arhiv6 said:

Судя по фото, вывод 22 RFoutAM через резистор подключен к GND ? 

Нет, он подключен к питанию. Также как и 23, через резистор 50 Ом. К лапе 23 подключены 2 резистора последовательно (0 и 50 Ом), опять же для экспериментов с влиянием нагрузочных элементов на шумы.

 

6 hours ago, APEHDATOP said:

И почему не приводите картинку СПМФШ на выходе LMX2595 ?

Какое отношение имеют фазовые шумы к моей проблеме? Фапча настроена правильно, шумы проверены, цепи фильтра сделаны на основе референса и проверены в софте от техаса. Те шумы которые меня волнуют находятся очень далеко от сигнала, более 8ГГц. Там уже явно петля фапч не работает. 

 

З.Ы. На графиках представлены именно шумы, подчиняющиеся правильным законам с точки зрения полос, усреднений, т.е. в спектре нет никакого леса из мелких колов, которые могли бы слиться в шумовую дорожку. (проверено в т.ч. на высоком разрешении по частоте)

Изменено 11 мая, 2021 пользователем Focus

[APEHDATOP 0]

9 hours ago, Focus said:

Какое отношение имеют фазовые шумы к моей проблеме?

прямое

9 hours ago, Focus said:

Фапча настроена правильно, шумы проверены

это Вам так кажется

9 hours ago, Focus said:

Те шумы которые меня волнуют

Те шумы которые Вас волнуют - могут быть "дикими" шумами ДСМ (из-за низкой частоты сравнения и широкого фильтра) ИМХО

Низкая частота сравнения - 100 МГц (при 300 МГц опоры - горб ДСМ исчезнет)

Или более узкий фильтр с низкой опорой (тут кому как)

А в чём проблема то показать шумы синтезатора??? Порадуемся за вас (если всё замечательно), сравним с референсом

[AFK 0]

10.05.2021 в 20:10, Focus сказал:

Обнаружилась странная вещь - при увеличении частоты настройки синтезатора растут шумы в области 1.5-2.5ГГц.

Предположу, что на частотах ГУН 7,5 - 15 ГГц таким образом проявляется джиттер, создаваемый буфером выходного мультиплексора. Неспроста видать ADF5610 имеет отдельный выход RF.

[AFK 0]

 

Цитата

LMX2820:

Верхняя шумовая дорожка - при включенном выходе LMX2820, настроенном на частоту 6 ГГц. Нижняя - при выключенном.

Изменено 15 мая, 2021 пользователем AFK
поправил подрисуночную подпись

[Focus 0]

Доброго времени суток! Заснял небольшое видео для пояснения вопроса.  

 

On 5/15/2021 at 2:18 PM, AFK said:

Верхняя шумовая дорожка - при включенном выходе LMX2820, настроенном на частоту 6 ГГц. Нижняя - при выключенном.

Если есть возможность, измерьте, пожалуйста, уровень шумов при других частотах VCO.

[AFK 0]

[Focus 0]

20 hours ago, AFK said:

Спасибо огромное! Можете еще привести график ачх выходного сигнала, чтобы можно было соотнести уровень шумов с ним.

[AFK 0]

АЧХ выходного сигнала смело можете брать из даташита для OUT_PWR=7 с небольшой поправкой на потери в оценочной плате и в кабеле. На 6 ГГц анализатор спектра показывал примерно 5 дБм (в даташите 6.5), а на 20 ГГц - около +1 дБм (в даташите 5-6 дБм) соответственно.