Jump to content
    

Помогите с усилительным каскадом для ADS-B приемника

Здравтсвуйте! Необходимо усовершенствовать или полностью переделать ADS-B приемник.

ВЧ сигнал 1090 МГц. 

Приемник состоит из TRF37D73IDSGR - SAW Filter - AD8313ARMZ - OPA2607IDR - ADS7046IRUGR

Я в аналоговой схемотехнике практически ноль, необходимо добиться чувствительность -90 dBm , а лучше -95 dBm . В таком варианте как как сейчас еле-еле хватает на -65dBm .

Я так понимаю нужно еще один усилительный каскад поставить, но не понимаю как их согласовывать и какими параметрами руководстсвоваться, можно ли просто добавить еще один TRF37D73IDSGR усилитель? 

Нужен ли здесь ОУ перед АЦП в качестве драйвера ? Можно ли исползовать АЦП с максимальной скоростью 3Msps если алгоритм обработки сигнала построен на 2.4 МГц ? В прототипе в принципе это АЦП справляется,  но из-за того что проблемы в усилительном каскаде, то на выходе AD8313 кроме шума ничего нет, если сигнал слабее -65dBm

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

немного полуоффтопа, а там готовые трансиверы, вроде сс1352, не дотягиваются до этого диапазона?

Share this post


Link to post
Share on other sites

6 часов назад, _pv сказал:

немного полуоффтопа, а там готовые трансиверы, вроде сс1352, не дотягиваются до этого диапазона?

нет

7 часов назад, Mysteo сказал:

Приемник состоит из TRF37D73IDSGR - SAW Filter - AD8313ARMZ - OPA2607IDR - ADS7046IRUGR

мое ИМХО, TRF37D73 не очень в качестве приемного усилителя на -90 дБ. Шум собственный многоват. 

ориентируйтесь на Low Noise Amplifier (LNA

https://www.barbouri.com/2017/03/12/low-noise-amplifier-for-sdr-radio-ads-b-ver-2-3-with-1090mhz-ceramic-filter/ 

Share this post


Link to post
Share on other sites

1 hour ago, UART said:

нет

Frequency bands MHz:

861..1054

1076..1315

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Скажите пожалуйста, это нормальное явление , что при работе SPI шины такой шум наблюдается ? SPI работает на частоте 60МГц. Я посмотрел осциллографом этот шум на всех линиях присутствует, даже щупом на земле сигнал смотреть. Скорее всего и сигнал оцифровывается с таким же шумом. На первом скрине шум на выходе детектора, а второй на земле. Блокировочные конденсаторы везде присутствуют. Аналоговая часть схема работает от LP3990MF-3.3/NOPB, АЦП  , цифровая LD39100PUR, АЦП от REF3033AIDBZR. AGND и DGND соединяются в одном месте. 

Сейчас попробую множество соединений AGND и DGND на плату добавить, посмотрю как поменяется картина. С помощью чего с такими проблемами бороться нужно будет ? Использовать диф АЦП ? А как преобразовать сигнал из Single Ended в Differential?

image.thumb.png.5d38845ca6e7ea20552aaf76e7980f27.png

image.thumb.png.a410e03ca6c775bc09916800a9a992bb.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

В 17.04.2024 в 15:02, Mysteo сказал:

Скажите пожалуйста, это нормальное явление , что при работе SPI шины такой шум наблюдается ? SPI работает на частоте 60МГц. Я посмотрел осциллографом этот шум на всех линиях присутствует, даже щупом на земле сигнал смотреть.

Это ловится на общий провода щупа. Подключайте осциллограф пружинкой, в комплекте обычно есть.

Share this post


Link to post
Share on other sites

On 4/17/2024 at 11:28 AM, HardEgor said:

Это ловится на общий провода щупа. Подключайте осциллограф пружинкой, в комплекте обычно есть.

Почему то с Rigol DS1054 пружинок не было, и заказывали дополнительно щупы от другого производителя, тоже нет. А разве если бы это была проблема в общий проводе щупа этот шум не должен бы быть одинаковым на разных частях схемы ? Получается что на каких-то линиях этот шум больше, а на каких то меньше.

Share this post


Link to post
Share on other sites

В 17.04.2024 в 16:15, Mysteo сказал:

Почему то с Rigol DS1054 этого не было, и заказывали дополнительно щупы от другого производителя, тоже нет. А разве если бы это была проблема в общий проводе щупа этот шум не должен бы быть одинаковым на разных частях схемы ? Получается что на каких-то линиях этот шум больше, а на каких то меньше.

Не знаю, может быть так или не так, всё может быть. Просто попробуйте подключить с пружинкой.

Share this post


Link to post
Share on other sites

On 4/16/2024 at 10:59 PM, UART said:

нет

мое ИМХО, TRF37D73 не очень в качестве приемного усилителя на -90 дБ. Шум собственный многоват. 

ориентируйтесь на Low Noise Amplifier (LNA

https://www.barbouri.com/2017/03/12/low-noise-amplifier-for-sdr-radio-ads-b-ver-2-3-with-1090mhz-ceramic-filter/ 

Спасибо ! А для чего необходимо применять дорогостоящие  Bias Tees - TCBT-14+ , во всех приемниках , которые у нас на руках есть, там обычные LC smd компоненты. Микрополосковый трехполосник меньше шума будет давать ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

6 часов назад, Mysteo сказал:

Спасибо ! А для чего необходимо применять дорогостоящие  Bias Tees - TCBT-14+ , во всех приемниках , которые у нас на руках есть, там обычные LC smd компоненты. Микрополосковый трехполосник меньше шума будет давать ?

для удобства, чтобы не подбирать номиналы и не делать согласование

low insertion loss, 0.5 dB typ. • excellent VSWR, 1.25:1 typ у этого элемента.

я думаю дроссель там внутри сделан весьма хитро....

Share this post


Link to post
Share on other sites

On 4/17/2024 at 8:16 PM, UART said:

для удобства, чтобы не подбирать номиналы и не делать согласование

low insertion loss, 0.5 dB typ. • excellent VSWR, 1.25:1 typ у этого элемента.

я думаю дроссель там внутри сделан весьма хитро....

Спасибо, я сейчас посмотрел, у нас есть в наличии ADL5523 , они вроде не хуже чем PSA4-5043+. 

Я правильно понимаю, что чувствительность приемника будет примерно следующей? 

21.5 db (ADL5523) - 3db (потери ПФ) + 70дБ (чувствительность AD8313) = 88.5 дБ . 

Чтобы увеличить чувствительность еще на 7 дБ нужно будет второй каскад использовать ? А как их правильно согласовать где с этим можно ознакомиться , так ведь можно перегрузку получить.

Share this post


Link to post
Share on other sites

О, этот усилитель вполне подойдет 

но вам нужно согласовывать вход и выход к 50 Ом на частоте 1090 МГц

таблица 3 поможет  из даташита

я грубо посчитал (взяв что-то среднее между 1,0ГГц и 1,125ГГц) , вход (S11) на частоте 1090 имеет импеданс около 45 Ом, а выход (S22) 53 Ом 

в целом КСВ будет на уровне примерно 1,2.... что вполне хорошо. поэтому согласование можно не делать (нет смысла... одуреете ровно в 50 Ом попадать из-за разброса компонентов. ЕСли так принципиально, то нужно брать размеры 0201 - у них очень маленкий разброс) 

но я бы делал на двух ADL5523 

AD8313 - логарифмический усилитель, а по сути детектор, он вам огибающую ВЧ сигнала выдаст на выходе (рис 19 и 20 из даташита)

 

но на плате я бы оставил посадочные места для Pi-цепи если возможное согласование потребуется

image.png.8f4da1f0777be212fd6c40bffb5dcbd7.png

 

image.thumb.png.9a96b0d548f8f39d6ca256bb970bb830.png

 

в целом похоже на правду... но ощущение, что в даташите теоретические значения... 

image.thumb.png.6d50336eb1e37a6bf79afcb85713606f.png

Edited by UART

Share this post


Link to post
Share on other sites

On 4/18/2024 at 11:38 AM, UART said:

AD8313 - логарифмический усилитель, а по сути детектор, он вам огибающую ВЧ сигнала выдаст на выходе (рис 19 и 20 из даташита)

 

Да с работой этого детектора знаком , он нас вполне устраивает.
Сейчас сделал микроскопическую работу  и собрал два каскада на ADL5523, приклеив лицевой стороной к текстолиту, а на выводы тонкие проволчки припаял, а дальше уже рассыпуху. 

Теперь наш приемник стал лучше работать , правда все еще не дотягивает до -90дБм , пока что только -85дБм, но если учесть что сейчас все проводками распаяно, а не на печатной плате, то уже хороший результат.

А Вы в какой программе эти расчеты делаете ? Надо тоже будет разобраться с этим. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

1 час назад, Mysteo сказал:

А Вы в какой программе эти расчеты делаете ? Надо тоже будет разобраться с этим. 

да их полно бесплатных в интернете... онлайн или на комп. Погуглите Impedance Calculator. 

я этой пользуюсь:

http://www.fritz.dellsperger.net/smith.html 

тут через впн

Edited by UART

Share this post


Link to post
Share on other sites

Всем привет еще раз и спасибо за помощь ! А не могли бы еще подсказать каких параметров придерживаться для ОУ , который служит согласующим каскадом между АЦП и детектором ? Размах АЦП от 0 до 3.3В , а с выхода детектора амплитуда максимум 0.8В бывает, получается , что можно в 3-4 раза усилить сигнал, сейчас используется OPA2607IDR его ведь можно для этих целей оставить ? Детектируемый сигнал 1 МГц

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.

×
×
  • Create New...