[sergey23 0]

Hello ,I want to build a basic lock to my cavity resonator.
Why do I need this carrier supression?
Can I make it work basickly without doing the carrier supression?

original article and photo of schematics is attached.
Thanks.

 

article.pdf

Изменено 13 июня, 2025 пользователем sergey23

[тау 77]

5 часов назад, sergey23 сказал:

Can I make it work basickly without doing the carrier supression?

Да, без дополнительного подавления несущей вы можете замкнуть петлю и проверить работу FLL. Прямо с выхода С циркулятора подайте сигнал на правый вход DBMixer. A1 , Ф1, LNA - исключите из схемы. Будет нелишним ограничить мощность с выхода усилителей после ЖИГ.

33 dBm это слишком много для такой цели, как у Вас, т.к можно сжечь даже DBMixer. Сделайте вместо 33  примерно 20 dBm 

[sergey23 0]

Hello Tau,Thank you very much for the response.

regarding the controller ,As you know I have built a PI controller with the responce shown below.Ltspice files are attached.

On one hand I need to make the integrator to accumulate the drift error and to move it back to the right direction.

On the other hand there is the "P" proportional part which needs to focus the ЖИГ to the resonance.

 

My only way to monitor the locking situation is by looking at the IF value on osciloscope and watching the YIG frequrncy threw a coupler connected to spectrum analizer.

Could you please give a strategy regarding how to tune those two parts of P and I ?

Thanks.

new_driver_pid_golden_larger_range_07_06_25_best_component marking_for.zip

Изменено 14 июня, 2025 пользователем sergey23

[тау 77]

В 15.06.2025 в 00:04, sergey23 сказал:

My only way to monitor the locking situation is by looking at the IF value on osciloscope and watching the YIG frequrncy threw a coupler connected to spectrum analizer.

Could you please give a strategy regarding how to tune those two parts of P and I ?

нужен еще генератор внешний , 1-10 кГц с возможностью регулировки постоянного смещения выхода (DC).

 

1) подключите спектроанализатор (SA)  к выходу С циркулятора.  Осциллограф - к выходу IF смесителя.

2) вход PID отсоедините от выхода IF ( временный разрыв петли для настройки)

3) отсоедините интегральную и дифференциальную ветки от сумматора, оставьте только P-пропорциональную часть

4)На вход Р части подайте синус 1 кгц такой амплитуды , чтобы обеспечить модуляцию ЖИГ по частоте в окрестности частоты резонатора. Вoзможно потребуется подстройка по DC 

5) Изменяя DC компоненту от генератора на спектроанализаторе  поймайте "птичку" (провал амплитуды) RF , свидетельствующую  о том, что резонанс резонатора находится в ожидаемом месте по частоте. Для начала поставьте

Fcenter (SA) = Frezonator . 

SPAN = 10 MHz. 

RBW = 100kHz . Вы что-то подобное уже делали 16 февраля 

6) После того как в п.5. поймали "птичку" резонанса, смотрите на осциллографе сигнал IF.  он должен иметь размах примерно 0,5-1В.  Вот теперь начинайте регулировать фазовращатель Ф2  чтобы  картинка на осциллографе была симметричной . Фото(скриншоты) IF осциллограммы выложите сюда.

7) после настройки Ф2 замкните петлю, подсоединив вход  I и Р части к выходу IF и убрав внешний генератор.  Если фаза сигнала IF совпала удачно, то только за счет этих частей может произойти захват частоты. Если Вы будете наблюдать, что частота ЖИГ "ушла в сторону от резонатора" , то измените полярность катушки ЖИГа или инверсию входного каскада перед ПИ регулятором или  накрутите Ф2 фазовращатель, добавив еще +(-)180- градусов к его текущему состоянию (+подрегулировав точное положение как, в п.6).

8 ) если после п.7 не получился автозахват частоты, то возможно имеет место генерация в петле, просто тупо попробуйте увеличить емкость С1 вашей схемы до 1 мкф и повторите п7.

ПРи проблемах с этой методикой помогут разобраться осциллограммы IF  с одновременным отображением модулирующего сигнала синуса во втором канале осциллографа- чтобы увидеть какая инверсия канала P необходима для правильной ОС по фазе/частоте.

Тонкая настройка всех компонент PID стратегически заключается в выборе таких коэффициентов, чтобы обеспечить максимально быстрый захват частоты с минимальным (или приемлемым) переходным процессом перерегулирования. Например после воздействия внешнего небольшого воздействия в общую точку сумматора после PID ветвей от отдельного генератора импульсов. Здесь может  помочь моделирование, т.к. в модели менять компоненты значительно быстрее чем перепаивать номиналы компонентов. Но для точной модели нужно точно знать все параметры узлов петли. Я пока их в этом обсуждении не видел.

Удачи.

 

[rloc 123]

В 13.06.2025 в 12:47, sergey23 сказал:

Why do I need this carrier supression?
Can I make it work basickly without doing the carrier supression?

Совсем без подавления не будет работать, но с 20-30дБ наверное запустится. Вместо термина "подавление несущей" больше подходит точность выделения сигнала ошибки. Поэтому в разных источниках фигурирует другое название схемы - дискриминатор.

В статье пишут о термостабилизации объемного резонатора:

Цитата

The entire cavity setup is mounted inside a thermally insulated enclosure and its temperature is controlled to within 10 mK.

Скорее всего YIG также термостабилизируется, но явного упоминания не нашел. Хотелось порекомендовать для упрощения заменить YIG на DRO с управлением через варикап. Потом перейти на YIG.

[rloc 123]

В 01.04.2025 в 14:17, sergey23 сказал:

3.currently I am using the TXF-18210m mixer(смеситель) .The table is the only thing I could find about it.

I know that its not so good because according to the table the IF is staring from 1GHz and not DC.(although I got some"normal" behavior in DC) 

Do you think I should change the mixer?

Настаиваю на замене TBM на DBM, на DC нарушена балансировка (если внутри нет разделительных конденсаторов). Иначе все старания по подавлению несущей идут насмарку. Возможные варианты из дешевых:

ZX05-24MH-S+   LO +13dBm

ZX05-14H-S+    LO +17dBm

[тау 77]

В 17.06.2025 в 16:27, rloc сказал:

Совсем без подавления не будет работать, но с 20-30дБ наверное запустится.

rloc, А без дополнительного подавителя несущей, т.е. например с -10 dBc ямкой , что, не заработает петля? По какой причине? Спрашиваю в связи с тем, что не вижу, не понимаю такую причину. Но интересно.

[rloc 123]

42 минуты назад, тау сказал:

А без дополнительного подавителя несущей, т.е. например с -10 dBc ямкой , что, не заработает петля?

Боюсь, что в текущем исполнении, когда смеситель тройной балансный, есть прямое детектирование LO из-за разбаланса балуна по выходу IF в области низких частот от DC. C DBM может быть хватило ямки -10дБ. А сейчас возможна ситуация, что на выходе присутствует большая постоянная составляющая, при условии точной подстройки YIG на центральную частоту объемного резонатора и балансировки фазы на 90гр.

[тау 77]

Странно, работает же смеситель без всяких ямок в RF сигнале в петле обычного фапча. Почему тут "не может без ямки" , продолжаю непонимать 

Изменено 19 июня, 2025 пользователем тау

[rloc 123]

Без объемного резонатора? Перемножение с собой? Чтобы проверить PI цепочку? Будет работать, как поисковик частоты, на которой сдвиг фазы равен 90гр. Но все равно, смеситель (ФД) обязан быть от DC.

[тау 77]

А требование по необходимой ямке уже исчезло?

[rloc 123]

Исчезло.

[rloc 123]

В 17.06.2025 в 12:26, тау сказал:

На вход Р части подайте синус 1 кгц такой амплитуды , чтобы обеспечить модуляцию ЖИГ по частоте в окрестности частоты резонатора.

Не хватает одного важного условия - стабильности (по температуре, питанию, акустике). На видео ранее sergey23 показывал, как на выходе скачет амплитуда, хаотично, без определенной систематики. Если правильно понял, при разомкнутой петле на выходе смесителя.

Можно не разбирать FLL. На любой частоте вне резонансного провала есть полное отражение от входа резонатора и вся мощность идет на RF смесителя через циркулятор (когда писали о недопустимости 33dBm). Петля обязана была захватиться на некоторой произвольной частоте, при вращении в широких пределах фазовращателя, но этого нет.

[тау 77]

8 часов назад, rloc сказал:

Петля обязана была захватиться на некоторой произвольной частоте,

Насколько верно помню, она захватывались где то сбоку от резонансной частоты, что может быть следствием неверной фазы LO из-за наличия ложных склонов характеристики ФД в точках пересечения нуля выхода IF. 

8 часов назад, rloc сказал:

Можно не разбирать FLL

Moжно и не разбирать, а крутить Ф2 до тех пор, пока не схватит на нужной частоте. Просто могут быть некоторые побочные причины незахвата, поэтому предлагал ещё контролировать этот процесс наблюдением за IF.

8 часов назад, rloc сказал:

На видео ранее sergey23 показывал, как на выходе скачет амплитуда, хаотично, без определенной систематики

Хаотичность была, потому что не было принудительной синхронизирующий девиации, за которую можно зацепиться и устранить хаотичность.

[rloc 123]

Я бы обязательно проверил сам смеситель, при заглушенном RF на 50Ом. Какой постоянный уровень без сигнала? Совсем не обязательно, что из-за подгорания. Не думаю, что sergey23 подавал большой уровень.