[khach 74]

Добрый день!

Вопрос собственно в названии темы- небходимо залочить VCXO 50МГц c ультранизкими фазовыми шумами на опорную частоту 10 МГц, но с оффсетом  по частоте на несколько килогерц.  Квадратуры частоты оффсета синтезируются в цифре.

Вот только как организовать петлю, чтобы не угробить собственные низкие ФШ VCXO?  Использование цифровых микросхем нежелательно из за привносимых ФШ, лучше бы как то аналогово, на чисто диодных смесителях. VCXO от Wenzel.

И как лучше выбрать полосу ФНЧ петли? Wenzel обычно дает ряд 0.1Гц, 1Гц, 10Гц, 300Гц. А можно ли сделать как то полосу ФНЧ плавно изменяемой, но тоже что бы схема не угробила ФШ?

 

[MegaVolt 29]

24 минуты назад, khach сказал:

Добрый день!

Вопрос собственно в названии темы- небходимо залочить VCXO 50МГц c ультранизкими фазовыми шумами на опорную частоту 10 МГц, но с оффсетом  по частоте на несколько килогерц.  Квадратуры частоты оффсета синтезируются в цифре.

Вот только как организовать петлю, чтобы не угробить собственные низкие ФШ VCXO?  Использование цифровых микросхем нежелательно из за привносимых ФШ, лучше бы как то аналогово, на чисто диодных смесителях. VCXO от Wenzel.

И как лучше выбрать полосу ФНЧ петли? Wenzel обычно дает ряд 0.1Гц, 1Гц, 10Гц, 300Гц. А можно ли сделать как то полосу ФНЧ плавно изменяемой, но тоже что бы схема не угробила ФШ?

 

Не понятна скорость изменения этой отстройки. Если она мееедлееная то смотрите как это сделано в GPSDO. Там как раз подстраивают частоту генератора по сигналам со спутника. Но крутят они подстройку генератора. 

Если же речь про быструю то надо сильно думать это уже модуляция выходит. Через ножку подстройки не выйдет.
 

[khach 74]

VCXO имеет ножку Vtune, которая перестраивает частоту.  Что то типа  Wenzel Sprinter Crystal Oscillator. Полоса частот перестройки в даташитах не приведена, но скорее всего большая по сравнению с ФНЧ. Мне надо держать постоянную разность частот в процессе измерений ( дестяки  секунд или минуты), потом поменять сдвиг частот при смене рабочей гармоники или поддиапазона. Тут можно подождать, пока частота не устаканится или иметь переключаемую полосу фнч - быструю и медленную.  

На самом деле VCXO две штуки в системе- один залочен за гармонику 10МГц атомных часов напрямую, там проблем нет особых. А второй надо залочить с оффсетом на звуковую ПЧ ( частоту  синхронизации Lock-In усилителя) умноженную на номер гармоники дальнейшей оптической лазерной схемы ( не буду вдаваться в подробности).

Пока ничего более умного чем петля с оффсетным однополосным смесителем не приходит. Однполосным- потому что оффсет небольшой и фильтрами не подавить нежелательную несущую. Но опыта именно с низким ФШ такую конструкцию делать не было.

[MegaVolt 29]

53 минуты назад, khach сказал:

 Мне надо держать постоянную разность частот в процессе измерений ( дестяки  секунд или минуты), потом поменять сдвиг частот при смене рабочей гармоники или поддиапазона.

 

Всё равно не понятны скорости.
т.е. мы держим условный f0+df1  час  потом делаем f0+df2 ещё час?

Если да то смотрим реализацию GPSDO там цифровой контур слежения. который ЦАПом через хороший фильтр подстраивает частоту.

В выше приведённой схеме все характеристики генератора будут убиты VCO.

[rloc 93]

4 часа назад, khach сказал:

залочить VCXO 50МГц c ультранизкими фазовыми шумами на опорную частоту 10 МГц

3 часа назад, khach сказал:

Wenzel Sprinter Crystal Oscillator

Как VCXO перестроить на кГц? Из pdf диапазон электрической перестройки 5*10^-7 или 25Гц для 50МГц. Что есть механический тюнинг? Забавные эти Спринтеры, у одних -120дБн/Гц на 100Гц, у других - -135дБн/Гц на 100Гц.

4 часа назад, khach сказал:

Вот только как организовать петлю, чтобы не угробить собственные низкие ФШ VCXO?

Подобрать ФД с шумами на 20дБ ниже шумов 50МГц в полосе петли, что не такая сложная задача. Соответсвенно, чем уже петля, тем проще реализовать запас по шумам ФД.

4 часа назад, khach сказал:

А можно ли сделать как то полосу ФНЧ плавно изменяемой, но тоже что бы схема не угробила ФШ?

С MCU управлять. В E5052B таким способом поддерживается вращение фазы 90гр, шумы не портятся.

[khach 74]

3 часа назад, rloc сказал:

Что есть механический тюнинг?

Есть механический, под винтиком -крышкой. Вроде по даташиту спринтера 4*10е-6 механической перестройки, но мой модуль более старшей серии, 500 по вензелевским номерам, не 501 современной, даташита на него не нашел. Буду пробовать измерить диапазоны перестройки. Возможно прийдется собирать систему кварц- волна, на каждую гармонику свой VCXO модуль. Пока интеересует блок- схема оффсетной фапч и насколько испортит нежелательная боковая спектр.

[rloc 93]

19 минут назад, khach сказал:

Есть механический

Любопытно, что за винтиком находится. В пределах 1ppm варикап не ухудшает шумы, есть и больше перестройка, электронная.

Блок-схема рабочая, пока ПЧ много больше полосы петли. Если полоса узкая, скажем <10Гц, то подойдет дробный синтезатор.

[Chenakin 23]

Я так понимаю, что PLL BW будет порядка десяти Герц или ниже? Тогда к чему такие заморочки с аналоговыми схемами? Там шумы и цифровыми схемами вытягиваются без проблем. Или я все же чего-то не понимаю?

[khach 74]

35 минут назад, Chenakin сказал:

Я так понимаю, что PLL BW будет порядка десяти Герц или ниже? Тогда к чему такие заморочки с аналоговыми схемами?

Это попытка по-быстрому смастерить опорники для одного хитрого ОЕО. Два PLDRO залочены на две близкие опоры 50 МГц, требования к опоре 50МГц- в паспорте PLDRO, на другие частоты они не лочатся без переделки. Необходимую разность частот  определяет уже оптическая схема. Допустимая PLL BW зависит от добротности резонаторов оптической части, это пока предмет разработки. Поэтому и хотелось эластичности с PLL BW. Если перестроить Wenzel на килогерцы не получится, прийдется делать свой VCXO на более перестраиваемом кварце. Спасибо, что обратили внимание на диапазон перестройки опоры в 1ppm вместо привычных по другим VCXO 100 ppm. Хотя при включении эта опора радостно проползла килогерц 5 по частоте, пока внутренний термостат грелся. Интересно  было бы разобрать, чтобы посмотреть как оно внутри устроено.  А в сети только разборка 10мгц опорных генераторов Wenzel попадалось. Тут еще посоветовали опоры от Greenray Industries c подобными Wenzel параметрами, может тоже попробую.

Вроде оффсетная ФАПЧ применялась в СВЧ гетеродинных частотомерах для второго гетеродина определения номера рабочей гармоники.  Но там требовани по ФШ намного ниже. Надо будет смакетировать и обмерить. В частотометрах сдвинутый сигнал сразу шел на генератор гаромник смесителя, а мне наверно надо будет его вычистить на отдельной VCXO петле на кварце с большой перестройкой.

[Chenakin 23]

Спасибо за детали. Мне все же кажется, что и гораздо более простые ФАПЧ будут работать на этих частотах. Мне кажется, что Ваша БД - избыточна и нерациональна. Но все кроется в деталях, финальное решение за Вами. 

[seven7 2]

On 9/5/2025 at 4:41 PM, khach said:

Добрый день!

Вопрос собственно в названии темы- небходимо залочить VCXO 50МГц c ультранизкими фазовыми шумами на опорную частоту 10 МГц, но с оффсетом  по частоте на несколько килогерц.  Квадратуры частоты оффсета синтезируются в цифре.

Вот только как организовать петлю, чтобы не угробить собственные низкие ФШ VCXO?  Использование цифровых микросхем нежелательно из за привносимых ФШ, лучше бы как то аналогово, на чисто диодных смесителях. VCXO от Wenzel.

И как лучше выбрать полосу ФНЧ петли? Wenzel обычно дает ряд 0.1Гц, 1Гц, 10Гц, 300Гц. А можно ли сделать как то полосу ФНЧ плавно изменяемой, но тоже что бы схема не угробила ФШ?

 

Как написали основная проблема в перестройке VCXO. Я делаю VCXO с перестройкой в несколько кГц на АТ срезе.
Цифровой или аналоговый? Посчитать, есть же формула по фликер шуму ЧФД
PN = PN1_f + 10 log(10 kHz/f) + 20 log(fRF/1 GHz). В формулу частота сравнения не входит, поэтому не важно умножается ли опора аналоговым способом
Для ADF4002 на 100МГц
10Hz: -109 дБн/Гц
100Hz: -119 дБн/Гц
Для HMC1031 на 100МГц
10Hz: -102 дБн/Гц
100Hz: -112 дБн/Гц
А дальше смотрите числа вашей опоры.
По VCXO с перестройкой в несколько кГц вот картинка с ФАПЧ опоры 10 МГц от Magic XTAL. На 10 Гц правильное значение -115 (Наш анапико не правильно меряет малую отстройку). ФД на XOR, т.е. меня ЧФД не устраивает
Опять же как написали, помните, что смеситель и XOR являются ФД, но не частотными детекторами.
К сожалению вам нужно 50 МГц, а у меня на 100 МГц
Если потратить время, задача решаема.

Edited September 7, 2025 by seven7

[seven7 2]

Петлевые фильтры надо переключать, когда возможно подключение разных опор (оптимизация интегрального шума, скорость подстройки)
Петлевые фильтры можно коммутировать аналоговым ключом типа ADG819, ADG1604
Либо делать, что-то типа переключаемых конденсаторов на этих же ключах (С, С/2, С/4 и т.д.)

[khach 74]

Аналоговыми ключами пробовали ФНЧ переключать и наловили спуров- внутри ключей бывают генераторы отрицательного напряжения смещения и частоты этих генераторов видны потом в спектре. Конечно это все только для ультранизких шумов имеет значение. Поэтому ставили или герконовые реле или развязяку на оптронах с биполярными аналоговыми ключами. 

Вопрос к Александру. Не планируете ли выпускать генераторы типа рубидия MG362x1A с двумя радиканалами в одном корпусе или в варианте с радиоканалами- субмодулями? Несколько странный мой вопрос обьясняется  бюрократическим идиотизмом, когда нет возможности купить второй генератор точно такой же как уже купленный. А был бы генератор с субмодулями или фреймовой конструкцией- новый канал без проблем докупается, т.к это уже не отдельный прибор, а опция итд. Именно по этой причине смотрю сейчас на MG3740A - два канала.Но пока прибора нет- приходится изобретать что то на коленке. Вот собрали макет со сдвигом частоты на блоке от советского Я3Ч-72, благо валялся много лет в мусорке.

[rloc 93]

54 минуты назад, khach сказал:

блоке от советского Я3Ч-72

Смотрю на схему и никак не могу понять, как работает этот SSB-смеситель? Должно быть 2 фазовращателя на 90гр, по любым двум каналам LO/RF/IF. Один в явном виде стоит со стороны гетеродина, +-45гр на L1R10+C7R11. А второй где? C19R23R24 по сигнальному (RF) каналу?

[khach 74]

Радиочастотный фазовриащатель гетеродина  там виден сразу после первого каскада усиления на емкости и индуктивности. Низкочастотный- я не разбирался, выкину все и и подал сигналы квадратур с ЦАП на КТ4 КТ5. Теперь бы выходом этого модулятора замкнуть петлю чистящего спектр VCXO. Но для широкой перестройки добротность кварца VCXO должна быть низкой, коэтому ведущим по ФШ будет Wenzel и полосу фнч прийдется расширять. Гармониковый кварцы плохо перестраиваются по частоте, пока ищу фундаментальный c широкой перестройкой pullable.