[ledum 0]

Ссылка, подсмотренная у Relayer на cqham.ru - http://pstca.com/spice/ripple/ripple.htm - разбор схем подавления шумов по питанию.

Изменено 11 октября, 2009 пользователем ledum

[vhk 1]

Дабы хотя бы как нибудь оценить метод, есть маленькое :) предложение - собрать ФАП на каком-нибудь ГУНе на 20.48 МГц с опорой от одного из Ваших кварцевых генераторов (второй использовать для переноса) с частототами сравнения 2.56 МГц и 25.6 кГц на ADF4001 с полосой петли, скажем, 25 кГц - это должно дать приблизительно полки -130дБн/Гц и -110дБн/Гц соответственно в полосе ФАПа - получится сильно меньше - метод неверен, больше или равно - наверное есть рациональное зерно :)

ledum

Применил ГУН на катушке с "серебром возжжонным в керамику." С частотой в районе 20,48 МГц. Спектр ГУНа на картинке. Собрал ФАПЧ с частотой сравнения 2,560 МГц (20,480 МГц/8). Макет не экранирован, на спектре ГУНа с ФАПЧем наводки от сети 50 Гц и "Уши Бетмана". Красным цветом кварцевый генератор на 20,480 МГц для сравнения.

Этот же генератор применялся в качестве опоры для петли ФАПЧ. Схема ФАПЧ на D- триггерах. Для переноса спектра на НЧ тот же генератор что и ранее на 20,505 МГц. Частоты "чуть сдвинуты" для наглядности.

Теперь Ваш коментарий о "верности или неверности метода".

vhk.

[Dr.Drew 4]

По поводу премии, может я и перегнул немного...

На картинке, где показаны шумы генераторов БМГ+ и вашего, сравниваются одинаковые по схеме генераторы или нет? Если бы вы померили приспособой какой-нибудь генератор с известной характеристикой шумов, то вопросы бы отпали сразу. Возьмите какой-нибудь Rakon или Golledge - их как грязи...

[ledum 0]

ledum

Применил ГУН на катушке с "серебром возжжонным в керамику." С частотой в районе 20,48 МГц. Спектр ГУНа на картинке. Собрал ФАПЧ с частотой сравнения 2,560 МГц (20,480 МГц/8). Макет не экранирован, на спектре ГУНа с ФАПЧем наводки от сети 50 Гц и "Уши Бетмана". Красным цветом кварцевый генератор на 20,480 МГц для сравнения.

Этот же генератор применялся в качестве опоры для петли ФАПЧ. Схема ФАПЧ на D- триггерах. Для переноса спектра на НЧ тот же генератор что и ранее на 20,505 МГц. Частоты "чуть сдвинуты" для наглядности.

Теперь Ваш коментарий о "верности или неверности метода".

vhk.

В верности метода я не сомневаюсь, а вот результаты измерений ... . Здесь нужна правильная калибровка - это банально. Хотя на рисунке результаты смотрятся более-менее правдоподобно. Просто я поначалу хотел увидеть до боли знакомые шумы петли ФАПа ADF-ок, но для этого надо было бы собрать заведомо бессмысленную петлю - с малой частотой сравнения и широким фильтром, чтобы можно было рассмотреть шумы полки петли. Но потом подумал, что существуют более простые генераторы шума :).

P.S. А какой у Вас смеситель?

P.P.S. У Вас Spectralab какой версии?

Изменено 12 октября, 2009 пользователем ledum

[VCO 0]

Надо сперва понять, шумы чего давить надо? Если шумы самого VCO- то никак не помагают. Если шумы источников питания и остальной схемы- то... Ну и сам вопрос немного неправильно сформулирован-надо отличать собственно шумы от пораженок и интермодуляций по питанию, хотя иногда последние и имеют шумоподобный характер, если их источник- цифровая часть схемы.

Да нет, по моим представлениям, все шумы и помехи на выходе VCO - это и есть шумы и помехи VCO, так как последний и является по определению генератором, управляемым напряжением, я бы даже уточнил - двумя напряжениями - Vtune и Vbias, ИМХОтеб :) . Помехи и шумы по питанию не передаются же один в один на выход ГУНа, равно как и шумы и помехи по питанию операционника активного фильтра не передаются один в один на Vtune, а те в свою очередь не передаются один в один на выход VCO. Другое дело, какими причинами они вызваны. Одна из ситуаций обсуждается именно в этой ветке - шумы, наводимые по цепи питания VCO Vbias. Кстати, как справедливо указал obormot, на EvalBoarde HMC700 стоят именно такие помехоподавляющие дроссели. Но свою схему я разработал гораздо раньше, чем увидел схему EB, а дроссели поставил неосознанно, на всякий случай, хотя на Evaluation Boards AD таких дросселей не встречал, отчего и возник такой вопрос.

Ну и пройти весь спектр от килогерц до границ ВЧ диапазона при "боевой" схеме- т.е процессоры и ПЛИСы должны быть прогружены рабочей программой. В зависимости от потребляемого тока спектр шумов источников питнания меняется, и ПЛИСы могут генерить "палку" помехи только при определенной прошивке.

От таких палок я научился уходить гораздо проще год назад, когда первый раз с ними столкнулся. Основная причина их была в том, что ПЛИС, управляющая ФАПЧ, синхронизировалась генератором по линии GCLK, через которую наводилась на выводы, соединённые с микросхемой ФАПЧ, а затем каким-то образом и на выход ГУНа.

При этом частота генерюка была 50 МГц, а опоры - 100 МГц, поэтому проявлялось это в виде биений между гармониками обоих сигналов в полосе 25 кГц на выходе ГУНа.

Решение было простым и очень эффективным: Выключать генератор, когда он не нужен. Аналогично можно усыплять микроконтроллер. Но концепцию такого построения цифровой части синтезатора необходимо продумать в самом начале разработки таким образом, чтобы управляющий интерфейс мог запустить генератор CPLD или разбудить MCU.

Другой способ - использовать для синхронизации управляющей цифровой схемы опору, но очень осторожно, лучше через гальванически развязанный операционник. Мне этот способ нравится меньше, он не всегда применим.

Третий способ, самый лучший, управлять ФАПЧ непосредственно через внешний гальванически развязанный, в т. ч. и по питанию, интерфейс. К сожалению, не всегда применим.

[vhk 1]

2 All

Ответил в ветке о "измерении фазового шума генератора", как более подходящей по теме обсуждения

http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=661745

vhk.

[VCO 0]

Уважаемые форумчане, хочу задать ещё один вопрос в тему, а точнее, подкинуть идею, которая родилась в муках борьбы с шумами VCO :smile3046: :

А что, если попробовать использовать в цепи питания ГУН вместо малошумящего линейного стабилизатора малошумящий операционник с сильным выходом, организовав на нём одновременно крутой ФНЧ.

Кто нибудь пробовал??? :05:

Изменено 22 октября, 2009 пользователем YIG

[ledum 0]

Уважаемые форумчане, хочу задать ещё один вопрос в тему, а точнее, подкинуть идею, которая родилась в муках борьбы с шумами VCO :smile3046: :

А что, если попробовать использовать в цепи питания ГУН вместо малошумящего линейного стабилизатора малошумящий операционник с сильным выходом, организовав на нём одновременно крутой ФНЧ.

Кто нибудь пробовал??? :05:

Чего Вы кричите? Мы и так Вас видим :). Чтобы сам ГУН питали не видел, но см. вложение Рис 6. Не факт, что ОУ шуметь будет меньше, чем фильтр на эмиттерном повторителе. 358-й у LT приколол

Изменено 22 октября, 2009 пользователем ledum

[VCO 0]

Спасибо, так и думал, что лисапед изобретаю! :) Фильтр на транзисторе, пожалуй, самое оптимальное, транзистор вносит меньшие шумы, чем ОУ.

[ledum 0]

Чтобы не переходить в ветку по синтезатору, приведу ссылку здесь по шумам AD9910 (чуть более ранняя версия чем 9912) http://www.xs4all.nl/~martein/pa3ake/hmode/dds_design.html там под третьим рисунком есть ссылка http://www.xs4all.nl/~martein/pa3ake/hmode..._ad9910_pn0.png - единственное измерение на E5052B этого семейства DDS, которое я видел. Вообще можно полазить по веткам этого сайта в части Local Oscillator

[VCO 0]

Вновь вынужден поднять старую тему, вынудили обстоятельства, да и тема каким-то образом закончилась ничем.

Вопрос следующий: Сейчас сижу корректирую схемы своих синтезаторов и застрял на распутьи, то ли использовать пассивные RC-фильтры для фильтрации фазовых шумов питания ГУНа и ОУ ФНЧ ФАПЧ, то ли LC-фильтры, то ли помехоподавляющие дроссели, то ли активные фильтры на транзисторах, или может быть что-то ещё.

Что из перечисленных средств всё-таки эффективнее, может быть кто-нибудь уже экспериментировал?

[khach 45]

Что из перечисленных средств всё-таки эффективнее, может быть кто-нибудь уже экспериментировал?

А это зависит, что лезет в спектре без фильтров. Т.е обычно на плате предусматривается LC помехоподавляющий фильтр- SMD- "гробик" 4х-выводный для более-менее "крутых" синтезаторов или резистор 10 Ом с конденсатором для ширпотреба. Меряется спектр макета с "боевыми" блоками питания при запаянном резистор или фильтре и перемычке вместо них. Меряется спектр при питании от батарейки. Сравнивается. Принимается решение о доработке до более крутых фильтров или "и так сойдет". Обычно приходиться бороться с импульсными вторичными блоками питания, от которых вокруг несущей стоят шпильки на частоте и гармониках преобразователей питальника.

Да, эта дрянь лезет в петлю в спектр не только по питанию самого генератора, но и по питанию микросхемы ФАПЧ, операционника фильтра петли, питалово прекалера итд. Вот на той неделе ловил блох- в петлю ФАПЧ в ФНЧ включили аналоговый мультиплексор для управления полосой. Хрень лезла в петлю по выводу цифрового управления мультиплексором- RC забыли поставить.

 

[VCO 0]

А это зависит, что лезет в спектре без фильтров. Т.е обычно на плате предусматривается LC помехоподавляющий фильтр- SMD- "гробик" 4х-выводный для более-менее "крутых" синтезаторов или резистор 10 Ом с конденсатором для ширпотреба.

А это какой гробик, муратовский? У меня намечается именно крутой синтез с крутыми характеристиками, поэтому дешевизна не прельщает. Тут как-бы уже успел поэкспериментировать, заметил, что RC-фильтры почему-то ничем не лучше помехоподавляющих ферритов (почему - пока не въехал). Вообще-то я - хитрый (3*тьфу), решил сделать универсальную трассировку для разных вариантов фильтрации, причём по 2 каскада на каждую цепь питания, но времени на экперименты мало, поэтому хотел узнать более верное направление. Спасибо за совет, в последних версиях именно помеходавы (двухполюсные) и блокировочные ёмкости рулят, "гробики" пока не юзал.

Меряется спектр макета с "боевыми" блоками питания при запаянном резистор или фильтре и перемычке вместо них. Меряется спектр при питании от батарейки. Сравнивается. Принимается решение о доработке до более крутых фильтров или "и так сойдет". Обычно приходиться бороться с импульсными вторичными блоками питания, от которых вокруг несущей стоят шпильки на частоте и гармониках преобразователей питальника.

А вот тут как-бы большой вопрос: ну синтезатор и ГОЧ я худо-бедно от аккумулятора запитать могу, но что делать с FSP? Если его питать от UPS, то помехи самого УПСа добавят сомнений. Да и сами синтезаторы у меня будут питаться в "боевых" условиях, по сравнению с которыми помехи на рабочем месте - жалкое зрелище.

Естественно, корпуса освинцованы, по питанию и управлению стоят проходные фильтры, поэтому в моём случае автономное питание никчему!

Да, эта дрянь лезет в петлю в спектр не только по питанию самого генератора, но и по питанию микросхемы ФАПЧ, операционника фильтра петли, питалово прекалера итд. Вот на той неделе ловил блох- в петлю ФАПЧ в ФНЧ включили аналоговый мультиплексор для управления полосой. Хрень лезла в петлю по выводу цифрового управления мультиплексором- RC забыли поставить.

Тут ещё надо добавить, что помехи и шумы хорошо гуляют между контурами питания, а как само питалово грамотно растащить, я пока не понял. Например, стоит ли растаскивать разнородные каналы питания синтезатора разными слоями МПП, или есть ли необходимость организовывать распределённую ёмкость по каналам питания ГУНа и ОУ? Где бы про это почитать, может кому попадалась практическая литература?

[khach 45]

А это какой гробик, муратовский?

http://www.murata.com/products/emc/selecti.../emc/index.html

NFM41P, NFE61P по питанию, подобные же сигнальные-NFM3DC- по медленным цепям управления. Не принимайте за догму при выборе- лепили из того, что сумели достать быстро, может быть есть лучшие варианты.

 

А вот тут как-бы большой вопрос: ну синтезатор и ГОЧ я худо-бедно от аккумулятора запитать могу, но что делать с FSP? Если его питать от UPS, то помехи самого УПСа добавят сомнений. Да и сами синтезаторы у меня будут питаться в "боевых" условиях, по сравнению с которыми помехи на рабочем месте - жалкое зрелище.

Естественно, корпуса освинцованы, по питанию и управлению стоят проходные фильтры, поэтому в моём случае автономное питание никчему!

Ну я не имел ввиду так радикально- все устройство от одного аккумулятора. Обычно сильно "какают на голову" вторичные импульсные преобразователи- 3.3В,2.5В, 1.8В для питания микросхем, и импульсник 24- 30 В для варикапов (если он есть конечно). Так на этапе отладки вместо импульсников ставятся малошумящие линейники с питанием от аккумуляторов. Исчезает лес палок вокруг несущей с частотами 100 кгц- пара мегагерц, на которой работают преобразователи.

Вообще борьба с этими помехами- это скорее борьба с конструктором блоков питания. Обычно там сидит бывший студент, который лепит типовые схемы. Приходиться его брать за шкирку и тыкать носом (вернее шупом анализатора спектра) и обьяснять, почему так делать нельзя. Т.е учить отвязывать полностью землю у преобразователей по ВЧ и по входу и по выходу с помощью синфазных дросселей, делать импульсник по симметричной схеме, объяснять, что на феррите не всегда надо жлобиться и использовать современные преобразователи с рабочей частотой в пару мегагерц вместо старого решения на 50 кГц, пульсации которого потом давил LDO, а мегагерцовые сквозь этот LDO свободно пролазят итд. Я уже не говорю про извраты со spread spectrum, когда выместо понятной шпили на спектре появляется трапеция, которая меньше по амплитуде и на обычном анализаторе невидна, но от этого никуда не девается. И надо ее "выковырять" из шумов, показать питальщику и надрать тому уши за самодеятельность с источниками питания.

При этом подобный вторичный питальник обычно живет в том же герметичном корпусе модуля, что и СВЧ блок, только в отдельном фрезерованном отсеке. А на входе в модуль только один фильтр по питанию 24 В, из которого внутри блока получаются все нужные напряжения.

Потому что если вторичный питальник разместить отдельно, то по куче соединительных проводов по питанию между блоками можно наловить столько наводок, на таких неизвестных частотах, что отфильтроваться никогда неполучится. А так хотя бы вся помеховая обстановка известна на этапе проектирования и потом меняться небудет. Конечно, питальник надо делать на отдельной плате, ни в коем случае не обьединять с СВЧ платой (бывают и такие уникумы), потому что гарантированно будет несколько итераций вариантов питальника.

 

 

Тут ещё надо добавить, что помехи и шумы хорошо гуляют между контурами питания, а как само питалово грамотно растащить, я пока не понял. Например, стоит ли растаскивать разнородные каналы питания синтезатора разными слоями МПП, или есть ли необходимость организовывать распределённую ёмкость по каналам питания ГУНа и ОУ? Где бы про это почитать, может кому попадалась практическая литература?

Мы про цифровую часть или про аналоговую? Цифровую- как обычно многослойкой, как для обычной высокосокростной цифровой части. Книжка- библия High Speed Signal Propagation: Advanced Black Magic ... Для аналоговой части- обычно общая земля, над ней в отдельных отсеках фрезерованного корпуса обычными дорожками идет питалово и через фильтр-гробик "прыгает" в нужный фрезерованный карман (кусок платы окруженный пояском из двойных земляных виасов). Иногда на дорожках развожу микрополосковые ФНЧ и радиал стабы- все равно место пропадает, а так хоть из ВЧ части наружу СВЧ помеха лезть небудет.

 

Или мезанин- питальник (и часто цифровуха) лежит на нижней стороне металлической пластины корпуса, на верхней стороне этой же пластины лежит земля ВЧ платы. В нужных местах на пластине просверлены отверстия, в них ввернуты проходные фильтры и питание через них входит в нужные точки ВЧ платы.

Книжек нет. Приходиться заниматься ремонтом фирменной аппаратуры и смотреть правила разводки и конструирования. Или шариться по аукционам и свалкам и тоже рассматривать, как другие делают.

 

[proxi 0]

это скорее борьба с конструктором блоков питания. Обычно там сидит бывший студент, который лепит типовые схемы.

аналогично

правда это был в прошлом чел. с кандидатским минимумом на десяток лет старше меня, но тоже приходилось тыкать носом( делал ляп на ляпе, критику и вовсе не воспринимал), хотя у начальника он был в особом почете ( крупные земле и домо владельцы), приходилось разруливать и отлавливать его баги... типо ликвидировал маломощный линейный стабилизатор и от импульсников все лезло наружу, то перестарался с коденсатором на вых делителе ( определяющим выходное напряжение стабилизатора) в результате спорадичесски пробивался вход ИМС стабилизатора ( карман - паразитный диод) ну еще там по мелочам по разводке, то ПЧ с излучениями попадающими в BW, то по ПЧ Fn =15dB, то гроза выбивает все, короче не соскучишься, но за конечный результат было удобно спрашивать с меня ( и не платили).. :laughing: