[Aner 6]

почитайте тут ---> http://n2pk.com/ и по ссылкам.

[ledum 0]

Для калибровки можно будет поступить так:

Записать спектр генератора в наиболее широко распространенном ПО "Спектралаб" с разрешением 0,7 или 0,35 Гц. Записать таблицу значений в текстовом формате и построить по полученным значениям спектр "фазовых шумов". Сравнить полученные результаты.

vhk.

С ФАПом я немного перегнул палку :). Наверно достаточно малошумящего 50-Ом усилителя (хотя бы 1-1.5 дБ) и усилением 30-50 дБ с резистором 50 Ом на входе. В результате полка дожна быть -174+Кшус+Кус+3дБ(зеркалка в преобразователе)-Потери преобразователя, все это дБм/Гц. Кус Вы можете померять, остаются потери преобразователя и Кшус.

[khach 41]

Что Вы предлагаете для калибровки?

 

Читаем Choosing a Phase Noise Measurement Technique от Agilent http://www.thegleam.com/ke5fx/phase_noise.pdf. Там на слайде 21 есть диаграмма Measurement phase detector system noise floor- генератор с фазосдвигателем и смеситель. Только фазосдвигатель ставится на полное подавление несущей. И в нем недолжно быть никаких варикапов- обычный КПЕ воздушный лучше всего. Перед этим проверяем смеситель на линейность- используя два аттенюатора по 20 дб снимаем три амплитудные точки и убеждаемся, что они лежат на одной прямой. В этото же момент происходит калибровка системы по амплитуде. Все.

А более подробно- смотрите NIST аппликухи http://www.boulder.nist.gov/timefreq/gener...n1337/Tn190.pdf

http://tf.nist.gov/general/tn1337/Tn129.pdf ну и подобные им по фазовым шумам, только все последние посвящены измерениям на больших гигагерцах, а классика- это работы 80х годов. Поэтому сканеные и pdf большие по размерам.

Кстати, вопросов корректировки измерений при применении "очень длинного фурье" я как то ненашел. Обычно брали 2048 точек, а иногда и меньше- скорее всего тогда, когда методики отрабатывали, длинного фурье небыло и в NIST.

Да, если будете работать с гиацинтов 5МГц, проверьте свои смесители- часто на 5 Мгц уже нетянут трансформаторы смесителей. Ищите специальный низкочастотный смеситель.

PS: В Tn129.pdf неплохо рассмотре вопрос, чем нагружать смеситель- резистором 50 ом или чем нибудь другим, как при этом меняется чувствительность и как пересчитывать результаты при такой нагрузке.

 

Вот ваша катра: EMU1212

Из параметров от производителя:

Dynamic Range (1kHz, A-weighted): 120dB

Signal-to-Noise Ratio (A-weighted): 120dB

THD+N (1kHz at -1dBFS): -110dB (.0003%)

Stereo Crosstalk (1kHz at -1dBFS): < -115dB

 

На сегодя средненькая из 24 разрядных, поскольку ~16-17 разрядов (в идеальных условиях, не ваших) шумят мало.

АЦП от японской фирмы AKM - AK5394A примерно 4-летней давности.

Обозвать топовый AK5394A (лучше только pcm4222, и то только на 1 дБ) это нет слов. Про 17 бит- молчу, особенно с выносным блоком АЦП.

Купите карту, поработайте с ней, а потом делайте такие заявления. Притом, что тщательная экранировка, выносной экранированный модуль, отдельное батарейное питание и гальваническая развязка по цифровым линиям обычно влияют только на наличие пораженных точек на спектре, а не на общий уровень шума. А если незнаете, что все высококлассные аудио карты имеют цифровые входы, к которым вы можете подключать самодельный, тщательно экранированный модуль АЦП с высокостабильной низкошумной внешней опорой- то "учите матчасть" (с)

[Aner 6]

khach сами учите мат. часть ( или вы тоже из тех кто все в дБ измеряет, что мощность, что амплитуду на непонятной нагрузке )

да и с приборами аттестоваными поиграйтесь ( если возможность есть) и сравните эту карту, после этого точно молчать будете.

Да еще одно, вы хоть следите о каких картах речь, хотяб полуглили кто есть кто, если не знаете чем отличается EMU1212 и EMU1820.

[vhk 1]

Aner

Для того что бы любой желающий мог повторить мои опыты измерения проведены в "Спектралабе". Частота дискретизации 88,2 кГц. кол-во точек 1 млн. Получен спектр генератора "Гиацинт М" 5 МГц и данные (значения) уровня сигнала в диапазоне частот от 19 кГц до 39 кГц записаны в текстовом формате в файл. Частота опорного генератора на 20 кГц выше 5 МГц.

Максимальное значение сигнала -20 дБ на частоте 20294.3711 Гц.

Вычислены уровни шумов на отстройках от несущей от 1 Гц до 10 кГц. Далее уровень сигнала упирается в "шум".

Спектр сигнала от Гиацинта по сравнению с самодельным на 20,48 МГц гораздо более "грязный". Питание 24 В от двух аккумуляторов на 12 В. Пргрев в течении более часа.

В каталоге продукции МОРИОНА

http://www.morion.com.ru/full_catalog/Mori...rus_04_2009.pdf

есть картинка спектра фазовых шумов современного ульрапрецезионного генератора ГК-89. На этой картинке построена "кривая" фазовых шумов Гиацинта -М красным цветом. Гиацинт вместе с моей нетермостатированной опорой больше шумят на малых отстройках от несущей, а дальше почти полное совпадение "фазовых шумов", так и должно быть. :rolleyes:

Почему то не могу загрузить файл с данными 1,3 Мб. Загрузил фрагмент.

khach Спасибо за информацию.

vhk.

5_____1__________.rar

[vhk 1]

Данные по генератору на 20,48 МГц.

Измерения в "Спектралабе" при 1 млн. точек. При 16 млн. точек с накоплением уровень "шума" опустился бы еще на 10-12 дБ, но для этого надо потратить час в другой программе спектрального анализа. Исходный файл 7,1 Мб в архиве 1,3 Мб но почему то на форум не грузится.

На картинке спектр фазовых шумов генератора ГК-159 на E5052B в сравнении с моими данными.

Сигнал имеет максимальное значение -20 дБ, в табличке значение сигнала при указанной отстройке.

 

сигнал 25064.1445 -20.00дБ

 

1 Гц - 62,5 Дб

2 Гц - 73 дБ

3 Гц - 77 дБ

5 Гц - 82 дБ

10 Гц - 92 дБ

20 Гц - 99 дБ

50 Гц - 113 дБ

100 Гц - 122 дБ

200 Гц - 133 дБ

300 Гц - 138 дБ

500 Гц - 144 дБ

1000 Гц - 148.5 дБ

2 К - 150 дБ

3 К - 150 дБ

5 К - 150 дБ

10 К - 150 дБ

vhk.

[Dr.Drew 4]

То есть вы утверждаете, что можно улучшать фазовый шум генераторов простым увеличением числа точек и накоплением? Пишите заявку на нобелевскую...

[bakhmat 0]

Ваша линия должна быть на 20 дБ выше...(если Вы хотите корректно сравнивать...)

 

Данные по генератору на 20,48 МГц.

Измерения в "Спектралабе" при 1 млн. точек. При 16 млн. точек с накоплением уровень "шума" опустился бы еще на 10-12 дБ, но для этого надо потратить час в другой программе спектрального анализа. Исходный файл 7,1 Мб в архиве 1,3 Мб но почему то на форум не грузится.

На картинке спектр фазовых шумов генератора ГК-159 на E5052B в сравнении с моими данными.

Сигнал имеет максимальное значение -20 дБ, в табличке значение сигнала при указанной отстройке.

 

сигнал 25064.1445 -20.00дБ

 

1 Гц - 62,5 Дб

2 Гц - 73 дБ

3 Гц - 77 дБ

5 Гц - 82 дБ

10 Гц - 92 дБ

20 Гц - 99 дБ

50 Гц - 113 дБ

100 Гц - 122 дБ

200 Гц - 133 дБ

300 Гц - 138 дБ

500 Гц - 144 дБ

1000 Гц - 148.5 дБ

2 К - 150 дБ

3 К - 150 дБ

5 К - 150 дБ

10 К - 150 дБ

vhk.

[vhk 1]

То есть вы утверждаете, что можно улучшать фазовый шум генераторов простым увеличением числа точек и накоплением? Пишите заявку на нобелевскую...

Вы писали ранее

Показывать спектр в полосе 20 кГц с RBW=1,5 Гц не буду - не охота сидеть рядом с прибором целый час..

С какого такого перепугу можно так переиначить смысл моего сообщения???

Вы то понимаете что как в Вашей ситуации так и в моей речь идет о уровне шумов измерителя при увеличении разрешающей способностм прибора. А собственные шумы собственно генератора (20,48 МГц) как минимум на 10 дБ меньше шумов моего измерителя при больших отстройках от сигнала.

bakhmat

То что уровень -20 дБ а не "0"учтено в расчете.

 

vhk.

[Aner 6]

То есть вы утверждаете, что можно улучшать фазовый шум генераторов простым увеличением числа точек и накоплением? Пишите заявку на нобелевскую...

... я б уточнил ...на шнобелевскую!

[vhk 1]

... я б уточнил ...на шнобелевскую!

Aner

Тогда и к Вам тот же вопрос:

С какого такого перепугу можно так переиначить смысл моего сообщения???

Если вернуться к существо вопроса "фазовые шумы генератора VCO" и методы измерения, то может быть картинка позволит Вам понять о чем идет речь. :rolleyes:

vhk.

[khach 41]

vhk

О, уже шумовые дорожки появились при разной длительности фурье, уже прогресс. Теперь включите пожалуйста в СпектраПлюсе нормировку на ширину полосы (Спектралаб этого кажется неумеет- непомню, давно непользовался). Получим дорожки не в попугайских дБ, а в попугайских дБ/sqrt(Hz). А потом снимите пожалуста два спектра своего генератора с числом точек фурье 64000 и 128000. При 88 килосемплах это даст апертурное время около секунды и полосу усреднения тоже около 1 Гц. Так что если ошибки и будут, то +-пару дБ, что пока несущественно.

Кстати, почему такая странная частота оцифровки 88килосемплов? Обычно применяют 96, тем более что не все аудиокарты имеют кварц кратный 44 килосемплам. Может имеет смысл переехать на 96 кгц семплирования- проще результаты сравнивать будет.

[VCO 0]

2vhk

А мне Ваша методика измерений очень даже понравилась, хоть и является сугубо радиолюбительской. :a14: Первое время как у профи, обставленного R&S и Anritsu, был протест, но мал по малу въехал. Разработать бы ещё к ней нормальный софт - и для домашней лаборатории цены ей нет. Будет время - обязательно попробую. :smile3046:

Всем

Вопрос по основному Topicу: Насколько хорошо помогают давить шумы VCO SMD-шные помехоподавляющие дроссели (я, например, во всех цепях поставил BLM21AG102SN1D 1000 Ом)?

[obormot 0]

Вопрос по основному Topicу: Насколько хорошо помогают давить шумы VCO SMD-шные помехоподавляющие дроссели (я, например, во всех цепях поставил BLM21AG102SN1D 1000 Ом)?

 

Я со страху похожие, только на бОльший ток-BLM18PG331SN1D так как ГУН потребляет больше 200мА, тоже налепил по питанию в схеме где надо, и где не надо :) В добавок к ним поставил проходной конденсатор NFM18PC105R0J3D. Дополнительно по питанию ГУНа еще мелкая керамика, керамика 10 мкФ, катушка 15мкГн, и п-образный LC-фильтр-катушка 22мкГн и по два конденсатора тантал 470мкФ low esr + керамика 100мкФ с обоих сторон. Реализовать фильтр на транзисторе не получилось, так как необходимо было поднимать питание на величину падения в фильтре.

Что касается эффективности использования BLM ферритов по питанию ГУНа для улучшения его фазовых шумов, то на мой взгляд толку от них не много, поскольку в интересуемой полосе до 1МГц его сопротивление не велико, даже характеристики приводятся начиная с частоты 1МГц. Я их ставил в первую очередь чтобы подавить пролаз шума от цифровой части и пролаз пульсаций от импульсного источника.

Результат на ГУНе HMC529LP5 получился хороший, жаль не могу измерить фазовые шумы и точно оценить результат - на экране анализатора С4-60 я теперь похоже вижу фазовые шумы его гетеродина.

 

Возвращаясь к теме подавления шумов по питанию ГУНа:

Можно почитать идею http://www.wenzel.com/documents/finesse.html, но чет мне кажется, что с изменением температуры подавление входных помех может превращаться в усиление (кроме последней схемы).

 

или

 

http://www.cqham.ru/pow32_2.htm

 

c удивлением для себя обнаружил что данную схему взяли на вооружение ребята из Hittite в Evaluation board на HMC700LP4, по ссылке в ветке на HMC700 которую выкладывал Dr.Drew:

 

http://electronix.ru/forum/index.php?act=a...st&id=35731

 

Как-то наткнулся, может кому-нибудь пригодится - схема малошумящего стабилизированного источника питания, которую предлагает maxim:

http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/an_pk/3657

Изменено 9 октября, 2009 пользователем obormot

[khach 41]

Вопрос по основному Topicу: Насколько хорошо помогают давить шумы VCO SMD-шные помехоподавляющие дроссели (я, например, во всех цепях поставил BLM21AG102SN1D 1000 Ом)?

Надо сперва понять, шумы чего давить надо? Если шумы самого VCO- то никак не помагают. Если шумы источников питания и остальной схемы- то сначала надо бы вместо VCO поставить эквивалентный нагрузочный резистор, на питание перед этим резистором напаять отвод тоненьким коаксиалом и через СВЧ развязку по постоянке подключить к анализатору спектра. 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. Вот после такого промера и можно принимать решение о конструкции фильтра VCO, а сам VCO "обкатывать" от батарейки. Еще надо обратить внимание на питание операционника фильтра- низкошумные операционники плохо давять помеху по питанию на границе частотного диапазона, а за пределом паспортного диапазона частот вообще наступает чистое шаманство.

Можно еще принудительно подмешать с питанию VCO помеху от генератора и посмотреть результирующий спектр, и на основании этого оценить необходимое подавление в фильтре.

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.

Кстати, для вылавливания кратковременных глюков в спектре сигнала анализатор спектра на звуковухе незаменимый прибор. Включаем режим watefall в SpectraPlusе и видим эвалюцию спектра вблизи несущей от времени. Прекрасно вылавливаются глюки типа появления "палки" в момент включени подсветки панели прибора или нажатия клавиши, программирования по последовательной шине совсем не важного для основной задачи преобразователя ЦАП, дребезжащего вентилятора итд.

А для обладателей фирменных анализаторов спектра, но не самых крутых- попробуйте сваять простейшую приставку для переноса спектра с ПЧ анализатора (если конечно есть для нее выход) на звуковой диапазон. И "поиграйтесь" с получившимся измерительно-индикаторным комплексом при длинных фурье выборках- будете приятно удивлены. Только аудиокарту неиспользуйте встроенную- потратьте 50-200 баксов хотя бы на AudigiSE, а лучше на E-MU или что-нибудь подобного класса. Притом метрология вся сохраняется- амплитуды всегда можно промерять анализатором.