[rloc 51]

Поставил бы куда?

Можно провести некоторую аналогию ШИМ c ЧФД, в обоих случаях разница сравниваемых величин превращается в ширину импульса. Вопрос в том, насколько более шумная схемотехника ШИМ? Можно ли надеяться, что шумы усилителя сигнала ошибки, ШИМа и драйверов ключей в ИМС DC-DC преобразователя не дадут больших шумов в области низких частот?

 

Поэтому и рекомендую пост-регулятор тока.

При большой частоте преобразования пассивной фильтрации достаточно.

 

По поводу быстроты- тут надо отличать перестройку на соседнюю точку по частоте или на любую точку диапазона. На соседнюю точку вообще можно ЧМ обмоткой тянуть, а через основную пускать плавно изменяющийся ток.

Хорошо между любыми частотами переключаться, понять какие перспективы у ЖИГа, есть ли шансы потягаться с VCO в скорости?

[khach 40]

Вопрос в том, насколько более шумная схемотехника ШИМ?

Ну где-то на 120-140 дб шумнее, если тупо сравнивать спектры LDO и импульсника до фильтра.

Другое дело, что у той же LTC3115 можно подать сигнал внешней синхронизации и точно знать частоту преобразователя и их гармоники и соответственно с ними бороться.

При большой частоте преобразования пассивной фильтрации достаточно.

Выфильтроваться то можно при высоком порядке фильтра, да и индуктивность обмотки помогает, но тогда ничего от быстродействия не остается. А еще импульсные стабилизаторы в режиме стабилизации тока нестабильны, могут давать забросы ( перерегулировку) при переходных процессах итд.

Был вариант с прямым управлением транзисторными ключами импульсного преобразователя с микроконтроллера, с предустановкой параметров ШИМ и feed-forward регулировкой. Контроллер управлял и синтезатором, поэтому знал будущую частоту ЖИГа.

Хорошо между любыми частотами переключаться, понять какие перспективы у ЖИГа, есть ли шансы потягаться с VCO в скорости?

Никаких шансов. Только в качестве достаточно медленной опорной частоты с хорошими ФШ. А быстродействие обеспечивать малошумящим VCO в гибридной схеме синтезатора.

Я воевал с быстрыми ЖИГами в качестве следящих фильтров, там скорость перестройки была критична, но ниже требования по точности установки частоты ( ширина полосы пропускания десятки МГц).

Ленточные низкоиндуктивные обмотки, обмотки с вкладками из медной фольги ( незамкнутый виток) для бокового теплоотвода от обмотки, и другие премудрости.

 

[rloc 51]

Другое дело, что у той же LTC3115 можно подать сигнал внешней синхронизации

Есть сомнения, к примеру если привязать к кварцевому источнику с низкими шумами, а они, как известно, потом преобразуются на низкую частоту, и желательно по пути не прибавить новых шумов. По частоте готовые DC-DC трудно найти выше 10 МГц. Допустим ширина петли обратной связи в синтезаторе нужна около 1 МГц, значит частота работы ЧФД и ШИМ должны быть раз в 10 больше.

 

А еще импульсные стабилизаторы в режиме стабилизации тока нестабильны, могут давать забросы ( перерегулировку) при переходных процессах итд.

Вопросы просчета пропорционально-интегрирующих звеньев для ЧФД и ШИМ примерно одинакового порядка. Точно также можно утверждать, что косвенный синтез склонен к нестабильности, возбуждению. Запас по фазе в обратной связи в полосе регулировки дает гарантии стабильности.

[khach 40]

Вопросы просчета пропорционально-интегрирующих звеньев для ЧФД и ШИМ примерно одинакового порядка. Точно также можно утверждать, что косвенный синтез склонен к нестабильности, возбуждению. Запас по фазе в обратной связи в полосе регулировки дает гарантии стабильности.

Я помню как первый раз смотрел на график чувствительности ЧМ обмотки ЖИГа от гигатроникса и долго думал, как же там стабильности достичь, при полной полосе петли. Так и не придумал, обрезал полосу.

С основной обмоткой там еще хуже, там еще и емкость, и гистерезис магнитный.

Вообще- то думаю вернуться к этому вопросу, благо китайские товарищи выпустили новые скопы со встроенным измерителем диаграммы Боде (фазоамплитудной характеристики). Так что можно поисследовать некоторые старые петли ОС ЖИГ синтезаторов на предмет стабильности и расширения частотного диапазона.

 

[rloc 51]

график чувствительности ЧМ обмотки ЖИГа от гигатроникса

Есть данные, каким образом снималась характеристика (схема стенда)? При каком сопротивлении источника? На каком приборе?

 

[khach 40]

Есть данные, каким образом снималась характеристика (схема стенда)? При каком сопротивлении источника? На каком приборе?

Никаких. График взят из их флаера http://www.gigatronics.com/uploads/batch_u...ev-Jun2010).pdf

Встречал подобные и у других производителей, там бывало характеристика на ВЧ еще более странный вид имела.

По уму надо городить специальный стенд для измерений, с быстрым драйвером как ЧМ, так и основной обмотки.

 

 

[rloc 51]

2. Левый спур

Имеется сигнал 80 МГц с -30 дБн спуром слева, отстоящим на 1 МГц:

 

Для случая идеального (условно) цифрового делителя как-то так:

 

Метод решения - целочисленный, через сложение спектров одиночных прямоугольных импульсов, пришлось отказаться от периодической дискретизации по времени и БПФ.

 

Два основных момента:

1. После компаратора, спур симметрично отражается относительно 80 МГц и падает на 6 дБ.

2. В процессе деления, как спур доходит до 0 МГц, он отражается от этой частоты и от всех частот N*0.8 МГц.

 

P.S. Отличная задачка для "поломать" голову.

P.S. Освоенный метод решения должен работать в обратную сторону (умножение).

[Chenakin 13]

Алексей, как всегда, на высоте :) – фундаментальный подход глубоко в проблему. Вообще-то меня бы устроило просто пониманием того, что спуры отражаются от 0 (а это далеко не все понимают). Кстати, мне пришло несколько писем с решениями (что весьма лестно и приятно), но тут та ситуация, когда обсуждение (т.е. ход мыслей) куда ценней правильного ответа (которого я тоже могу и не знать - без приколов, я задаю провоцирующие вопросы, иногда не зная конечный ответ - это же ведь не ЕГЭ). Поэтому, я всячески стимулирую, провоцирую, приветствую (как хотите) обсуждение сути проблемы. Не формальный правильный ответ, а конструктивный ход мыслей может продвинуть нас всех вперед.

 

[Sergey Beltchicov 0]

Алексей, как всегда, на высоте :) – фундаментальный подход глубоко в проблему. Вообще-то меня бы устроило просто пониманием того, что спуры отражаются от 0 (а это далеко не все понимают).

 

С практической точки зрения, я бы в этой задачке делал бы акцент не на том, что спуры отражаются от нуля (и левый спур может выйти справа), а на том, что после делителя сигнал+один левый спур превращаются в "симметричный смесительный куст" вида LO+/-dF, 2dF, 3dF (dF отстройка спура от сигнала). Например, когда осуществляется подавление спуров путем апконверсии с последующим делением, крайне важно кардинально отфильтровать пролаз LO т.е. левый или правый спур (минимум децибел на 80), потому как будучи недофильтрованным, на делителе он даст "куст". А составляющие этого куста, отражаясь от нуля и гармоник делителя, могут вылезти и справа и слева.

Изменено 17 октября, 2017 пользователем Sergey Beltchicov

[rloc 51]

Вообще-то меня бы устроило просто пониманием того, что спуры отражаются от 0.

Комичность ситуации в том, что Сергей именно такой ответ и предсказал ) Признаюсь, не ставил целью решить именно эту задачу, но так сложились обстоятельства, накануне услышал ответ про "отраженный от 0 спур", возмутился, мол на выходе будет не один и не два, а четыре, и распределение по уровням не такое, как многие ожидают. Согласитесь, на частоте 0.2 МГц уровень получился существенно отличающийся от 20logN, хорошо в меньшую сторону, что не всегда очевидно. Поэтому и сам процесс решения разделил на два этапа, чтобы было понятно откуда набегают дополнительные 6 дБ, и как симметрируется спектр при прохождении через цифровые устройства, что происходит при исключении амплитудной модуляции (в полной мере относится к процессам в ЦФД). Решение для регенеративного делителя уже было под руками, оно проще, но интерес был в цифровом делении. Плюс на подходе был алгоритм, который надо было на чем-то попробовать. Рекомендую порешать задачку, не исключаю, есть более интересный способ решения. "С лету", "с разбегу" дискретизовать сумму двух синусоид, превратить в меандр, при достаточно малой фазовой девиации несущей, не получится, слишком много отсчетов, не хватит вычислительной мощности, при условии большой динамики итогового решения. Но в этом и весь интерес, найти альтернативный вариант, понять где можно упростить. Так в схемотехнике и во всем остальном.

 

Кстати, мне пришло несколько писем с решениями

Интересно, какой ход мыслей у людей? Жаль, не многие пишут. Пусть на английском. Допускаю ошибочные решения. Вместе улыбнемся и "намотаем на ус".

 

я задаю провоцирующие вопросы, иногда не зная конечный ответ - это же ведь не ЕГЭ).

Вот например задачка из ОГЭ 9 класс, за 2 года до ЕГЭ, первая попавшаяся под номером 26 (можно взять любую под таким же номером):

Как вам? Ответ можно и в гугле найти, но для себя понять, что осталось со школы, куда интереснее. Как справимся, так и к ЕГЭ перейдем )

[Шаманъ 1]

Как вам?

Ерунда. Даже рисовать ничего не нужно, считать тем более :)

 

У меня есть интереснее вопрос - два сигнала один намного ниже по частоте (раз в 20), чем второй, поступают на смеситель (диодный из серии ADE), далее выделяется суммарная составляющая ПАВ фильтром. Вопрос - в качестве LO лучше использовать более высокочастотный или менее высокочастотный сигнал?

 

1. Некоррелированные источники

Сколько нужно кварцевых генераторов с шумами -176 дБн/Гц на 100 МГц, чтобы получить шумы -164 дБн/Гц на 1.6 ГГц?

увеличение шума на 12дБ, значит 4 раза по 3дБ => 2^4 = 16шт.

 

Задача была бы не такая прямолинейная, если бы нужно было получить результат, скажем -158дБн/Гц, или -152дБн/Гц на той же частоте ;).

2. Левый спур

опоздал уже с ответом :)

 

3. Дробный умножитель

Как проще (практически) умножить сигнал на 3/2? А с наименьшими шумами?

Если попроще, то поделить на два и отфильтровать третью гармонику, она у делителей на два может быть с очень приличным уровнем. Если с наименьшими шумами, то возможно, делитель на два и потом смеситель с основным сигналом будет лучше.

 

4. Имеется такая схема:

Используется цифровой делитель и детектор (возможно, их комбинация – весьма практический пример типа ADF41XX) с шумами -140 дБн/Гц (весьма реалистично). Предположим, что наш сигнал опоры м подставки имеет намного меньшие шумы (тоже реалистично, да?). Как уменьшить шумы делителя/детектора на 6 дБ (используя ту же микросхему)?

Так шум делителя или ФД мешает? Если уперлись в шум ФД, то увеличить частоту сравнения в четыре раза. Если в шум делителя, то увеличить частоту сравнения в два раза.

 

5. Малошумящий DDS

Строим DDS на ЦАП с шумами, скажем, -150 дБн/Гц. Как можно улучшить шумы DDS на 6 дБ, оставаясь на той же частоте? Нарисуйте структурную схему (задача имеет много решений).

Не совсем понятно чем можно пользоваться (в смысле, что можно добавлять в схему)?

Оставаться на той же частоте я так понимаю относится к выходной частоте всей схемы (а не самого DDS)?

Какие требования по полосе частот (диапазон перестройки)?

Как соотносится генерируемая частота и тактовая частота ЦАПа/DDS?

Форма шума - шум имеется ввиду плоский - шумовой пол ЦАПа или он падает с увеличением отстройки?

На какой отстройке интересен шум?

Как-то очень расплывчато сформулировано.

Варианты:

1. Поднять выходную частоту DDS в два раза, обрезать широкополосный шум фильтром (это если мы в шумовой пол ЦАП уперлись), поделить на два.

2. Смешать выход с опорой, подняв сигнал вверх, потом отфильтровать и поделить "вниз" тут и больше 6дБ можно выиграть, но не понятно какие требования по полосе частот.

P.S. Выделите текст, если хотите прочитать

[VCO 0]

Ерунда. Даже рисовать ничего не нужно, считать тем более :)

Вы на глаз определили 10 корней из семи :rolleyes: Круто, Вы ясновидящий, не иначе :a14: Воистину Шаманъ :1111493779:

 

Лично у меня задача не вписалась в воспоминания физматкласса, который я закончил с отличием:

http://school.umk-spo.biz/gia/forum/chetrx/chtrxg_4

[Шаманъ 1]

Вы на глаз определили 10 корней из семи :rolleyes: Круто, Вы ясновидящий, не иначе :a14: Воистину Шаманъ :1111493779:

 

У меня ответ другой, без корней, но если подсчитать, то он сходится. Можете проверить ответ равен R = 10 / (sin (atan( sin(60) / (4 + cos 60)) ) ) / 2, можно было привести к другому виду, но зачем?

 

Задача решается исходя из общих свойств вписанного четырехугольника (сумма противоположных углов равна 180градусов), теоремы синусов, ну и элементарных вещей типа равенства вертикальных углов. Получается простое равенство из которого находится угол одного из вписанных треугольников, а потом опять же по теореме синусов находится радиус.

 

Когда я писал про "рисовать и считать" имел ввиду, что ход решения был очевиден из условия задачи и не требовал рассуждений/вычислений на бумаге, чтобы понять как ее решать. Мы когда-то решали такие в школе (еще при СССР) ;) Кажется геометрия за 9й класс.

 

 

[rloc 51]

Ерунда. Даже рисовать ничего не нужно, считать тем более :)

Развожу руками, нет слов.

 

У меня есть интереснее вопрос - два сигнала один намного ниже по частоте (раз в 20), чем второй, поступают на смеситель (диодный из серии ADE), далее выделяется суммарная составляющая ПАВ фильтром. Вопрос - в качестве LO лучше использовать более высокочастотный или менее высокочастотный сигнал?

Задачку понял так: LO/IF ~ 20. В общем случае кратность, с точки зрения спур, всегда предпочтительна по принципу: чем больше, тем лучше. ADE разные бывают, для IP3>30 дБм (диоды с высоким барьером) чаще такой кратности хватает. Иногда и при малой кратности можно выбрать частотный план так, чтобы N*IF не попала в рабочую полосу RF. И линейность смесителя можно приподнять прямоугольным LO.

 

4. Имеется такая схема:

Используется цифровой делитель и детектор (возможно, их комбинация – весьма практический пример типа ADF41XX) с шумами -140 дБн/Гц (весьма реалистично). Предположим, что наш сигнал опоры м подставки имеет намного меньшие шумы (тоже реалистично, да?). Как уменьшить шумы делителя/детектора на 6 дБ (используя ту же микросхему)?

Так шум делителя или ФД мешает? Если уперлись в шум ФД, то увеличить частоту сравнения в четыре раза. Если в шум делителя, то увеличить частоту сравнения в два раза.

Что-то мне подсказывает, в ответе ожидалось - уменьшение общего коэффициента деления в петле за счет введения дополнительных офсетных преобразований, а еще лучше - с добавлением умножения в петле. В предсказаниях не профи. Но в первую очередь - за отказ от ADF41XX и AD9515 подобных, появляются альтернативы.

[тау 31]

R = 10 / (sin (atan( sin(60) / (4 + cos 60)) ) ) / 2, можно было привести к другому виду, но зачем?

 

Задача решается исходя из общих свойств вписанного четырехугольника

Да Вы, батенька, ГЕОМЕТР! Оккама на Вас нет!

 

имхо, задачка на смекалку, решается чиста по теореме Пифагора и на базе известного уравнения окружности R²=(X-X₀)²+(Y-Y₀)², где R- искомый радиус, а (X₀,Y₀) - координаты центра описанной окружности.

берем равнобедренную трапецию с основанием 40 и 10 и углом меж диагоналями 60⁰ и помещаем в прямоуг. систему координат , чтобы левый нижний угол попал в (0,0). , стало быть правый попадет в координаты (25,25sqr(3) ). При этом также понятно что X₀=20

Так как координаты 4х точек от трапеции на окружности известны (берем только лишь 2 указанные, исходя из крестьянской хитрости) , вставляем их в уравнение и получаем систему из 2-х уравнений с неизвестными R и Y₀. Система решается даже без понятия о квадратных уравнениях с результатом R=10sqr(7).

8-й класс где-то , 2 -я четверть. :laughing: