Перейти к содержанию
    

Синтезаторы частот. От концепции к продукту.

Кстати, отдельный (чисто RF-ный, но не такой уж и простой) вопрос всем для разминки на досуге – а что использовать для гарантированного подтверждения захвата и удержания частоты всей системы?

При какой блок-схеме синтезатора? На моих макетах была двойная петля- поиск и предустановка осуществлялся петлей с перскалером (прямое деление), ддс в опоре. После захвата этой петли переключение на петлю на строб-смесителе. При этом первая петля оставалась настроенной на ту же частоту, но разомкнутой. АЦП процессора оцифровывал разность управляющих напряжений первой и второй петли. Там конечно есть оофсет из-за разбега фаз в петлях, но вообще напряжение достаточно стабильно. За разностью этих же напряжений следил компаратор- при срыве захвата он генерировал прерывание и процесс настройки петель начинался по-новой.

Да и вообще следить с помощью АЦП за управляющим напряжением-дело полезное. Можно фурье стразу прокрутить (современные процессоры это позволяют) и наблюдать спур опры, приползший в полосу петли. А срыв определять с помощью разницы напряжения управления и его предидущего значения (хранить с помощью низкочастотного УВХ).

Зы. первая фапч еще пытается управлять следящим фильтром для подавления гармоник, но пока этот узел работает плохо.

У меня вопрос по синтезаторам с переключаемыми параметрами петель. Как бороться с переходными процессами в момент изменения постоянных времени петель? Уж очень нехочется терять захват в этот момент.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

YIG, индикаторы захвата разными бывают. Для простеньких ФАПЧ можно и цифровым обойтись. Но он иногда "обманывает", когда переходный процесс затягивается: покажет захват, а потом сбросит и так несколько раз. Аналоговый в этом смысле лучше - можно понастраивать и срабатывает быстрее в скоростных ФАПЧ. Правда, нужен ещё компаратор. В системе, захват вычислется логичкеским перемножением, но в некоторых ситуациях нужны исключения.

 

khach, не понимаю излишества с АЦП. Помимо этого Вы используете и встроенный мндикатор, переключаясь с предустановки. Если сорвалась петля, то захват тоже "упадёт". А постоянно цифровать ради этого напряжение управления...? Ну допустим, можно вычислить сильные помехи. Как с ними бороться?

 

Про регенеративный делитель есть у кого мысли?

 

ЗЫ. Хотел 23 числа, но руки не дошли...сейчас, думаю, тоже пойдёт...

:bb-offtopic:

 

Стреляют пушки, пулеметы,

Ракеты с бомбами летают,

А в небе храбрые пилоты

Друг друга мастерски сбивают.

 

Пылает пламя, рвутся мины,

Лежат повсюду трупов горы,

И танки смертоносным клином

Сминают мирные заборы...

 

А полководец, взявши ластик,

Склонился над военной картой.

Вот это, понимаю, - праздник!

Не то, что,б..ь, Восьмое Марта!

Изменено пользователем Dr.Drew

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

YIG, индикаторы захвата разными бывают. Для простеньких ФАПЧ можно и цифровым обойтись. Но он иногда "обманывает", когда переходный процесс затягивается: покажет захват, а потом сбросит и так несколько раз. Аналоговый в этом смысле лучше - можно понастраивать и срабатывает быстрее в скоростных ФАПЧ. Правда, нужен ещё компаратор. В системе, захват вычислется логичкеским перемножением, но в некоторых ситуациях нужны исключения.

В простых одноконтурных ФАПЧ мы используем LD чаще всего лишь для измерения времени перестройки, реже - для диагностики и самодиагностики. Кстати, у HMC700 LD работает очень хорошо, но я всё равно его фильтрую с помощью ПЛИС.

Но я имел в виду многоконтурные ФАПЧ, которых пока ещё не делал и врядли успею сделать. Почти 100%, что это будет QS+ЖИГ-фильтр, поэтому ориентируюсь на сигнал на выходе YTF.

Про регенеративный делитель есть у кого мысли?

Есть мысли о том, что Нижний Новгород наряду с Железнодорожным тоже осваивает эту технологию.

Так что спешите, а то оторвутся. Вряд ли стоит сейчас искать что-либо лучше того, что Вы уже нашли!

ЗЫ. Хотел 23 числа, но руки не дошли...сейчас, думаю, тоже пойдёт...

:bb-offtopic:

:bb-offtopic:

Если есть охота пофлудить - вэлкам ту :bb-offtopic: этого форума. Мне там очень нравится поболтать на отвлечённые темы! :rolleyes:

:bb-offtopic:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Да там осваивать-то нечего. Смеситель, усилитель и фильтр. Как завести в мягком режиме на N>2? Сдаётся мне, что на практике такое нереализуемо.

 

:bb-offtopic:

В своё время нафлудился на другом форуме из другой области техники. Понял, что это занятие бесполезное, хоть и весёлое (иногда наоборот). Иногда проскакивают грязные мыслишки, но только по поводу и не более...

Изменено пользователем Dr.Drew

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вы увидите, что Ваша схема построения должна поддерживать работу с температурной погрешностью установки VCO примерно 100 МГц (порядок величин).

Говоря о калибровке, как всегда не до конца сказал об исходных данных: каждые 4с есть в распоряжении 100-200 мс на измерение. За это время можно с хорошей точностью провести измерения во всем диапазоне ГУНа и занести их в таблицу. Установка аппаратуры предполагается в закрытом помещении, быстрые колебания температуры исключаются.

Вспоминая Ваши картинки по QS, невольно напрашивается вопрос: с чем связано столь долгое установление частоты, составляющее около 140мкс, в промежутке времени между 50кГц и 10Гц точностью на графике SSA? Ширина петли вроде не меньше 1МГц, неужели из-за высокого Margin = 60 град? Сейчас под рукой нет своих расчетов, не могу проверить.

Посмотрел на DTO - очень интересные ГУНы, жаль нет аналогового управления.

И еще один попутный вопрос: как SSA измеряет частоту? Есть свои предположения, но пока промолчу.

 

Кстати, отдельный (чисто RF-ный, но не такой уж и простой) вопрос всем для разминки на досуге – а что использовать для гарантированного подтверждения захвата и удержания частоты всей системы?

Можно счетчиком считать.

 

Да и вообще следить с помощью АЦП за управляющим напряжением-дело полезное. Можно фурье стразу прокрутить (современные процессоры это позволяют) и наблюдать спур опры, приползший в полосу петли. А срыв определять с помощью разницы напряжения управления и его предидущего значения (хранить с помощью низкочастотного УВХ).

Как человеку 10 лет занимающимся широкополосным аналого-цифровым преобразованием и фильтрацией, мне эта идея очень нравится. Со спурами конечно не понятно что делать, а вот качественно и количественно оценить фазовые шумы и подкрутить интегрирующую цепочку думаю можно.

 

У меня вопрос по синтезаторам с переключаемыми параметрами петель. Как бороться с переходными процессами в момент изменения постоянных времени петель? Уж очень нехочется терять захват в этот момент.

В самом простом случае, когда нет усилителя, на весь банк переключаемых конденсаторов можно подавать напряжение, повторяющее напряжение петли (буферный усилитель нужно подыскать с очень малым смещением нуля). Кстати и по этой причине думал ввести грубую настройку ЦАПом ГУНа (разбить на поддиапазоны) и отказаться от усилителя.

 

Вопрос ко всем: что можно сейчас использовать в качестве Sample Detector? Вижу фирма Skyworks Solutions прекратила выпуск своих детекторов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Что-то не могу найти сообщение со схемой регенеративного делителя с умножителем частоты в обратной связи.

Вопрос немного непонятен. Я сейчас в 30 км от Курской области и далеко от своих подборок пдф-ок. Через пару дней вернусь - пока что вспомнилось

http://tf.nist.gov/general/pdf/1800.pdf

http://www.thegleam.com/ke5fx/regen/1208.pdf

http://tf.nist.gov/general/pdf/1890.pdf

Ну и на страничке Энрико Рубиолы http://www.femto-st.fr/~rubiola/ есть возможность скачать E. Rubiola, M. Olivier, J. Groslambert, Phase noise in the regenerative frequency dividers (PDF, 670 kB) - вообще страничка может хорошо попортить 8-е Марта вашим всем подругам - скачивать можно и нужно ИМХО все подряд. Книжку Phase noise and frequency stability in oscillators тоже - она есть для скачки где-то в районе Мегааплоуда.

To rloc

Вопрос ко всем: что можно сейчас использовать в качестве Sample Detector? Вижу фирма Skyworks Solutions прекратила выпуск своих детекторов.

Точно недавно натыкался на кого-то из брендов уровня Целеритека или Мимикса, но не они. Доберусь до работы поищу - точно помню скачивал селекшин гайд на этот год, там был.

Изменено пользователем ledum

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вопрос ко всем: что можно сейчас использовать в качестве Sample Detector? Вижу фирма Skyworks Solutions прекратила выпуск своих детекторов.

 

Aeroflex/Metelics MSPD-xxxx

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А может тогда подскажите доставаемые отдельные SRD диоды или сборки SRD плюс смеситель, у которых можно впихнуть между SRD и смесителем свою собственную цепь? Для одного экзотического проекта понадобилось задавить некоторые гармоники в спектре после SRD фильтром.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А может тогда подскажите доставаемые отдельные SRD диоды

В том же каталоге http://www.aeroflex.com/AMS/metelics/pdfil...talog_06-08.pdf на 28 и 29 страницах каталога (не пдф-ки!), например, были SRD. 12 мегабайт файл.

А вот с доставаемостью - Вам там виднее.

Еще может у Вас есть доступ к Макомам http://macomtech.com/Varactor%20Multiplier%20Diodes типа http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/macom/MA44621B.pdf

или Mpulse Microwave http://www.mpulsemw.com/SRD_Diode.htm

или Advanced Semiconductor http://www.advancedsemiconductor.com/diode..._recovery.shtml

Изменено пользователем ledum

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

По поводу подтверждения захвата. Два момента:

 

1. В случае введения смесителя(лей) в петлю ФАПЧ и/или преобразования на гармониках ”простейший” lock detect (используемый в распространенных PLL-микросхемах), обычно, не может гарантировать правильную работу синтезатора, т.к. он не может распознать на какой гармонике происходит захват. Рассчитывать на авось (типа, а подвели в правильную точку, а там основная петля уже дело сделает и захват сама выдаст) представляется не совсем правильным. Таким образом, требуется усложнение схемы (тут варианты могут быть самые разные), чтобы подтвердить не только захват как таковой, но и захват на правильной частоте.

 

2. Время работы цепи подтверждения захвата входит в общее время перестройки синтезатора, т.к. выдаёт сигнал готовности.

 

Вот в этом собственно и был вопрос – а сколько ещё микросекунд надо добавить, чтобы разобраться только лишь с RF-частью (доберёмся ещё и до контроля, попьют кровушки эти микросекунды ещё, ой попьют!). Вот, что вырисовывается по ответам:

 

По моей новой концепции - это сбор всех LD + сигнал на выходе ЖИГ-фильтра дабы избежать ложного захвата. В быстрых системах всё заметно сложнее... ;)

Принимается. Правда, придётся учитывать время перестройки ЖИГ-фильтра в общем времени перестройки синтезатора, что возможно только лишь для низкоскоростных схем. Вы это справедливо отметили.

 

На моих макетах была двойная петля- поиск и предустановка осуществлялся петлей с перскалером (прямое деление), ддс в опоре. После захвата этой петли переключение на петлю на строб-смесителе. При этом первая петля оставалась настроенной на ту же частоту, но разомкнутой. АЦП процессора оцифровывал разность управляющих напряжений первой и второй петли. Там конечно есть оофсет из-за разбега фаз в петлях, но вообще напряжение достаточно стабильно. За разностью этих же напряжений следил компаратор- при срыве захвата он генерировал прерывание и процесс настройки петель начинался по-новой.

Интересная мысль! Я почему-то всегда считал, что после разрыва первой петли там с фазой может быть всё, что угодно – и 0 град., и 90 град., и, вообще, может плавать (особенно если частота высокая). Т.е. полагаться, как-то, на разомкнутую петлю... ну, в общем, сомнения остаются. Критиковать не буду, надо самому сначала попробовать.

 

Можно счетчиком считать.

Это будет, пожалуй, наиболее точный метод. Вопрос: сколько времени займёт подсчёт с нужной точностью?

 

--------------------------------

Другие проблемы:

 

Вспоминая Ваши картинки по QS, невольно напрашивается вопрос: с чем связано столь долгое установление частоты, составляющее около 140мкс, в промежутке времени между 50кГц и 10Гц точностью на графике SSA? Ширина петли вроде не меньше 1МГц, неужели из-за высокого Margin = 60 град? Сейчас под рукой нет своих расчетов, не могу проверить.

Как известно, аппетит приходит во время еды :) . У меня есть вопросы к точности измерения частоты с указанной погрешностью (что я Вам и говорил с самого начала). Но так как требования (Ваши, начальные, Вы помните-?) выполнялись с огромнейшим запасом, то в детали я не вникал. Посмотрю позже, когда будет время.

 

 

И еще один попутный вопрос: как SSA измеряет частоту? Есть свои предположения, но пока промолчу.

Дальше того, что они оцифровывают ПЧ и запускают FFT, честно говоря, я как-то и не задумывался. Чего же молчать? Давайте Ваши предположения - обсудим.

 

Что-то не могу найти сообщение со схемой регенеративного делителя с умножителем частоты в обратной связи.

Ещё можно посмотреть здесь: E.S. Frerre-Pikal and F. L. Walls, ”Low PM Noise Regenerative Dividers,” 1997 IEEE Freq. Control Symp, pp. 478-484. Кстати, применение ”обычного” умножителя совсем не обязательно, это лишь функциональный элемент блок-диаграммы. Из переписки Энрико Рубиоллы:

******

I worked on low-noise regenerative dividers long time ago.

See my home page http://rubiola.org , click on "more journal articles"

 

22. E. Rubiola, M. Olivier, J. Groslambert, Phase noise in the

regenerative frequency dividers (PDF, 670 kB),

IEEE Transact. Instrum. Meas. vol.41 no.3 pp.353-360, June 1992. ©IEEE.

 

Notice that you can divide by 4 with a single divider,

using the 3rd harmonics internally generated by the double balanced

mixer.

Dividing 80 MHz, you feed a 20 MHz back to the mixer.

A 60 MHz signal is generated by the mixer.

80 MHz - 60 MHz = 20 MHz, here you go.

******

 

Согласен, кроме определения ”второстепенные” ;) Создавал уже темы по управлению в других ветках, только khach понял и поддержал!

Я бы очень даже Вас поддержал. Рассчитывать синтезатор без привязки к контролю – занятие чисто умозрительное и оторванное от реальности (поэтому я и взял слово ”второстепенные” в кавычки). Это тот случай, когда хвост виляет собакой. Иногда приходится значительно усложнять RF-часть, чтобы упростить контроль и тянуть меньше линий через всю плату.

Изменено пользователем Chenakin

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Можно счетчиком считать.

Это будет, пожалуй, наиболее точный метод. Вопрос: сколько времени займёт подсчёт с нужной точностью?

Все не так уж и страшно: допустим у нас основная петля 1 МГц, тогда необходимо чтобы счетчик посчитал с точностью не хуже ширины этой петли, а время на это достаточно около 1 мкс.

 

Следующие два вопроса я объединил в один.

с чем связано столь долгое установление частоты, составляющее около 140мкс, в промежутке времени между 50кГц и 10Гц точностью на графике SSA?

Посмотрю позже, когда будет время.

И еще один попутный вопрос: как SSA измеряет частоту? Есть свои предположения, но пока промолчу.

Дальше того, что они оцифровывают ПЧ и запускают FFT, честно говоря, я как-то и не задумывался. Чего же молчать? Давайте Ваши предположения - обсудим.

Думаете абсолютно правильно. Остается еще выяснить такой тонкий момент: какова длительность скользящего окна, в котором делается FFT?

Александр, пока Вы отсутствовали, у меня было время покопаться в литературе и отыскать алгоритм определения частоты:

post-1462-1300030278_thumb.png

Дополнительно к этой схеме, привожу справочные данные из руководства пользователя по разрешающей способности:

Frequency Resolution
10 Hz
1 kHz
64 kHz

Т.е. всего 3 возможных варианта, правда для каких режимов (WB или NB) не сказано. Из этого можно сделать вывод, что длительность окна FFT составляет 100мс, 1мс и 15.6мкс соответственно.

 

Updated

Удалил воскресные вычисления по поводу ошибок определения времени установления по одномерному FFT, потому что это не совсем верный подход. Существует достаточно много различных многомерных корреляционно-фильтровых способов отображения частотно-временной зависимости, но все они, при неизвестном законе изменения частоты, обладают определенной временной и частотной неопределенностью. Какой из вариантов реализован в SSA, мне найти не удалось, но определенно можно сказать, что есть некоторая существенная погрешность при измерении времени установления.

Если честно, я предполагал, что SSA определяет частоту не через FFT, а просто дифференцирует абсолютное значение фазы, лучше конечно если при этом SSA и синтезатор будут синхронизированы по опоре 10 МГц. Не смею настаивать, но было бы очень интересно сравнить время установления, полученное с помощью аналогового фазового детектора, на один вход которого подается сигнал с QS с фиксированной частотой, на другой - с QS с переключающейся частотой.

 

Если есть желание обсудить мои требования по точности установления, то лучше в приватном общении.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Не смею настаивать, но было бы очень интересно сравнить время установления, полученное с помощью аналогового фазового детектора, на один вход которого подается сигнал с QS с фиксированной частотой, на другой - с QS с переключающейся частотой.

Где-то примерно так мы и измеряем на производстве (ставить SSA на произв. линиях будет слишком дорого). Время перестройки получается чуть меньше (если сравнивать с SSA), что в некоторой степени коррелирует с Вашими рассуждениями. Проблема в том, что такие измерения годятся в качестве ответа – прошёл/не прошёл, а вот если нужно какое-то документальное подтверждение, то приходится использовать SSA.

В принципе, тут подход у нас такой же как и со спурами. Спецификация является весьма консервативной, выполняется с очень хорошим запасом. Прошёл – всё, вперёд. Часто спрашивают, а можно ли перестраивать чуть быстрее, особенно, если полный диапазон перестройки не нужен. В принципе, да – можно, но на Ваш страх и риск, мы же гарантируем только то, что заявлено в спецификации. Кстати, в это время входит и контроль, и подтверждение захвата.

 

 

Все не так уж и страшно: допустим у нас основная петля 1 МГц, тогда необходимо чтобы счетчик посчитал с точностью не хуже ширины этой петли, а время на это достаточно около 1 мкс.

Не уверен, что понял ход Ваших рассуждений. Возьмём, к примеру, сигнал на 10 ГГц, поделим прескэйлером до 100 МГц (или что-то типа того, чтобы удобно работать было) и далее подадим на счётчик. За 1 мкс счётчик насчитает 100 импульсов. Разреш. способность будет +/- 1 имп., то есть 1 МГц. Вы это имеете ввиду? Но тогда это будет разрешение на выходе прескэйлера, а на его входе (т.е. на нашей частоте 10 ГГц) это разрешение будет уже +/-100 МГц. Т.е. опять возвращаемся к нашим архитектурным и/или временным ограничениям. Возможно, я просто не понял, что Вы имели ввиду, тогда поправьте меня, пожалуйста.

 

-------------

Попутно вопрос, не посоветуете где лучше посмотреть параллельную RAM (т.е. на N-ое кол-во DATA-выходов, N – чем больше, тем лучше; адрес или последовательный или – что было бы намного лучше – тоже параллельный), работающую в сабмикросекундном диапазоне?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В принципе, тут подход у нас такой же как и со спурами. Спецификация является весьма консервативной, выполняется с очень хорошим запасом. Прошёл – всё, вперёд. Часто спрашивают, а можно ли перестраивать чуть быстрее, особенно, если полный диапазон перестройки не нужен. В принципе, да – можно, но на Ваш страх и риск, мы же гарантируем только то, что заявлено в спецификации. Кстати, в это время входит и контроль, и подтверждение захвата.

Александр, а что если в быстрых применениях до 18 ГГц вместо ЖИГ- фильтров для LD использовать быстрые фильтры от Hittite?

Предварительно периодически юстируем их по гармоникам ГГ на ДНЗ, а затем в процессе свипирования сравниваем склоны при прохождения гармоник со склонами прохождения выходного сигнала, ответвлённого каскадами НО. Ещё одно применение таким BPF! :rolleyes:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Александр, а что если в быстрых применениях до 18 ГГц вместо ЖИГ- фильтров для LD использовать быстрые фильтры от Hittite?

Предварительно юстируем их по гармоникам ГГ на ДНЗ, а затем сравниваем склоны прохождения гармоник со склонами прохождения выходного сигнала, ответвлённого каскадами НО.

Ну, там на 18 ГГц полоса будет под ГГц или ещй шире. Или я ошибаюсь? Работать на склонах, боюсь, не получится из-за плохой повторяемости / темп. разброса.

Изменено пользователем Chenakin

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...