[khach 33]

Не читал внимательно, можно ли однократно откалиброваться при включении питания и потом быстро переключаться? Диапазон температур - не более +-10 гр.

Именно так, но надо калибровать каждую микросхему, если их несколько, и сразу после включения не получается. Надо включить синтезатор и дать ему прогреться, хотя бы пару минут, тогда калибровки получаются надежными. Если калиброваться сразу после включения на холодной микросхеме- потом в поддиапазоны VCO не попадаем после прогрева.

[rloc 43]

По поводу суммирования нескольких источников для понижения ФШ это тут было http://www.analog.com/en/technical-article...th-silicon.html?

Ай да молодцы, больше 6 дБ получили при сложении 4-х источников, точка 2 была выше -100 дБ, стала ниже -106 дБ.

 

Поспешил, там речь о 8 источниках, но сложно поверить, что все они одинаковые.

[VCO 0]

Да баловство это всё. Как я понял, для расширения диапазона рабочих температур нужен термостат, термокомпенсации не хватит..

Вот тут и возникает вопрос: Насколько это лучше ЖИГ-генератора не только по шумам и спурам, но и по потреблению электроэнергии?

[rloc 43]

Насколько это лучше ЖИГ-генератора

Думаю, на практике сложно добиться повторяемости. Микросхемы из разных партий будут иметь перекос по амплитуде/фазе, различные формы ФШ, что приведет к резкому снижению выигрыша. Но результаты эксперимента в любом случае достойны уважения: достигнута высокая развязка по опорной частоте, питанию, выходу. По опыту ADF43xx (наверное и ADF53xx) критичны к согласованию по выходу - АЧХ/ФЧХ становятся сильно изрезанными по частоте, но и здесь разработчики решили проблему - поставили аттенюаторы по выходу. И по статье видно, результатов добились не с первой попытки.

 

по потреблению электроэнергии?

Да, и стоимость всех марковских сумматоров пересчитать.

[VCO 0]

Но результаты эксперимента в любом случае достойны уважения...

В плане ухода от акустических проблем YTO - несомненно. А как обстоят дела в противостоянии кварца и MEMS-генераторов?

 

P.S.: Да, ещё хотел напомнить ту тему, где каждый, кто хотел, высказывал свои прогнозы на тему YIG or VCO?

Я тогда высказал предположение, что передовые разработчики сконцентрируют усилия на совершенствовании VCO.

Так вот уже сейчас вижу, что был прав. Не скрою, это подняло мой моральный дух, который до сих пор был в упадке.

Я не то, чтобы выпендриваюсь, а просто анализирую вслух, ситуацию по дальнейшим перспективам развития, в т.ч. себя.

У меня многое начало получаться не только на словах, но и на деле. Удалось таки освоить ДР(3тьфу), почти оседлал ДНЗ.

Полностью переквалифицировавшись, хочу оставить это всё в качестве хобби, подобно тому, как поступил Шаманъ.

И уже сейчас задумался о том, чтобы начать создание собственного DDS по тем мыслям, которые высказывал в этой теме.

Я уже говорил, что это - решение всех проблем. Ну а если получится, может это и в дальнейшем мне или ещё кому пригодится.

На эту идею меня таки натолкнул Александр Ченакин со своим неувядающим оптимизмом и рассказом ТРОЯ.

В данном случае роль инопланетянина я бы ассоциировал с VCO и косвенным методом синтеза, с которым я сел в лужу...

[Шаманъ 0]

Появилось свободное время и разобрался я наконец со всеми нюансами по части совпадения теории и практики у себя :).

 

Все сходится теперь по шумам примерно до 2..3дБ, учитывая страшный макет, приборы, которые поверялись в прошлом столетии (за исключением мультиметров) :laughing: , а также уровни шума в -150..160дБн/Гц (пусть и на низкой частоте - 33МГц) думаю это неплохо :rolleyes: (по картинке: у программы анализа есть особенность, из-за которой в таком зуме линия ФШ будет немного выше, чем реальность, но цифры на метках правильные):

 

Заодно провел эксперимент изменив схему на манер СЧ Александра. Цель была в устранении "палок" которые были на "плохих частотах" в исходной схеме (когда частота ФД была близка к субгармонике ГУНа, в исходной схеме частоты сравнения/подставки/ГУНа были не кратные). Теперь каждую частоту могу синтезировать разными "способами" и можно обойти "плохие частоты". Например, вот неудачный вариант:

 

А здесь та же частота, и тот же синтезатор, но с оптимальным выбором коэффициентов деления (т.е. решение чисто софтовое):

 

Даже в "плохом" варианте уровень палок намного ниже, чем в исходном СЧ для "плохих" частот. Однако палок с маленьким уровнем явно добавилось (скорее всего от смесителя), кроме того есть палки которые можно убрать изменением коэффициентов деления, но проблема в том, что эти палки не просчитываются заранее по комбинационным частотам смесителей (видимо это результат наводок или грязь из ДДСа, а не продуктов преобразования смесителей). Наверное без нормальной платы окончательно закрыть вопрос не получится (я иногда смотря на макет удивляюсь как оно вообще такой спектр может выдавать :)), также думаю сменить свои любимые ADE-1 на что-то более высокоуровневое, хотя бы ADE-1H - хуже от этого не станет, правда придется разогнать уровень LO на +10дБ.

 

Сейчас шум определяется в основном формирователем мелкого шага (он немного шумнее основной петли, из-за этого шум СЧ немного хуже первоначального варианта на те же пару-тройку дБ, тем не менее в самом плохом случае он лучше -149дБн/Гц при отстройке от 2кГц и далее потихоньку уходит вниз, на -160дБн/Гц должен упереться в шум делителя):

 

Знаю как улучшить общий шум на 3..4дБ (за счет улучшения формирователя мелкого шага - я там сильно упростил одну часть и поимел почти 25дБ потерь :laughing: , что не могло не отразится на результате, ну и DDS затактирован "по простому" :rolleyes: ), но наверное смысла уже нет, и так сейчас шум намного ниже первоначальных планов - теперь остальная часть "изделия" требует доработки, чтобы в полной мере использовать возможности нового синтезатора. Но сначала нужно убедиться, что палки я таки окончательно победил...

 

Да, как-то звуковуха стала "узковатой" для меня :) Вчера посмотрел отдельные узлы на простеньком анализаторе (Ригол до 1.5ГГц) - ничего особо нового не открыл (ну разве что есть подозрения на гудеж одного усилителя). Потери в ПАВе почему-то на 3..4дБ больше, чем обещали.

 

Когда настраивали, столкнулись со спурами под -70 дБн при LO/IF ~ 10 и решили вопрос ослаблением IF до минимального уровня (преобразование вверх).

Я по этой причине постарался обойти спуры изменением частотного плана. Хотя сейчас появились у меня некоторые возможности по части "воплощения в железо", благодаря которым можно радикально улучшить экранирование, плюс я выяснил некоторые нюансы своей конструкции, которые тоже могли мне подпортить спектр.

 

Кстати о выборе уровней сигналов на смесителе, я так понимаю каких-либо данных (типа табличек с уровнями комбинационных частот для разного уровня сигналов на входе смесителя, как у "дедушки" Манасевича в книге) для современных смесителей производители не приводят. Получается надо делать эксперимент, а потом по результатам определяться?

 

С полевыми транзисторами проще, они при меньшей мощности уже линейные, но вопрос в цене.

Можно сделать дешево на переключателях шин. У меня такие смесители используются в трансивере (я как-то статейку в QEX написал по одной оригинальной структуре такого смесителя). На 200МГц LO их правда не заведешь (не хватит быстродействия), но можно подать в качестве LO сигнал DDSа (у меня его частота всего 8..12МГц), а полосы хватит и на 200МГц. Однако с точки зрения минимального уровня комбинационных частот не уверен, что такой смеситель будет лучший вариант, да и места займет больше, а оно в некотором дефиците.

 

P.S. Захотелось подняться повыше - сделать октавник 1..2ГГц с шумами не хуже -130дБн/Гц :). Такой девайс мне был бы ну очень полезен...

[Chenakin 12]

Появилось свободное время и разобрался я наконец со всеми нюансами по части совпадения теории и практики у себя :).

Заодно провел эксперимент изменив схему на манер СЧ Александра. Цель была в устранении "палок" которые были на "плохих частотах" в исходной схеме (когда частота ФД была близка к субгармонике ГУНа, в исходной схеме частоты сравнения/подставки/ГУНа были не кратные). Теперь каждую частоту могу синтезировать разными "способами" и можно обойти "плохие частоты".

Очень много информации. Желательно было бы иметь блок-схему перед глазами, чтобы это всё переварить. По-моему, Вы приводили её ранее? Не помешает продублировать еще раз.

 

to Khach: Вы когда-то раньше спрашивали ссылку на dual YIG oscillator. Вот, появилось время привести в порядок мысли и все это формализовать:

 

Patent_9819308.pdf

Идея простая. Первая сфера работает на больших уровнях сигнала (>17 дБм) в режиме ограничения. При таких уровнях её резонансная кривая размазывается, а Q резко падает. Поэтому, добавляется вторая сфера, работающая на гораздо более низких уровнях мощности в обычном режиме с большим Q. Весь смысл в том, чтобы активный прибор держать в относительно линейном режиме (чтобы уменьшить рост шумов в ограничении), а сам механизм ограничения перенести в первую ЖИГ сферу. В свое время удавалось вытягивать неплохие шумы, но сейчас это уже предания старины глубокой.

[VCO 0]

А как там обстоят дела со звуковыми картами в применении для оценки ФШ?

Сейчас собрал несколько ФАПЧуемых генераторов на ДР - оценить ФШ нЕчем.

Помнится обсуждался какой-то новый 32-разрядный АЦП со сверхнизкими шумами.

Он появился в звуковых картах? Вариант работать на низких частотах СА помню.

 

P.S.: Пока самое толковое, что нашёл - ASUS Xonar D2 / PM или ASUS Xonar U7

В нём 24-разрядный АЦП Cirrus-Logic CS5381с динамикой 120 дБ.

Частота преобразования АЦП до 192 кГц, вроде бы подходит.

Никаких 32-разрядных и в помине нету, даже этой фирмы не видно.

[Шаманъ 0]

Очень много информации. Желательно было бы иметь блок-схему перед глазами, чтобы это всё переварить. По-моему, Вы приводили её ранее?

Нет конкретно этого варианта не приводил.

 

Схема простая - формирователь мелкой сетки сделан по схеме прямого синтеза - DDS (частота около 10МГц) смешивается с сигналом умноженного 60МГц КГ, и фильтруется ПАВ фильтром (на частоте около 190МГц). Далее сформированный сигнал с помощью "спредера" (по местной терминологии :)) на базе петли ФАПЧ "размножается" на диапазон 197..213МГц. Этот сигнал потом делится до 6..35МГц (частота первого гетеродина КВ трансивера).

 

Каждую частоту в новом варианте можно синтезировать разными способами (изменяя частоту DDS и коэффициент "умножения" спредера), таким образом планируется обойти "плохие частоты" - субгармоники тактовой DDSа, частоты на которых комбинационные частоты смесителя формирователя мелкого шага попадают в полосу ПАВ фильтра и петли ФАПЧ спредера и некоторые другие.

 

Предварительный расчет показывает, что я могу обойти все комбинационные частоты формирователя мелкой сетки до 30го порядка включительно, кроме двух узких 100кГц участков где в полосу попадает 18я и 21я гармоники ДДС (думаю это не смертельно, тем более расчет не учитывает уровни комбинационных частот). Для меня это важно, т.к. я ограничен по части экранирования и некоторых других методов обеспечения хорошей ЭМС разных узлов на плате СЧ и хочу максимально избавится от возможных проблем архитектурно (этому кстати очень способствует кратный синтез в петле ФАПЧ). Задача макета была убедиться, что идея работоспособна, проверить возможность достижения требуемых параметров по ФШ, а также провести ряд экспериментов, чтобы окончательно проработать некоторые узлы - эта цель достигнута, теперь для нормальной проверки нужно собрать окончательный вариант СЧ на плате, как положено, с добавлением хорошей развязки по питанию и т.д. Кстати, поэкспериментировав с макетом, ответил на свой вопрос из этого сообщения https://electronix.ru/forum/index.php?showt...t&p=1524692 (все как и предполагал - когда сигнал LO более высокочастотный на выходе меньше "грязи").

 

А как там обстоят дела со звуковыми картами в применении для оценки ФШ?

Сейчас собрал несколько ФАПЧуемых генераторов на ДР - оценить ФШ нЕчем.

Как обстояли так и обстоят сейчас - революций помнится там не было. Можно самому собрать карту с параметрами на уровне или даже немного лучше лучших карт.

 

Помнится обсуждался какой-то новый 32-разрядный АЦП со сверхнизкими шумами.

Он появился в звуковых картах?

Он не особенно и нужен. Не знаю насколько Вам подойдет вариант измерения с помощью петли ФАПЧ, но если подходит, то используя "детали из чулана" и не самую топовую звуковуху легко делается измеритель ФШ с полом порядка -165..170дБн/Гц (ограничения возникают из-за линейности смесителя и шумов малошумящего усилителя, который включен после смесителя, можно опуститься и пониже). Единственный момент - полоса анализа ограничена звуковухой. Но требования по ДД к анализатору спектра в таком методе совсем невысокие, поэтому можно использовать практически любой СА и наблюдать полосу намного шире.

 

Измерения ФШ на моих картинках выше сделаны по такому методу.

 

Частота преобразования АЦП до 192 кГц

Я CS5381 давно использую у себя, на такой частоте дискретизации встроенный цифровой фильтр сильно зарежет по полосе входной сигнал (частота среза фильтра 46кГц) - посмотрите в датащите. Кроме того, как правило выше 40кГц начинают давать о себе знать шумы модулятора. Так что толку от наличия 192кГц не особо много.

 

Честных 120дБ ДД там кстати тоже нет, т.к. это в полосе 20кГц и да еще со "взвешиванием".

 

Тем не менее АЦП очень хороший - с использованием двух каналов я в реальной конструкции получил -163дБПШ/Гц ДД на частоте дискретизации 96кГц.

 

Еще ворос, может кто подскажет. Несколько раз помню упоминалось, что SiGe усилители могут ухудшить ФШ сигнала на малых отстройках. А то так получилось, что у меня в наличии были только SiGe MMIC усилители, ну я их и поставил, потом нашел документ http://www.thegleam.com/ke5fx/pnamp/lnrdpaper.pdf - там правда другие усилители тестировали, но думаю порядок цифр можно распространить и на примененные SGA-4286/SGA-3586. У меня получается вклад в общий шум этих усилителей в критических местах будет на уровне других узлов (что меня в данной конструкции устраивает). Но всеравно задумался, а что нынче оптимально применять с этой точки зрения на частотах менее 1..2ГГц? Судя по документу всё кроме SiGe, но думаю есть еще нюансы?

Изменено 17 ноября, 2017 пользователем Шаманъ

[khach 33]

Идея простая. Первая сфера работает на больших уровнях сигнала (>17 дБм) в режиме ограничения. При таких уровнях её резонансная кривая размазывается, а Q резко падает.

Спасибо за ссылку на патент, спрячу в копилку. Хотя возня с двумя сферами убивает идею, но может с пленками можно повторить.

Интересно было бы сравнить спектры ФШ в фриране для разных уровней насыщения первой сферы. Там кстати вроде размаз АЧХ ассиметричный должен быть? А на вершинке нет ли "выгорания" (кривая двугорбой не становится)?

 

А как там обстоят дела со звуковыми картами в применении для оценки ФШ?

Да вроде ничего не изменилось. Разве что есть сильны подвижки с самодельными USB картами, т.к наконец мелкомягкие добавили поддержку USB 2 Audio в win10.

Но для СВЧ синтеза полоса аудио-АЦП слишком мала- надо бы смотреть до 1МГЦ как минимум, а лучше и выше при болшой частоте сравнения ФД.

Так что скорее всего надо строить свой ФШ-анализатор, например на новых АЦП от АД типа AD4020 ( 20 бит 1.8 Msps) или AD7960( 18бит 5Msps).

Может кто встречал проект двухканального FFT анализатора с коррелятором на FPGA?

 

[VCO 0]

Да вроде ничего не изменилось. Разве что есть сильны подвижки с самодельными USB картами, т.к наконец мелкомягкие добавили поддержку USB 2 Audio в win10.

Стало быть, не быть мне аудиофилом Ладно, померяю, как получится на E4440 на низких частотах.

 

Получается следующее: есть две опоры на 100 МГц, и два генератора на ДР на 22 ГГц, ФШ одного из них известны.

Опоры перестраиваются в пределах 100Гц (ошибку пока опускаю).

Значит я умножу их на 220 и получу разностный сигнал 22 кГц.

На отстройке 10 кГц на частоте 1ГГц E4440 имеет ФШ -118 дБн/Гц.

Значит его ФШ на частоте 12-32 кГц ограничены ФШ делителей частоты.

То есть, городить огород со звуковой картой нет никакого смысла.

 

По ходу возкикла ещё одна задача:

Нужна опора на 63 ГГц.

Её можно получить из генератора на ДР 15750 МГц умножением на 4 или из 21 ГГц - умножением на 3.

Герератор на 15750 МГц пока не получается сделать. Генератор на 21 ГГц сделать вполне реально.

Но пока не нашёл умножитель на 3 на такую частоту. Может подскажете такой умножитель или ещё что-либо?

[Шаманъ 0]

На отстройке 10 кГц на частоте 1ГГц E4440 имеет ФШ -118 дБн/Гц.

Значит его ФШ на частоте 12-32 кГц ограничены ФШ делителей частоты.

Что-то не понял откуда это следует... Там преобразование вверх на ПЧ около 4ГГц и ФШ синтезатора у анализатора спектра не должен сильно отличаться на низкой частоте и на 1ГГц (СЧ перестраивается при этом в пределах 4..5ГГц). Так что связь с шумом делителей непонятна, ну или Вы не все рассказали, что там собираетесь делать :)

Изменено 20 ноября, 2017 пользователем Шаманъ

[VCO 0]

Там преобразование вверх на ПЧ около 4ГГц и ФШ синтезатора у анализатора спектра не должен сильно отличаться на низкой частоте и на 1ГГц (СЧ перестраивается при этом в пределах 4..5ГГц). Так что связь с шумом делителей непонятна, ну или Вы не все рассказали, что там собираетесь делать :)

А разве они не напрямую (в смысле - без преобразования) оцифровывают сигнал в данном диапазоне частот?

Я бы, увидев диапазон частот, снизил бы тактовую частоту АЦП цифровыми делителями и оцифровывал бы прямо.

 

Честно говоря - не изучал алгоритмы и архитектуру этого СА. Просто помню, что чем ниже диапазон частот, тем ниже шумы.

Но Вы заставили меня сомневаться, надо будет проверить его шумы на MXODE 10 МГц. Практика, критерий истины, покажет.

 

P.S.: Ваша правда, глупости написал. Посмотрел документ: https://www.testworld.com/wp-content/upload...m-analyzers.pdf

Страница 82

A20 Lowband

...

Figure 3-7 Lowband Assembly Block Diagram

 

 

P.P,S.: Но всё-равно ФШ на 10 МГц обязательно проверю. Кроме того, -118 дБн/Гц должны устроить меня и на 12 кГц.

Дело в том, что я уже обмерял ФШ своей опоры 1 ГГц на этом анализаторе спектра и получил цифру -122 дБн/Гц.

[ledum 0]

Но пока не нашёл умножитель на 3 на такую частоту. Может подскажете такой умножитель или ещё что-либо?

Какой вопрос - такой ответ

SFP-123KF-S1 , SFP-153KF-S1 от SAGE Millimeter

MUT-15 , MUT-12 от Millitech

A625-3XW-16 от Spacek Labs

FT-12-0001 от Farran Technology

Осталось только привезти в Курск из какой-нибудь Полтавы, кхе-кхе - ПАшу напрячь. http://elmechanics.com/umnozhitel-chastoty...F-S1-60302.html

Изменено 21 ноября, 2017 пользователем ledum

[VCO 0]

Какой вопрос - такой ответ

SFP-123KF-S1 , SFP-153KF-S1 от SAGE Millimeter

MUT-15 , MUT-12 от Millitech

A625-3XW-16 от Spacek Labs

FT-12-0001 от Farran Technology

Осталось только привезти в Курск из какой-нибудь Полтавы, кхе-кхе - ПАшу напрячь. http://elmechanics.com/umnozhitel-chastoty...F-S1-60302.html

Фигасе, я таких фирм даже не знаю. Спасибо, буду побачить-пошукать.

 

ПАшу, пожалуй, беспокоить не будем. Протестирую Интерчип на профпригодность.

 

Сейчас допиливаю ещё один ДР лысым алмазным надфилем до 9 ГГц, на него уже умножители есть.

А Вы как их раньше точили на заводе?

 

P.S.:

A625-3XW-16 от Spacek Labs

У них же нашёл ещё и пассивный утроитель V-3X с Pin=18dB(max) и Conv.Loss=19dBm - то, что надо.