[Vitaly_K 0]

То есть Вы либо макетировали, либо моделировали этот вариант Каковы результаты?

Я потому спрашиаю, что от Вас прозвучало, что Вы попробовали идею на практике. Вот и хотелось бы узнать результаты.

 

 

 

[Plain 175]

подробнее о калибровке ... Что можно посмотреть на эту тему?

Конкретного не скажу — попутно почитал несколько бумажек, когда что-то когда-то гуглил, но все они были про разработки нового железа, а данная тема, насколько я понял, пользовательская уже существующего, а я так вообще сильно не в ней, потому как занимаюсь совсем другими задачами.

 

Если я правильно понял, задача минимум в целом, т.е. один и более ЦАП, сводится к уменьшению шума установления токового ЦАП при сохранении его быстродействия, из чего следует максимально возможное увеличение скважности его выхода, т.е. простое стробирование с возвратом к условному нулю.

[VCO 0]

Напрашивается что тактирование напрямую 1 ГГц вроде лучше всего, про деление вообще не в курсе. (где то встречал что разделить сигнал clock на 2 еще лучше).

Пмсм, всё зависит от того, как получен опорный сигнал.

Если это прямое умножение снизу, например, со 100 МГц, то естественно, напрямую 1 ГГц.

Если это заФАПЧованный CRO или SAW, то включаем встроенный делитель частоты.

Встроенную ФАПЧ вообще лучше не использовать, если требуются наилучшие характеристики.

На счёт деленя на 2, то всё зависит от делителя.

По поводу формы сигнала: микросхеме нужен именно синус ? большинство ocxo, tcxo не синус генерируют.

При прямом включении или делении - синус, пмсм. Несинус через балун или трасформатор может "не пролезть" :)

Для фильтрации гармоник OCXO или TCXO достаточно поставить маленький LFCN на нужную частоту среза.

Но даже если этого не делать, то думаю, что ничего страшного не случится. Лишь бы гармоники были в пределах меандра.

[ASDFG123 0]

А на словах как примерно должен быть сделан опорник для AD9910. C учетом что делаться будет с нуля.

Видел в интернете схемы где просто кристалл, на нем делали с транзисторов генератор, далее умножение. В чем преимущество такой схемы не знаю и вообще оно есть ?

Смотрел виды генераторов на кварце ocxo, tcxo, в основном все HCMOS (это вроде нечто прямоугольных импульсов) можно ли их использовать ? при схеме с умножением

[Chenakin 12]

То есть Вы либо макетировали, либо моделировали этот вариант Каковы результаты?

Да, моделирую, когда еду с работы домой и в пробке стою :). Шутка, конечно. На самом деле серьёзно пока этим не занимался, всё чисто на интуитивном уровне. Вообще, у меня прямой аналоговый синтез на AD9910 пока лучше выходит (проще, дешевле, меньше потребление, всё про всё уже хорошо известно). Но DDS выглядит перспективнее, поэтому интересно, что можно с него выжать сейчас и потом.

 

Не равносильно "расширению полосы", пмсм.

Неправильно выразился. Да, увеличение кол-ва отсчетов, что выглядит, как “расширение полосы.”

 

Тот, который легче калибровать, т.е. переключение.

Мне вторая статья больше понравилась.

Был бы на выходе свич соответствующий , оно бы тогда работало в полной обратной аналогии с интерливными АДЦ.

Стоит согласиться, что вариант с переключателем, наверное, лучше. Помимо вышесказанного позволяет уменьшить влияние многих неприятных вещей, плохо поддающихся калибровке (glitches, settling time и т.д.). И, по-моему, 3 дБ снижение шума (сложение некоррелированных источников) все равно сохраняется. Единственное, переключатель должен быть “достаточно хороший” (чтобы все не испортить своей нелинейностью, те же glitches, settling time и т.д.).

 

Перерисовываю схему, точнее две схемы – одна с JESD, другая с параллельным LVDS. Во втором случае не нужны скоростные трансиверы – проще ПЛИС, меньше потребление.

 

 

Вообще, всё это придумали для сквозной калибровки, т.е. количество ЦАПов в таких схемах — три и более. Пока один калибруется, два других работают, далее ротация…

Конкретного не скажу — попутно почитал несколько бумажек, когда что-то когда-то гуглил,

Жаль. Интересная идея с тремя ЦАП. Только, что и как калибровать? Сразу напрашивается мысль - сигнал с “отдыхающего” ЦАП подать на аналоговый вычитатель (вместе с одним “рабочим”) и добавлять/отнимать биты по минимуму разностного сигнала. Через несколько циклов должны проявиться результаты такой динамической калибровки.

 

Ну и 16 разрядов вполне можно выдавить из опилок, безо всяких галлиев.

Это если чередовать большое кол-во “опилочных” ЦАП? Сколько и каких? Может, например, 12-битные EV12DS460A на 6 ГГц? Интересно может получиться.

 

Продолжим дискуссию по следующим вопросам:

 

1. Калибровка ЦАП.

2. Какое кол-во и какие ЦАП (AD9739A, LTС2000, EV12DS460A) имеет смысл чередовать?

 

 

Итак, что будем калибровать?

[petrov 6]

Итак, что будем калибровать?

 

LPF лучше расположить после ключа, один, иначе придётся ЧХ фильтров калибровать.

Допустим частотных искажений нет, калибровать разность фаз клоков ЦАПов, аналоговые задержки и коэффициенты передачи по разным путям, в цифре добавлять специальный известный низкочастотный шумовой сигнал вне рабочей полосы, с выхода ключа обратная связь через АЦП обратно в FPGA, все подстройки в цифре.

 

[Plain 175]

Жаль. Интересная идея с тремя ЦАП. Только, что и как калибровать?

Я уже сказал — речь тогда шла о новой схемотехнике ИС, не о пользовании чего-либо существующего. ПЛИС же, как инструмент рядовых пользователей,— слишком ограниченный ресурс для решения аналого-цифровых задач.

 

Если в двух словах, что требуется, то повторю — для полностью статичной, т.е. токовой схемотехники, ключевым параметром является её неидеальность, т.е. зависимость от напряжений, что выражается во времени установления — его требуется знать, т.е. измерить максимум, для любой задачи по увеличению качества таких ЦАП.

 

Если задача в увеличении разрядности, то она решается взвешиванием с перекрытием, т.е. ЦАП младше суммируется с коэффициентом порядка 3:1, и, в случае токовых ЦАП, поскольку опорный ток у них практически не регулируется, масштабирование тока влечёт либо потерю статичности, если делать трансформатором, либо потерю быстродействия, если преобразованием в напряжение и обратно.

 

Получившееся итоговое время установления требуется заново измерить, после чего станет известно требуемое число таких ЦАП для данной тактовой.

 

Калибровка чередования 2+1 состоит в измерении полной шкалы (избыточной, т.е. прогон всех кодов обоих ЦАП) посредством АЦП с превосходящим разрешением и требуемой линейностью, её приведении поиском ближайших значений и составлении таблицы преобразования. Чтобы не терять быстродействия, АЦП логичнее также собрать взвешенный и калибровать его более медленным.

 

Калибровка чередующих ключей возможна лишь начиная с чередования 2+2 и может быть только параметрической, т.е. на основе воспроизводимой стереотипности, включая переключение с возратом к нулю, и состоит в измерении вносимой чередованием, на данной тактовой, погрешности и корректировке таблицы преобразования.

 

Поскольку калибровка всё сводит к единственному опорному АЦП, который может быть вплоть до двухстадийным интегратором, требования ко всей схемотехнике сводятся к практическому нулю, т.е. опилкам.

[rloc 45]

 

Итак, что будем калибровать?

Хороший вопрос. На картинке представлены различные виды нелинейностей ЦАП, но все они измеряются в статике. А насколько сильно будет отличаться картинка в динамике? Не появятся ли ошибки другого рода? Связаны ли они с сегментацией ЦАП? Если да, то каким образом и насколько? Если ли зависимость тока на выходе ЦАП от предыдущего состояния? Мне всегда было интересно, почему большинство методик линеаризации построены на гипотезах?

[Chenakin 12]

На картинке представлены различные виды нелинейностей ЦАП, но все они измеряются в статике

Статика – первое, что приходит в голову (вообще, сначала я пытаюсь что-то изобразить сам, потом уже читаю, собираю информацию, а потом опять сам и т.д. – иначе голова не заработает). Следуя такой логике, рисую такую картинку калибровки:

 

 

Берем относительно низкочастотный, “ну очень хороший АЦП.” Проходим каждую точку LUT на относительно низкой частоте. Сравниваем управляющий и измеренный код. Находим разницу и заносим во вторую LUT CAL (нарисовал для простоты восприятия, потом уйдет) пока не получим “идеальные” отсчеты. Таким образом убираем нелинейности ЦАП, ключа, а также разницу ЧХ каналов. Но всё это в статике.

 

А насколько сильно будет отличаться картинка в динамике? Не появятся ли ошибки другого рода? Связаны ли они с сегментацией ЦАП? Если да, то каким образом и насколько? Если ли зависимость тока на выходе ЦАП от предыдущего состояния? Мне всегда было интересно, почему большинство методик линеаризации построены на гипотезах?

Хорошие вопросы. Ну а Ваше мнение? А что, если не заморачиваться на причинах, а найти критерий калибровки, который будет всё это устранять? Например, калиброваться по минимуму какого-то спура?

 

Мне всегда было интересно, почему большинство методик линеаризации построены на гипотезах?

Ну а так всегда и происходит. Сначала гипотеза, а потом проверка (либо экспериментом, либо моделированием, либо просто прочтением литературы, где это всё уже возможно описано). Что порекомендуете?

 

LPF лучше расположить после ключа, один, иначе придётся ЧХ фильтров калибровать.

А как насчет нелинейности самого ключа? Я думал, что если убрать ВЧ составляющие, то меньше вероятность генерации комбинационных составляющих в ключе. И, кстати, ключ всё равно придется калибровать, т.к. ЧХ его каналов могут отличаться. Или нет?

 

Допустим частотных искажений нет, калибровать разность фаз клоков ЦАПов, аналоговые задержки и коэффициенты передачи по разным путям, в цифре добавлять специальный известный низкочастотный шумовой сигнал вне рабочей полосы, с выхода ключа обратная связь через АЦП обратно в FPGA, все подстройки в цифре.

Хорошо, добавили шум. Что будет являться критерием калибровки в этом случае?

 

…калибровать разность фаз клоков ЦАПов…

Каким образом (что подстраивать)? Сразу напрашивается линия задержки, ещё ЦАП – в общем, муть полная. А что, если не подстраивать разность фаз до скольких-то там градусов, а подстраивать амплитуду отсчета (т.е. берем отсчет не строго в “нужной” точке, но главное с “нужной” амплитудой). Вы об этом?

 

 

[rloc 45]

Ну а Ваше мнение? А что, если не заморачиваться на причинах, а найти критерий калибровки, который будет всё это устранять? Например, калиброваться по минимуму какого-то спура?

Утверждать не могу, но на модели по статическим данным (DNL, INL) уровень спур получается ниже реальных. "Мытарства" с поиском алгоритмов калибровки в динамике могут ни к чему хорошему не привести. Остро стоит вопрос со смесительными спурами, как самыми большими, а для них все известные методы линеаризации/калибровки малоэффективны или плохо повторяемы, что косвенным образом говорит о другом механизме образования, эффекте "памяти".

 

Что порекомендуете?

Измерять, стробоскопом например, относительную точность можно хорошую получить.

 

 

[petrov 6]

Берем относительно низкочастотный, ”ну очень хороший АЦП.”

 

Не обязательно АЦП должен быть ну очень хорошим для исправления каких-то типов искажений, алгоритм калибровки может быть не чувствителен к искажениям АЦП или другого демодулятора.

 

а также разницу ЧХ каналов.

 

Противоречие с низкочастотным АЦП.

 

Проходим каждую точку LUT на относительно низкой частоте. Сравниваем управляющий и измеренный код. Находим разницу и заносим во вторую LUT CAL (нарисовал для простоты восприятия, потом уйдет) пока не получим ”идеальные” отсчеты.

 

DNL и монотонность дизеринг линеаризует.

 

А как насчет нелинейности самого ключа? Я думал, что если убрать ВЧ составляющие, то меньше вероятность генерации комбинационных составляющих в ключе. И, кстати, ключ всё равно придется калибровать, т.к. ЧХ его каналов могут отличаться. Или нет?

 

Незнаю, но фильтры по-любому будут сильно не одинаковые и всё испортят.

 

Хорошо, добавили шум. Что будет являться критерием калибровки в этом случае?

 

У меня нет готового алгоритма, но что-то такое должно существовать, как например калибровка разбаланса квадратурных модуляторов-демодуляторов, в чём-то похожая штука.

 

 

Каким образом (что подстраивать)? Сразу напрашивается линия задержки, ещё ЦАП – в общем, муть полная. А что, если не подстраивать разность фаз до скольких-то там градусов, а подстраивать амплитуду отсчета (т.е. берем отсчет не строго в ”нужной” точке, но главное с ”нужной” амплитудой). Вы об этом?

 

Разумеется в цифре подстраивать нужный отсчёт, а не управлять фазами клоков.

[Chenakin 12]

Утверждать не могу, но на модели по статическим данным (DNL, INL) уровень спур получается ниже реальных. "Мытарства" с поиском алгоритмов калибровки в динамике могут ни к чему хорошему не привести. Остро стоит вопрос со смесительными спурами, как самыми большими, а для них все известные методы линеаризации/калибровки малоэффективны или плохо повторяемы, что косвенным образом говорит о другом механизме образования, эффекте "памяти".

А насколько они важны эти динамические нелинейности при интерливном включении? Может вообще их не трогать (ну или статику чуть подправить), а спуры вытаскивать силовым методом (oversampling), чередуя 2, 4, 8 (сколько-?) ЦАП? И всё что надо сделать – подсбалансировать немного ЦАПы относительно друг друга. Может как раз только лишь статикой и на этом ограничиться?

[VCO 0]

А на словах как примерно должен быть сделан опорник для AD9910. C учетом что делаться будет с нуля.

Если вообще с нуля, то это слишком сложно для 1 ГГц. Проще подсмотреть, как делают опоры Magic Xtal на 250 или 200 МГц. Только где - не знаю.

Видел в интернете схемы где просто кристалл, на нем делали с транзисторов генератор, далее умножение. В чем преимущество такой схемы не знаю и вообще оно есть ?

Скорее нет, чем есть. У NEL опора получается довольно грязная, приходится чистить узкополосным кварцем.

При этом термостабильность заметно ниже, чем у более дешёвых и доступных опор на 100 МГц, которые и чистить не надо, если не обертоновые.

 

[тау 30]

DNL и монотонность дизеринг линеаризует.

Присоединяюсь , это нужно использовать , примерно как Вы говорили : небольшой низкочастотный шумчик полезен окажется

 

А насколько они важны эти динамические нелинейности при интерливном включении? Может вообще их не трогать (ну или статику чуть подправить), а спуры вытаскивать силовым методом (oversampling), чередуя 2, 4, 8 (сколько-?) ЦАП? И всё что надо сделать – подсбалансировать немного ЦАПы относительно друг друга. Может как раз только лишь статикой и на этом ограничиться?

DNL меньше влияет на спуры чем глитчи переходных процессов в ЦАПе, имхо. Есть некоторые основания полагать, что использование свичей(свича) для очистки от глитчей ЦАП благоприятно скажется на уровне спур даже при одиночном ЦАП. Собственные глитчи свичей ( из-за вносимого заряда из цепей управления в сигнальную) не должны по идее образовывать спуры, т.к. они сопровождают отсчеты каждый период Fs и формируют простую "палку" на частоте Fs (2Fs и тд)

Касательно "подсбалансировать ЦАПы" между собой . Это может быть актуальным в задачах ЦА-преобразования некоторого широкополосного сигнала, где каждый (!) отсчет принципиально важен во взаимосвязи с соседними . Для задач синтеза узкополосной "несущей" неважно - складываете ли вы две совершенно одинаковые синусоиды или эти две синусоиды "немножно, процентов на 10 :)) " различаются по амплитудам (но не по фазам) . Сложение непрерывных синусоид ни чем не отличается от сложения дискретизированных копий оных с точки зрения арифмометра . Поэтому , воот.

 

Цитата(Chenakin @ Nov 21 2016, 22:21) *

Итак, что будем калибровать?

Хороший вопрос.

мсм: INL можно оставить , по идее калибровка исправит лишь гармоники синтезируемой частоты, которые фильтруем по-любому.

смещение "0" - не калибруем, " : т.к. на скорость не влияет" как говорят гонщики

гэйн и прочие концы шкал - не калибруем .

 

Остается DNL и "немонотонность" , которые , при большом отношении Fs/Fout, в спурах опускаются ниже некоторой целевой границы. Что толку их калибровать? задушить шумком по совету Петрова да и дело с концом. :)

Изменено 23 ноября, 2016 пользователем тау

[Sergey Beltchicov 0]

Требуется оптимизировать следующие тех. характеристики (в порядке приоритетности):

 

1. ПСС (-100 дБн макс. на 1 ГГц)

2. Фазовый шум (-145 дБн/Гц макс. на 1 ГГц, отстройка 10 кГц)

3. Полоса (DC-2 ГГц желательно, DC-500 МГц мин.)

4. Потребление

5. Цена

 

Небольшое замечание. Если вдруг в Вашем плане предусмотрено последующее умножение такого синтезатора, то в пункте 1 требование должно быть -120 дБн макс. Для понимания показываю как спуры в -100дБ на 1ГГц выглядят после умножения на 10 ГГц.

 

Вообще, у меня прямой аналоговый синтез на AD9910 пока лучше выходит (проще, дешевле, меньше потребление, всё про всё уже хорошо известно).

 

Об этом я бы послушал поподробнее. Но для начала посоветовал бы посмотреть AD9910 (как и любой другой DDS) на приличном анализаторе (который дает динамику от 130дБ и выше).