[Cach 0]

Примерно так и есть

Cach, если получится, с Вас Джэка Дэниэлса за идею. Судя по активности, Вы где-то недалеко от меня... :)

Спасибо за комплимент, но мне до вашего уровня еще далеко:) Было бы впечатляюще увидеть синтезатор на ладошке с такими шумами.

[Dr.Drew 4]

Я имел ввиду, географически :)

Думаю,синтезатор не заставит себя долго ждать. Может, к осени уже будет боевой образец для выставки.

[rloc 43]

Друзья, все мы прекрасно знаем два основных способа синтеза: косвенный и прямой (комбинации пока не рассматриваем). Вопрос: есть ли что-то промежуточное, принципиально отличающееся от этих двух способов, но сочетающее в себе положительные стороны каждого?

 

1. Скорость, как в прямом синтезе.

2. Простоту (стоимость), габариты, потребление, относительно узкую полосу фильтрации, как в косвенном синтезе.

 

Кто как думает? Можно ли сделать границу перехода плавной?

 

Попробую сформулировать вопрос с другой стороны. Возьмем петлю ФАПЧ и начнем постепенно увеличивать полосу. Если предположить достаточно высокое быстродействие, линейность и отсутствие задержек во всех внутрипетлевых элементах, что будет мешать увеличивать быстродействие? Можно ли выкинуть ФД (смеситель) из петли?

 

 

 

 

Вспомнил, HP в 98 г. предложила свою схему стабилизации на кварцевом резонаторе:

 

 

Ничего не напоминает? Как раз на проход (S21), вместо отражения. Шумы резонатора никто не отменял, и с этим ничего нельзя поделать?

[khach 33]

Можно ли выкинуть ФД (смеситель) из петли?

Были схемы с непосредственной синхронизацией ГУНов сигналом опорной ( или разностной) частоты на далекой субгармонике. Но чтобы это работало, нужна высокая добротность резонатора ГУНа. Например так получалось синхронизировать волноводные генераторы на диоде Гана (инжекцией синросигнала по питанию). Вот только что там будет с ФШ при такой снхронизации в те давние времена исследовать было просто не на чем.

Возможно прийдется к этому техническому решению возврашаться на этапе электроооптических ГУНов на базе лазеров с инжекцией опорной частоты опять же по питанию.

 

 

 

 

[Chenakin 12]

Друзья, все мы прекрасно знаем два основных способа синтеза: косвенный и прямой (комбинации пока не рассматриваем). Вопрос: есть ли что-то промежуточное, принципиально отличающееся от этих двух способов, но сочетающее в себе положительные стороны каждого?

Это как там у Филатова было: “Исхитрись-ка мне добыть то, чего не может быть.”

 

Исхитрись-ка мне добыть

 

Промежуточное – это, наверное, всё-таки комбинация. Например, набираем гармоники оптимальным способом, а нужную выделяем фильтром ФАПЧ (N=1). Или же предметом обсуждения могут быть компоненты со свойствами прямого и аналогового синтеза (тот же ГУН с инжекцией) или, например, полностью аналоговая ФАПЧ. Вот, ещё один весьма нестандартный пример из той же серии – квадрокоррелятор:

 

Quadricorrelator_Concept.pdf

[khach 33]

Это как там у Филатова было: “Исхитрись-ка мне добыть то, чего не может быть.”

Вот недавно пришли с такой задачей- синтезатор частот с фотоническим выходом. Т,е синтезатор с перестройкой в диапазоне 1ГГц- 140 ГГц с суб-мегагерцовым шагом и неплохой ФШ, но выход не коаксиал, не волновод, а световод с монохромным лазерным светом, модулированным на заданной частоте. Прямая модуляция полупроводникового лазера такими частотами невозможна, модуляторы тоже не тянут. Приходится городить оптический гетеродин как тут https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1708/1708.05228.pdf

Кто-нибудь уже имел опыт конструирования таких синтезаторов?

 

 

[rloc 43]

Это как там у Филатова было: ”Исхитрись-ка мне добыть то, чего не может быть.”

Лучше и не скажешь )

 

Возьмем петлю ФАПЧ и начнем постепенно увеличивать полосу. Если предположить достаточно высокое быстродействие, линейность и отсутствие задержек во всех внутрипетлевых элементах, что будет мешать увеличивать быстродействие?

В любом случае останется задержка распространения, даже в микрополосковых линиях, пусть маленькая, но она многократно умножится если параметры интегрирующей цепочки подобраны не точно. В результате, при одинаковой ширине полос обычного аналогового фильтра и фильтра ФАПЧ, последний будет раз в 10 дольше устанавливаться. А сократить задержки в активных элементах с расширением полосы - совсем сложная задача. Что остается? Геометрически уменьшить размеры петли и выкинуть все лишнее. В итоге логично приходим:

 

Или же предметом обсуждения могут быть компоненты со свойствами прямого и аналогового синтеза (тот же ГУН с инжекцией) или, например, полностью аналоговая ФАПЧ.

Были схемы с непосредственной синхронизацией ГУНов сигналом опорной ( или разностной) частоты на далекой субгармонике.

К этому и подвожу.

 

нужна высокая добротность резонатора ГУНа

Вот только что там будет с ФШ при такой снхронизации

Не все так плохо. Приведу боевой пример:

 

 

Хороша умножилка? С 2.5 до 20 ГГц без потерь. Думаю, если бы взяли лучше, чем SMA100A, то -130 дБн/Гц можно было увидеть на 10кГц@20 ГГц. Никаких сложных фильтров, многокаскадного удвоения 2 x 2 x 2 ... В микроскоп не разглядишь. А два последовательно включить, то и спуры до 100 дБ упадут. И коэффициент умножения любой. И делителей не надо. Сказка.

 

Вот, ещё один весьма нестандартный пример из той же серии – квадрокоррелятор:

Разберемся и с этим "квадракоптером", на досуге.

[Chenakin 12]

Геометрически уменьшить размеры петли и выкинуть все лишнее.

Я думаю, не стоит преувеличивать влияние геометрических размеров. В противном случае мы бы использовали их во благо, а не во вред – помните ”декоррелятор шумов” (re: вечный двигатель)? Хотя, конечно, иметь малые размеры – это плюс, а не минус.

 

Хороша умножилка? С 2.5 до 20 ГГц без потерь. Думаю, если бы взяли лучше, чем SMA100A, то -130 дБн/Гц можно было увидеть на 10кГц@20 ГГц.

Любопытная штука. Похоже, нижняя петля выставляет ГУН на нужную гармонику, а потом происходит перезахват верхней петлёй с инжекцией. Я практикую аналогичное решение, только вместо петли с инжекцией у меня гирлянда смесителей (что более предсказуемо, но гораздо более затратно). Перезахват осуществляется просто переключением с помощью переключателя. Хотелось бы понять, как это происходит в приведенном примере. Ещё интересует рабочий диапазон ГУН. Khach прав, обычно ГУН с инжекцией узкополосный и весьма капризный. Картинки, похоже, взяты из какой-то статьи? Можно саму статью посмотреть?

 

А два последовательно включить, то и спуры до 100 дБ упадут. И коэффициент умножения любой. И делителей не надо. Сказка.

Сказка может быть омрачена технологичностью и повторяемостью. Но сама концепция довольно красивая.

Изменено 27 февраля, 2018 пользователем Chenakin

[rloc 43]

Я думаю, не стоит преувеличивать влияние геометрических размеров.

Уточню, критика направлена на размеры обратной связи и большое количество элементов в ней. Как мне кажется, сам синтезатор не обязательно запихивать в спичечный коробок, на первом месте характеристики. Стоит добавить задержку в обычный аналоговый фильтр, он сразу наследует плохие черты ФАПЧ - длительное установление. Яркий пример - ПАВ, с большой задержкой между ВШП. Как только нарушается согласование, переотражения затягиваются по времени и пропорционально увеличивается время установления. По этой причине, неоднократно приходилось отказываться от применения ПАВ при работе с быстрыми сигналами в рабочих платах.

 

Любопытная штука.

Не сомневался, что понравится.

 

Я практикую аналогичное решение, только вместо петли с инжекцией у меня гирлянда смесителей (что более предсказуемо, но гораздо более затратно).

Насчет предсказуемости можно поспорить. Почему ФАПЧ более предсказуема? Дело в расчете, независимом управлении параметрами. И там, и там ситуация одинаковая.

 

Хотелось бы понять, как это происходит в приведенном примере. Ещё интересует рабочий диапазон ГУН. Khach прав, обычно ГУН с инжекцией узкополосный и весьма капризный. Картинки, похоже, взяты из какой-то статьи? Можно саму статью посмотреть?

Khach писал об инжекции через цепи питания - это не серьезно.И речь шла о высокой добротности, а значит инертности к внешним раздражителям. Но мы же стремимся отойти от таких вещей (ЖИГ). Пусть будет ГУН с плохими шумами, захватим его широкой петлей, но с низкими внутрипетлевыми шумами опорного сигнала. В огромном количестве микросхем по CMOS технологии работают делители на инжекции сигнала, уверен многим попадались похожие статьи, но не везде есть рациональное зерно. По памяти встречал генераторы с октавным перекрытием по диапазону захвата, где надобности в предустановке нет. По приведенной статье видна топология из 4-х ГУНов.

 

Subharmonic_PLL_J.pdf

 

Но сама концепция довольна красивая.

В простоте и повторяемости красота.

[rloc 43]

Если не против, пробежимся кратенько по статье в диалоге, разберем "полет": плюсы/минусы, где контролировать, стабильность, ...

 

[Vitaly_K 0]

Друзья, все мы прекрасно знаем два основных способа синтеза: косвенный и прямой (комбинации пока не рассматриваем). Вопрос: есть ли что-то промежуточное, принципиально отличающееся от этих двух способов, но сочетающее в себе положительные стороны каждого?

Да, такой способ есть. См. приложенный файл.

____________________879738.pdf

[khach 33]

ГУН с синхронизацией инжекцией в современном мире это экзотика выше 40-50 ггц. Там где прескалеры не работают или прескалеры тоже инжекционные. Поэтому обычно это экзотические полупроводники типа фосфида индия, нитридов итд. Вряд ли получится сделать это на кремнии с вменяемым соотношением цена-качество по сравнению со схемотехникой синтезатора на ФД.

Пр отсутствии полупрводникового производства " в личном владении" только и остается что с диодами Гана в волноводах играться.

При наличии фаба можно конечно занимться такими вещами как Quadrature Injection Locked Oscillator, вытягивая ФШ за счет соединения нескольких осцилляторов со сдвигом фазы.

Ps. вот вообще интересное решение гетеродина-смесителя с инжекционным захватом по оптическому сигналу. Так что не всегда сигнал вводится в схему через выводы активного элемента.

[Vitaly_K 0]

Вот, ещё один весьма нестандартный пример из той же серии – квадрокоррелятор

Возможно, будет понятнее, если в моём переводе на русский, см. приложенный файл. Там же добавлен материал о практической реализации.Quadricorrelator.pdf

 

[Chenakin 12]

Если не против, пробежимся кратенько по статье в диалоге, разберем "полет": плюсы/минусы, где контролировать, стабильность, ...

Сначала возможные подводные камни. Вот, что пишут сами авторы по ходу статьи:

 

1. ”Note that this technique can hardly be applied to a simple VCO without a companion phase-locked loop (which ensures the frequency accuracy), since the locking may fail due to the narrow lock range and PVT variations [12], [13].” – стр. 1540

2. ”Note that the noise suppression technique could never be practical for a standalone injection-locked oscillator without frequency-tracking PLL [e.g., Fig. 3B] because the PVT variations would cause substantial performance degradation or simply fail the locking.” – стр. 1542

3. ”The lock range affects the noise shaping of an injection-locked PLL significantly. It is worth noting that the lock range degrades as N increases.” – стр. 1542

4. ”The analysis in Section II implies that a stable and well-behaved subharmonic locking can be achieved, given that the frequency ratio N is less than 10. If we use single-edge injection to lower the power, the maximum N will be cut by half because the effective injection current is reduced by the same amount. To develop general-purpose PLLs which may have much higher divide ratios, we must realize the injection locking in multiple steps.” – стр. 1547

5. ”One issue hidden behind the beauty of the injection-locked PLLs is the pulling between the two locking forces, namely, the phase locking (from the reference PLL) and the injection locking (from the injection signal).” – стр.1544

6. ”Called ”pseudo locking”, this state can never reach a real locking either in phase or frequency.” – стр. 1546

 

В простоте и повторяемости красота.

Полностью согласен! Только, вот, статья направлена в редакцию в 2008 г., а сейчас на дворе 2018. Десять лет пролетело, а коммерческого продукта нет (во всяком случае, я не встречал). Значит, не все так просто (собственно, сами авторы об этом говорят – см. выше). А так, да, я двумя руками за красоту :).

Изменено 28 февраля, 2018 пользователем Chenakin

[VCO 0]

А так, да, я двумя руками за красоту :).

DDS, конечно, но не в том виде, как сегодня.

 

А как там дела у Виталия Козлова, чья тема коррелирует с текущей?

Разве его тема не соответствует выкидыванию PD?

Есть мнение, что его расщепитель фаз до 20 ГГц реален в технологии GaN.

 

Ирония судьбы: сначала узнал про расщепитель фаз о Виталия.

Теперь уже профессионально занимаюсь расцепителями фаз