[Dr.Drew 4]

Кто сказал, что пузатым пива не дают?

Перестроил резонатор на одинаковую свзяь слева и справа. Вот две картинки. Схема генератора аналогична приведённой в статье про 1,3 ГГц ДРО. С той лишь разницей, что между выходом усилителя и резонатором вставлен циркулятор. Сначала сигнал снимался с выхода резонатора, проходя через прямой выход НО. Потом снял сигнал со свободного выхода циркулятора. Обе характеристики на одной картинке. Потом усилитель и НО поменял местами (вторая картинка). Итак, получается минус 182 дБн/Гц отстаточного шума, собственная добротность 6200. Мощность усилителя 28 дБм. Запас по усилению 3 дБ. На вход усилителя получается 11 дБм. Беру известную формулу про фазовый шум, например, из VCO Tutorial от У.Рода: там, где 2GFkT/Po. Подставляю, учитывая, что Po/G=11 дБм. И получаю, что остаточный фазовый шум равен минус 182+F дБн/Гц. Но у меня уже минус 182 остатка! Это что, идеальный усилитель получается? Ладно, иду дальше. Граница белого частотного шума 650 кГц. На 100 кГц должно быть тогда минус 166, а на 10 - минус 143. Здесь же находится фликкерная граница. Её очень чётко можно отследить по разнице уровней на 1 и 10 кГц в 27 дБ. Ну и на 1 кГц должно быть минус 116. Что-то, как-то...

Изменено 3 мая, 2011 пользователем Dr.Drew

[wjsaru 0]

Кто сказал, что пузатым пива не дают?

Перестроил резонатор на одинаковую свзяь слева и справа. Вот две картинки. Схема генератора аналогична приведённой в статье про 1,3 ГГц ДРО. С той лишь разницей, что между выходом усилителя и резонатором вставлен циркулятор. Сначала сигнал снимался с выхода резонатора, проходя через прямой выход НО. Потом снял сигнал со свободного выхода циркулятора. Обе характеристики на одной картинке. Потом усилитель и НО поменял местами (вторая картинка). Итак, получается минус 182 дБн/Гц отстаточного шума, собственная добротность 6200. Мощность усилителя 28 дБм. Запас по усилению 3 дБ. На вход усилителя получается 11 дБм. Беру известную формулу про фазовый шум, например, из VCO Tutorial от У.Рода: там, где 2GFkT/Po. Подставляю, учитывая, что Po/G=11 дБм. И получаю, что остаточный фазовый шум равен минус 182+F дБн/Гц. Но у меня уже минус 182 остатка! Это что, идеальный усилитель получается? Ладно, иду дальше. Граница белого частотного шума 650 кГц. На 100 кГц должно быть тогда минус 166, а на 10 - минус 143. Здесь же находится фликкерная граница. Её очень чётко можно отследить по разнице уровней на 1 и 10 кГц в 27 дБ. Ну и на 1 кГц должно быть минус 116. Что-то, как-то...

 

Ваши графики смахивают на шумы генератора с GaAs PHEMTом или HBT. Хотя полка действительно очень низкая, но особых противоречий я не вижу. Если посчитать отношение сигнал шум в петле по kTFG/2Pout то будет -177-28+G+F т. е. где-то -194+F.

 

[Dr.Drew 4]

А чёрт, забыл комментарий вставить. Дальше 10 кГц на максимальных корреляциях прибор уже ничего не видит - показывает махровый порог чувствительности. Ну только с выхода усилителя удалось ещё разглядеть шум от 1 МГц. Но между 10 и 1000 кГц - слепое пятно.

 

Про шум немного не понял, в разных трудах разные формулы для остаточного шума. Если двойка внизу, то F=12 дБ.

 

И ещё вопрос про реализацию интерферометра. Пусть резонатор отражает четверть падающей мощности в резонансе (-6 дБ). Циркулятор идеальный. Для подавления несущей я перед циркулятором ответвляю 6 дБ мощности (допустим без потерь). Потом суммирую. Какие будут потери вдали от резонанса? Если я суммирую идеальным сумматором, то 9 дБ получается, так как через одно плечо проходит полностью отражённая волна с потерями в сумматоре 3 дБ, а через другое - потерявшая 6 дБ в НО и 3 дБ в сумматоре. Складываются они в противофазе.

А теперь ближе к практике. Так как 6 дБ НО в SMD исполнении я не нашёл, то есть идея делить мощу сплиттером. Для балансировки амплитуд я ставлю 6 дБ аттенюатор в плечо, отводящее падающую волну и опять суммирую. Потери вне резонанса получаются уже 12 дБ. И в довершение всего я заменяю циркулятор на сплиттер и потери увеличиваются ещё на 3 дБ (но в реальности будет побольше потерь). Всё так? То есть я могу собрать всё на сплиттерах и получить те же шумы, что и расчитал wjs, но с мощностью 28, а не 20 дБм? Разумеется, собственная добротность предполагается такой же.

VCoTutorial.pdf

PhaseNoise_1_.pdf

Изменено 3 мая, 2011 пользователем Dr.Drew

[wjsaru 0]

А чёрт, забыл комментарий вставить. Дальше 10 кГц на максимальных корреляциях прибор уже ничего не видит - показывает махровый порог чувствительности. Ну только с выхода усилителя удалось ещё разглядеть шум от 1 МГц. Но между 10 и 1000 кГц - слепое пятно.

 

Про шум немного не понял, в разных трудах разные формулы для остаточного шума. Если двойка внизу, то F=12 дБ.

 

И ещё вопрос про реализацию интерферометра. Пусть резонатор отражает четверть падающей мощности в резонансе (-6 дБ). Циркулятор идеальный. Для подавления несущей я перед циркулятором ответвляю 6 дБ мощности (допустим без потерь). Потом суммирую. Какие будут потери вдали от резонанса? Если я суммирую идеальным сумматором, то 9 дБ получается, так как через одно плечо проходит полностью отражённая волна с потерями в сумматоре 3 дБ, а через другое - потерявшая 6 дБ в НО и 3 дБ в сумматоре. Складываются они в противофазе.

А теперь ближе к практике. Так как 6 дБ НО в SMD исполнении я не нашёл, то есть идея делить мощу сплиттером. Для балансировки амплитуд я ставлю 6 дБ аттенюатор в плечо, отводящее падающую волну и опять суммирую. Потери вне резонанса получаются уже 12 дБ. И в довершение всего я заменяю циркулятор на сплиттер и потери увеличиваются ещё на 3 дБ (но в реальности будет побольше потерь). Всё так? То есть я могу собрать всё на сплиттерах и получить те же шумы, что и расчитал wjs, но с мощностью 28, а не 20 дБм? Разумеется, собственная добротность предполагается такой же.

 

Сперва я так и подумал что между 10 и 1000 кГц уже видны шумы измерителя.

 

Для подавление несущей мне кажется лучше использовать 6 дБельный НО. В его прямое плечо подать сигнал с циркулятора а в другое там где сигнал проходит с ослаблением подать в районе 5 дБм из петли. Мне кажется что это оптимальный вариант, а сам НО можно и на полосках для начала сделать. Хотя городить все это дело как-то слишком сложно для этого генератора. Я бы Вам посоветовал вобще обойтись без подавления несущей. Если Вы замените циркулятор на НО то будет 6 дб потерь т е 28 дбм уменьшатся до 21-22 дбм и если настроить связь чтоб от дра отражалось -30 дб то на входе мшу будет где-то -9 дбм, которые можно будет без проблем усилить до 5-6 дбм. Конечно 15 дб усиления не дадут много выигрыша по фликкеру но те самые -140 на 1 кгц получить я думаю можно.

[Chenakin 13]

А чёрт, забыл комментарий вставить. Дальше 10 кГц на максимальных корреляциях прибор уже ничего не видит - показывает махровый порог чувствительности.

Не вдаваясь глубоко в детали (пишу на ходу, а Ваши данные очень интересные!), вот что на ходу бросается в глаза:

1. Такое впечатление, что Вы поймали полку внутренней ФАПЧ SSA до пары сотен кГц (естественно, придавленную корреляциями). Надо проверить. Вы используете SSA c downconverter-ом или напрямую?

2. Если я правильно проинтерпретировал картинку на экране SSA, аттенюатор установлен на 15 дБ, а сигнал на его входе 20 дБм, это так? Тогда, предполагая, что аттенюатор – это такой 50-омный резистор, на его выходе имеем всего 5 дБм, т.е. -177-5=-182, что тоже подозрительно близко. Правда, опять же, я не помню, аттенюатор стоит прямо на входе, общий или два раздельных (т.е. его шумы корреляциями подавляются или нет).

Вообще, я думаю, прежде чем двигаться дальше, надо чётко разобраться с чувствительностью SSA, чтобы понять, а что Вы на самом деле меряете. Сначала, конечно, надо бы посмотреть datasheet для Вашей конкретной конфигурации. Кроме того, я бы ещё провёл пару экспериментов, а именно:

1. Промерьте этот генератор с разным числом корреляций: 1, 10, 100 и т.д., чтобы посмотреть когда они перестают оказывать влияние.

2. У Вас ещё остался сапфировый резонатор на близкую частоту? Можно ли его перестроить, чтобы получить одинаковую связь (6 дБ на проход)? Тогда априори полагая, что он имеет намного больше Q, замените ДР и посмотрите просядет ли нужный регион или останется на месте. Ещё проще - можно снять крышу с ДР, добротность упадёт (лучше в этом предварительно убедиться) и посмотреть на сколько возрастут шумы. Потом можно всё это проанализировать, чтобы иметь представление, что можно увидеть, а что нет.

 

 

А теперь ближе к практике. Так как 6 дБ НО в SMD исполнении я не нашёл...

Вот, удобно бывает использовать: http://www.minicircuits.com/pdfs/QCN-45+.pdf

 

Конечно 15 дб усиления не дадут много выигрыша по фликкеру но те самые -140 на 1 кгц получить я думаю можно.

Усиление как таковое и операционником (после миксера) обеспечить можно. Работа МШУ состоит в увеличении чувствительности (уменьшении коэффициента шума) петли downconvertera-а. Мне кажется, что -140 можно и без МШУ получить, надо б посчитать...

[Dr.Drew 4]

wjs

А как же параметр T0? Уменьшение отражения от резонатора до минус 30 - это же усиление связи с ним. Чтобы хотя бы минус 15 получить, приходится брать коэффициент связи 10. Вообще, если честно не понимаю как можно реализовать КСС без интерферометра на мощностях выше 15 дБм - смеситель "заткнётся" сразу. Ну и лучше найти 7-8 дБ НО, я думаю, - там на беготню волны через НО и циркуляторы 2 дБ уйдёт и окажется, что отражённая волна меньше падающей. Хотя и такие я не нашёл. Есть BDCA1-10-40, но с 11 дБ. Придётся давить отражённую немного. Тут два способа - усиливать связь до 3 (посчитал) или ставить аттенюатор около 4 дБ. В первом случае опять T0 страдает, а во втором - потери вдали от резонанса 10 дБ получаются. В общем, куда ни кинь...Хотя вариант с НО мне больше нравится - меньше компонентов. Ну или как вариант, увеличить ответвляемую мощность навесив к НО внешние компоненты...или всё-таки вытравить - под боком уже есть доступная технология с зазором до 75 мкм, а мне хватит и 90 на длине 10 мм, чтобы 8 дБ НО реализовать.

 

Chenakin

Этот бугор я не первый раз "ловлю". Уже с ним на "Ты". Это порог чувствительности прибора. Уже проверено, что он меняется на 5 дБ при изменении корреляций на порядок. Насчёт аттенюатора не знаю, но то, что минус 182 - это остаточный, видно из характеристики ФШ на выходе резонатора - там вообще минус 185 и похоже, это не предел. А мощности на выходе аттенюатора в обоих случаях примерно одинаковые. Похоже, что прибор способен померить отношение теплового шума к мощности несущей (если вспомнить мои эксперименты с КГ), а при общем аттенюаторе это невозможно.

Мне больше нравится QCS-592. У него баланс получше.

 

УНЧ строится как обыкновенный интегратор без инверсии фазы на ОУ для ФАПЧ?

Изменено 4 мая, 2011 пользователем Dr.Drew

[wjsaru 0]

wjs

А как же параметр T0? Уменьшение отражения от резонатора до минус 30 - это же усиление связи с ним. Чтобы хотя бы минус 15 получить, приходится брать коэффициент связи 10. Вообще, если честно не понимаю как можно реализовать КСС без интерферометра на мощностях выше 15 дБм - смеситель "заткнётся" сразу. Ну и лучше найти 7-8 дБ НО, я думаю, - там на беготню волны через НО и циркуляторы 2 дБ уйдёт и окажется, что отражённая волна меньше падающей. Хотя и такие я не нашёл. Есть BDCA1-10-40, но с 11 дБ. Придётся давить отражённую немного. Тут два способа - усиливать связь до 3 (посчитал) или ставить аттенюатор около 4 дБ. В первом случае опять T0 страдает, а во втором - потери вдали от резонанса 10 дБ получаются. В общем, куда ни кинь...Хотя вариант с НО мне больше нравится - меньше компонентов. Ну или как вариант, увеличить ответвляемую мощность навесив к НО внешние компоненты...или всё-таки вытравить - под боком уже есть доступная технология с зазором до 75 мкм, а мне хватит и 90 на длине 10 мм, чтобы 8 дБ НО реализовать.

 

Как раз T0 только улучшится :rolleyes: При этом коэффициент связи по входу резонатора будет где-то 0.95. Кстати в моем понммании этот коэффициент определяется как Rres/Z0, где Rres это активное сопративлние резонатора а Z0=50 ом. Когда Rres=Z0 то связь называется критической при этом отрожение бесконечно мало а T0=0.5. Сделать отражение -30 дБ достаточно просто если конечно мост правильно настроен, а связь с др на это никаких ограничений не накладывает. Другое дело что эти -30 надо будет поддерживать в температуре, но если резонатор в термостате, то особых проблем не будет. Хотя конечно дополнительное подавление несущей не помешает, но оно тоже может гулять так что надо искать золотую середину скажем -20 от резонатора и -20 на НО.

 

Вот что-то в этом духе

 

[Dr.Drew 4]

Вах-вах, плохо меня учили в ВУЗе - посыплю голову пеплом. :cranky:

Хотя я намеревался давить несущую на 35 дБ с помощью одного 6 дБ НО, как Вы и предлагали. Только свзяь бралась одинаковой с двух сторон и отражение с потерями на проход получались одинаковыми - по 6 дБ.

[wjsaru 0]

Вах-вах, плохо меня учили в ВУЗе - посыплю голову пеплом. :cranky:

Хотя я намеревался давить несущую на 35 дБ с помощью одного 6 дБ НО, как Вы и предлагали. Только свзяь бралась одинаковой с двух сторон и отражение с потерями на проход получались одинаковыми - по 6 дБ.

 

Может и правильно учили просто есть несколько определений этих коэффициентов и на свч удобнее тот который я написал выше. Кстати я Вам дал упрощенную формулу когда др представляется в виде последовательного контура, а более полное описание есть в книге Ильченко про ферритовые и диэлектрические резонаторы. В Вашем случае когда 6 дБ потерь коэффициенты будут по 0.5 и T0=0.25 (хотя точно не вспомню). Такой вариант тоже имеет право быть но он не оптимален и надо много ответвлять мощи на НО.

[Dr.Drew 4]

Если Вы про подраздел 3.5 "Диэлектрический резонатор, включенный как элемент связи линий передачи", то оба варианта с K1=K2=0,5 и K1=0,95, K2=0,15 с точки зрения суммарной связи одинаковы. Что в первом случае K=K1+K2=1, что во втором - 1,1, дающие T0=0,5. Только в первом случае получаются Г=Т=-6 дБ, а во втором Г=-21 дБ, а Т=-9 дБ. Г-отражение, Т-передача на резонансе. Да, вариант с несимметричной связью оптимальнее для КСС.

[wjsaru 0]

Если Вы про подраздел 3.5 "Диэлектрический резонатор, включенный как элемент связи линий передачи", то оба варианта с K1=K2=0,5 и K1=0,95, K2=0,15 с точки зрения суммарной связи одинаковы. Что в первом случае K=K1+K2=1, что во втором - 1,1, дающие T0=0,5. Только в первом случае получаются Г=Т=-6 дБ, а во втором Г=-21 дБ, а Т=-9 дБ. Г-отражение, Т-передача на резонансе. Да, вариант с несимметричной связью оптимальнее для КСС.

 

С T0 не совсем правильно, но уже близко Если будет время завтра еще напишу что и как с этим параметром. Еще хотел спросить какая была мощность на выходе циркулятора когда -170 полка намерялась?

[Dr.Drew 4]

В самом первом эксперименте связь была 0,55 и 0,1 примерно. Отражение от резонатора на уровне минус 10 дБ - где-то 17-18 дБм. Передача резонатора - минус 13 дБ.

[wjsaru 0]

В самом первом эксперименте связь была 0,55 и 0,1 примерно. Отражение от резонатора на уровне минус 10 дБ - где-то 17-18 дБм. Передача резонатора - минус 13 дБ.

 

 

А когда -182 был шум связь была такойже или уже по 0.5? Вот тот первый график где подписи (с резонатора, с циркулятора ) там какая связь?

[Dr.Drew 4]

Потом перестроил по 0,5 с двух сторон и получил минус 182 остаточного.

[wjsaru 0]

Потом перестроил по 0,5 с двух сторон и получил минус 182 остаточного.

 

А вот интересно какой будет остаточный шум если связь сделать 0.95 и 0.1? Кстати может это влияние рассогласования по выходу резонатора. Когда связь всего 0.1 то усилок по входу видит очень отличный от 50 ом импеданс и возможно это усиливает его шумы. Это можно проверить установив дополнительный вентиль на выходе ДРа.