[Dr.Drew 4]

Если без циркулятора на выходе резонатора, то где-то минус 180 получается и на 10 кГц около минус 135. С циркулятором падают ниже минус 185 и на 10 кГц уже около минус 138. Кстати, у отражённого сигнала поднялся уровень остаточного шума до минус 162 - сказывается подавление несущей примерно на 20 дБ. Посмотрел смесителем разность фаз отражённой и прошедшей волн. Прибор показал СПМШ 1/f с шумовым напряжением 10 нВ/Гц на частоте 10 кГц. На больших частотах шум становится более-менее равномерным - 2 нВ/Гц.

Изменено 6 мая, 2011 пользователем Dr.Drew

[wjsaru 0]

Если без циркулятора на выходе резонатора, то где-то минус 180 получается и на 10 кГц около минус 135. С циркулятором падают ниже минус 185 и на 10 кГц уже около минус 138. Кстати, у отражённого сигнала поднялся уровень остаточного шума до минус 162 - сказывается подавление несущей примерно на 20 дБ. Посмотрел смесителем разность фаз отражённой и прошедшей волн. Прибор показал СПМШ 1/f с шумовым напряжением 10 нВ/Гц на частоте 10 кГц. На больших частотах шум становится более-менее равномерным - 2 нВ/Гц.

 

 

Похоже Вы на правильном пути. Если в основной петле уже стоит фазовращатель то можно подать на него нч сигнал (просто синусоиду или белый шум) и посмотреть что будет на выходе смесителя. Так Вы можете откалиброваться и тогда можно будет пересчитать напряжение на его выходе в фазовый шум. Кстати белый шум должен передоваться без искажений.

[Chenakin 12]

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

Вы не одиноки :rolleyes: . Там действительно много путаницы (S или L, потом определение мощности - на выходе усилителя или рассеиваемая в резонаторе, потом согласованная эта система или нет и т.д.). Вчера присутствовал на такой вот встрече в узком кругу поговорить о фазовых шумах, слушали Эверарда (я его как специалиста очень уважаю) -

http://www.mtt-scv.org/Events/Entries/2011...scillators.html.

Так вот, он выводил эту самую формулу и, честно признался, что с Лисоном (который тут же рядом и сидел) в этой двойке и расходится. Ещё более забавно, потом он стал выводить формулу другим способом, используя концепцию отрицательного сопротивления, чтобы убедиться, что всё сходится. И что ж Вы думаете? Два метода привели ”почти что” к одному результату, небольшая разница была в... двойке! Эверард так честно и сказал, что должно быть одинаково, но вот пока не выходит. Никто особо спорить не стал, т.к. и проверить это не получается – всегда разницу можно списать на изменение NF (а это малосигнальный параметр) при компрессии. Вообще, вместо одного интегрального значения нужно вводить таблицу значений (как S-параметры) в зависимости от отстройки и мощности (это уже мои пять копеек), но, увы, пока этого нет. Хорошо хоть то, что для оптимизации генератора расчётное значение F особо и не нужно.

 

Я вижу, Вы тут шаг за шагом методично это дело добиваете. Успехов! Всех с наступающим праздником - Днём Победы!

Изменено 7 мая, 2011 пользователем Chenakin

[Dr.Drew 4]

Всех с наступившим Днём Радио!

 

Похоже Вы на правильном пути. Если в основной петле уже стоит фазовращатель то можно подать на него нч сигнал (просто синусоиду или белый шум) и посмотреть что будет на выходе смесителя. Так Вы можете откалиброваться и тогда можно будет пересчитать напряжение на его выходе в фазовый шум. Кстати белый шум должен передоваться без искажений.

 

Фазовращателя как раз и нет. Вот сейчас подумываю на рисованием печатной платы и покупкой комплектухи для этого дела. Там и можно будет посмотреть. УНЧ по какой схеме строится обычно?

[wjsaru 0]

Всех с наступившим Днём Радио!

 

 

 

Фазовращателя как раз и нет. Вот сейчас подумываю на рисованием печатной платы и покупкой комплектухи для этого дела. Там и можно будет посмотреть. УНЧ по какой схеме строится обычно?

 

 

УНЧ может быть как а обычной петле фапч вроде больших примудростей там нет.

 

Вот еще прилагаю расчет T(0)

 

 

 

 

 

[Dr.Drew 4]

Так вот, он выводил эту самую формулу и, честно признался, что с Лисоном (который тут же рядом и сидел) в этой двойке и расходится.

Очередной парадокс в технических науках. Как рассказывал мой неформальный руководитель, это бывает, когда модели строятся по аналогии. Вроде обе правильные, а друг с другом не сходятся, как, например, в термодинамике.

И как мерить NF в режиме больших сигналов? Кроме варианта с подавлением несущей и измерением СПМШ на выходе усилителя, ничего на ум не приходит.

 

Вот еще прилагаю расчет T(0)

Здесь имеется ввиду разница фаз между отражённой и падающей (Reflection Resonator) или прошедшей и падающей (Transmission Resonator)?

Кстати, в отражающем резонаторе в формуле для T закралась ошибка - формула для T, как функции расстройки, а производная q берётся только в нуле почему-то.

При расчёте коэффициента шума ЧД брать КШ смесителя численно равным потерям преобразования? Наверное, сюда пойдёт какой-нибудь МШУ pHEMT типа HMC716LP3, у которого КШ около 1 дБ? Можно их парочку паровозиком поставить - вообще хорошо пойдёт, если несущую ещё поддавить на 10 дБ получится.

 

И ещё, я тут подумал по поводу настройки резонатора на отражение минус 20. У большинства циркуляторов развязка около 20-25 дБ. Так что с подавлением будут проблемы. Я тут увидел такой эффект, когда подключил циркулятор - уровень отражённой волны упал ниже минус 30 дБ и хз, как он будет меняться в температуре.

Изменено 10 мая, 2011 пользователем Dr.Drew

[wjsaru 0]

Очередной парадокс в технических науках. Как рассказывал мой неформальный руководитель, это бывает, когда модели строятся по аналогии. Вроде обе правильные, а друг с другом не сходятся, как, например, в термодинамике.

И как мерить NF в режиме больших сигналов? Кроме варианта с подавлением несущей и измерением СПМШ на выходе усилителя, ничего на ум не приходит.

 

 

Здесь имеется ввиду разница фаз между отражённой и падающей (Reflection Resonator) или прошедшей и падающей (Transmission Resonator)?

Кстати, в отражающем резонаторе в формуле для T закралась ошибка - формула для T, как функции расстройки, а производная q берётся только в нуле почему-то.

При расчёте коэффициента шума ЧД брать КШ смесителя численно равным потерям преобразования? Наверное, сюда пойдёт какой-нибудь МШУ pHEMT типа HMC716LP3, у которого КШ около 1 дБ? Можно их парочку паровозиком поставить - вообще хорошо пойдёт, если несущую ещё поддавить на 10 дБ получится.

 

И ещё, я тут подумал по поводу настройки резонатора на отражение минус 20. У большинства циркуляторов развязка около 20-25 дБ. Так что с подавлением будут проблемы. Я тут увидел такой эффект, когда подключил циркулятор - уровень отражённой волны упал ниже минус 30 дБ и хз, как он будет меняться в температуре.

 

T тоже берется в нуле так что в этом случае эта ошибка не так страшна. МШУ надо делать на усилителях с низким фликкером, а чего там у HMC716LP3 не известно, но попробовать можно. Вобще я Вам не советую сильно увлекаться подавлением несущей. Я бы подзадавил на 40-45 дБ и усилил бы простыми биполярниками. Зачем усложнять? КШ смесителя опять-таки зависит от коварного фликкера и для расчета его надо описывать по формуле a0+a-1/f.

 

 

[Dr.Drew 4]

А если без частотнозависимого слагаемого, КШ смесителя определяется как потери преобразования?

Вот кстати, нашёл прикольную штучку от Anaren. Стоит, судя по всему, копейки. У них и НО есть по 2-3 $ типа 1A1307-10.

C3337J5003AHF.pdf

[Dr.Drew 4]

Похоже, что у меня не такой уж и хороший резонатор. Сделал банку размерами в пять раз больше шайбы. Повозился со связью двумя петлями в плоскости резонатора. Получается примерно 9-10 тысяч собственной добротности. Не дотяну 3-4 дБ по шумам относительно желаемого уровня.

[wjsaru 0]

Похоже, что у меня не такой уж и хороший резонатор. Сделал банку размерами в пять раз больше шайбы. Повозился со связью двумя петлями в плоскости резонатора. Получается примерно 9-10 тысяч собственной добротности. Не дотяну 3-4 дБ по шумам относительно желаемого уровня.

 

Может попробовать достать резонаторы от Skyworks c Q = 30000. У Вас есть возможность их купить? Если нет, то могу попробовать помочь. А вобще можно бы было попросить помощи у Александра ему проще всего достать пару образцов.

[Dr.Drew 4]

Сейчас запрашиваем. Была попытка Temex Ceramics спросить, но они промолчали. У Trans Tech спрашиваем что-нибудь стоковое в диапазоне 3,5-4 ГГц. Конечно, охота с прицелом на массовые поставки, но тут уж как получится. А вообще есть ООО Керамика в Питере. Сайт у них не ахти и даже информация скудная, но делают гораздо больше, чем пишут. По последним данным, они получали на 14 гигах около 10-12 тысяч добротности. На низкие частоты с керамикой 30-35 диэл.пр., скорее всего, не ориентируются. Но если попросить, то сделают. Рылся по производителям и часто встречал цифру 8-10 тысяч на 4 ГГц при 35. Похоже, что мой из этой серии. Ну да ладно, пока буду на этом запускать, а потом, может, выгорит и получше.

 

В формуле КШ дискриминатора - там сумма КШ МШУ и КШ смесителя, уменьшенного на единицу отнесённого к усилению МШУ. Интересно, откуда единица взялась физически? Получается, если взять смеситель с КШ (потерями преобразования) 6-8 дБ, то усиления МШУ 15-16 дБ с лихвой хватит, чтобы смеситель не влиял? И при 100 мВт на входе дискриминатора и подавлении несущей всего на 30 дБ, какой-нибудь среднестатистический МШУ (G=15 дБ, P1=10...15 дБм) обеспечит оптимальный (?) уровень мощности на смесителе? Это я про лейкосапфировый вспомнил (блин, фазовращатели уже на столе лежат, а печатных плат под них пока нет). Для моего ДР генератора с мощёй под 30 дБм уже нужно накинуть 10 дБ на подавление несущей. Понятно, как нужно степень подавления выбирать.

[Chenakin 12]

В формуле КШ дискриминатора - там сумма КШ МШУ и КШ смесителя, уменьшенного на единицу отнесённого к усилению МШУ. Интересно, откуда единица взялась физически?

Рассмотрим петлю обратной связи FLL как обычный downconverter, состоящий из нескольких каскадов (LNA--Mixer--IF Amp--). Тогда КШ такого downconverter-а (как и любого другого многокаскадного устройства, например, многокаскадного усилителя) определяется хорошо известной формулой:

 

F=F₁+(F₂-1)/G₁+(F₃-1)/G₁G₂+…

 

Надеюсь, говорим об одном и том же.

 

Получается, если взять смеситель с КШ (потерями преобразования) 6-8 дБ, то усиления МШУ 15-16 дБ с лихвой хватит, чтобы смеситель не влиял?

Не стоит забывать, что за смесителем стоит ещё один каскад на операционнике (аналог усилителя ПЧ для downconverter-а). Не вдаваясь глубоко в детали, можно в первом приближении сказать (считаем, что все параметры для цепи downconverter-а типичные, а не какие-то экстремальные), что добавление МШУ с 15 дБ хватает, чтобы заметно снизить КШ (который downconverter имел бы без МШУ); 20 дБ хватает, чтобы свести к минимуму влияние каскадов, стоящих за МШУ. Добавлять больше усиления для МШУ смысла особого я не вижу (это может оказаться даже вредно, т.к. фликер и, следовательно, подавление несущей никто не отменял), остальное необходимое усиление лучше вытаскивать операционником (естественно, он тоже должен быть грамотно спроектирован по шумам, в соответствии с той же формулой).

 

А теперь и приходим к тому давнему вопросу – а сколько дБ можно выиграть путём введения МШУ в downconverter-е? Забудем на секунду о высоких материях (иногда приходилось наблюдать как этот МШУ в петле FLL наделялся чуть ли ни какими-то мистическими свойствами :rolleyes: ). Ответить (посчитать) не так уж и сложно, так же как и решить, нужен ли этот МШУ вообще в том или ином конкретном случае - в зависимости от поставленной задачи. Вот это и был мой тогда комментарий; хотя, возможно, я и утрирую (есть такая слабость – смотреть на вещи проще :rolleyes: ).

Изменено 16 мая, 2011 пользователем Chenakin

[Dr.Drew 4]

Спасибо за формулку.

По поводу выигрыша, если брать средненький гибридный смеситель с потерями на преобразование 7-8 дБ, то при КШ МШУ 2 дБ выигрыш будет 5-6 дБ (считаю по формуле). Если взять монолит с его потерями под 10 дБ, то уже выигрыш будет 8 дБ. Не так уж и плохо в обоих случаях. Хотя при мощности на входе дискриминатора под 28 дБм, это будет равносильно моще 20 дБм, но с МШУ, или 28 дБм, но без циркулятора, или с циркулятором и МШУ, но с резонатором, как у меня сейчас. Получатся те же насчитанные минус 140 на 1 кГц. Если извратиться по полной, то ещё 7-8 дБ выиграть можно, по расчёту. Вопрос только в том, получится ли минус 147 на 1 кГц? А это уже весьма недурственная цифра для простого поликристаллического ДР.

[wjsaru 0]

Рассмотрим петлю обратной связи FLL как обычный downconverter, состоящий из нескольких каскадов (LNA--Mixer--IF Amp--). Тогда КШ такого downconverter-а (как и любого другого многокаскадного устройства, например, многокаскадного усилителя) определяется хорошо известной формулой:

 

F=F₁+(F₂-1)/G₁+(F₃-1)/G₁G₂+…

 

Надеюсь, говорим об одном и том же.

 

 

Не стоит забывать, что за смесителем стоит ещё один каскад на операционнике (аналог усилителя ПЧ для downconverter-а). Не вдаваясь глубоко в детали, можно в первом приближении сказать (считаем, что все параметры для цепи downconverter-а типичные, а не какие-то экстремальные), что добавление МШУ с 15 дБ хватает, чтобы заметно снизить КШ (который downconverter имел бы без МШУ); 20 дБ хватает, чтобы свести к минимуму влияние каскадов, стоящих за МШУ. Добавлять больше усиления для МШУ смысла особого я не вижу (это может оказаться даже вредно, т.к. фликер и, следовательно, подавление несущей никто не отменял), остальное необходимое усиление лучше вытаскивать операционником (естественно, он тоже должен быть грамотно спроектирован по шумам, в соответствии с той же формулой).

 

А теперь и приходим к тому давнему вопросу – а сколько дБ можно выиграть путём введения МШУ в downconverter-е? Забудем на секунду о высоких материях (иногда приходилось наблюдать как этот МШУ в петле FLL наделялся чуть ли ни какими-то мистическими свойствами :rolleyes: ). Ответить (посчитать) не так уж и сложно, так же как и решить, нужен ли этот МШУ вообще в том или ином конкретном случае - в зависимости от поставленной задачи. Вот это и был мой тогда комментарий; хотя, возможно, я и утрирую (есть такая слабость – смотреть на вещи проще :rolleyes: ).

 

 

Еще тут не надо забывать что из-за фликкера КШ является функцией частоты отстройки. Скажем на отстройке в 1 МГц шум смесителя действительно будет где-то 10 дБ, а на 1 кГц он может быть и под 20-30 дБ, а на 10 Гц дак вобще под 50 дБ. Если хочется иметь генератор с низким 1/f шумом то надо очень сильно давить несущую и наоборот ставить мшу с большим усилением.

 

Кстати у австралийских генераторов 1/f шум был достаточно высокий. Не знаю удалось ли им понять что является его источником. В свое время грешили на циркулятор и на шум основной петли, но чем это, в конце концов, кончилось я не в курсе. В 2008 кажется они на FCS даже заявили статью про исследование источников 1/f шумов в своих генераторах, но потом я этой публикации не увидел:)

Изменено 16 мая, 2011 пользователем wjs

[Chenakin 12]

Еще тут не надо забывать что из-за фликкера КШ является функцией частоты отстройки.

Да, конечно (точнее это уже будет не КШ в классическом понимании). Я бы ещё добавил зависимость от мощности сигнала (обо всём этом мы уже говорили). А вот насчёт смесителя, честно говоря, у меня полного понимания нет. Ведь используются же диодные смесители (а также умножители) в преобразовании сигнала и, вроде как, сильно шумы не ухудшают (хотя, конечно, всегда надо указывать, о каком уровне шумов идёт речь). Я бы в первую очередь, всё таки, покрутил активный прибор (операционник), стоящий после смесителя на предмет шумов, а уже потом сам смеситель. МШУ с большим усилением, естественно, все эти шумы может задавить, но ведь он и подавления несущей соответствующего требует. А это вещь капризная. В общем, тут широкое поле для оптимизации и различных решений.