Опять же повторюсь, два сигнала с одной и той же частотой, пусть и с разными фазами - ничего страшного сотворить не могут. А вот с USB конечно вопрос хороший. Тут хорошо иметь внутренную ФАПЧ, чтобы поделить до, допустим, 2 МГц и умножить до 12 (48 и т.д.).

Чтобы расширить до 1 МГц, придётся опустить шумы до -125 дБн/Гц - если на этой картинке сохранять оптимальную точку пересечения с шумами ГУНа (А можно и не сохранять, если вытаскивать скорость по максимуму. Но тогда шумы, соответственно, будут не столько красиво смотреться; картинка несколько грубоватой получиться).


Вы правы, всё это предмет дальнейшей оптимизации. Дайте знать, когда появится следующая версия, будет любопытно взглянуть.


Интересно, все это действительно рекомендуют направо и налево, но не сильно-то широко этим и пользуются (имеется в виду конструкции синтезаторов СВЧ). По крайней мере, я сильно ругаюсь, когда вижу изолированные земли – мало чего этот болтающийся резонатор может натворить там, где этого не ждёшь. Всё-таки, с одной землёй как-то спокойней - по крайней мере, чётко понятно, что от чего и где надо изолировать. Оно чем проще, тем лучше.

Они у многих микроконтроллеров есть, но не столь продвинутые, да и не делят 100 МГц, наоборот, умножают до частот такого порядка. Такая ФАПЧ уж точно может загадить спектр, если её не изолировать как следует от основных контуров.

Ну а если поподробнее сфокусировать взор на способах изоляции при таком тактировании, которое Вы предложили, что лучше всего использовать? Мне вот, например, чем дальше, тем больше симпатичен способ оптоволоконной передачи опоры, тактирования и управления. А как ещё хорошо изолировать цифру и опору?

Солидарен. Мало того, подтверждение в уходе от таких мер мы можем найти в аналого-цифровой схемотехнике, где уже чётко обозначилась тенденция замены разделения земель на использование дифференциальных цифровых входов/выходов типа LVDS, USB, RS-422, PECL и т.д.

У нас наметилась тенденция перерисовывать за "программистами" платы с аналого-цифровыми микросхемами с их выпендрежом с разделением земель и т.п.

Решил и эту тему приподнять, дабы продолжить обсуждение и развитие тематики синтеза и пробудить к делу уже вышедших из послеотпускового коматозного состояния специалистов. У меня же с этим проще - отпуск разбил на 4, 5, 5 и 14 дней (так выгоднее) и получил ещё пару-тройку задачек.

Не дождавшись таки нового шедевра от Синтезпрома, решил сам слепить ФАПЧ со временем перестройки не более 1 мкс. Подробности здесь.
Вопрос, который остался нерешённым, встал и у меня: Какой метод истинного LD выбрать для обеспечения максимальной достоверности при минимальных габаритах? Вариант ФАПЧ должен быть столь же надёжным, сколь и вариант генератора гармоник.

И ещё, прошу модераторов закрепить эту тему в шапке форума и переименовать в "Вопросы по синтезу частоты". По-моему - уже давно заслужили!

Максимальная достоверность- это боюсь только прямая оцифровка выхода диодного фазового детектора (кольцевого смесителя), в качестве опоры которого будет второй идиентичный синтезатор, который был заранее перестроен на заданную частоту и успел "устаканится". Понятное дело, что у синтезаторов общая опора.
Извращения типа акустооптического модулятора, одномодового одночастотного лазера, спектра лазера на CCD и эволюции этого спектра от времени при перестройке РЧ сигнала акустооптики нашей ФАПЧ не рассматриваем- скажем так, метод действенный, но весьма лабораторный. Если дать по второй оси CCD матрицы развертку по времени, синхронную с перестройкой ФАПЧ, можно наблюдать много интересного в эволюциях спектра.

Таким "эталонным" синтезатором может быть только генератор гармоник с набором фильтров, усилителей и АРМ. У меня задача - заменить монстра, а не усугубить его.

Какие-то неведомые мне извращения (ну не из этих я!), наверняка трудоёмкие и габаритные. Мне бы что попроще и понадёжнее, типо того, что выше rloc прелагал. В конце-концов можно управляющее напряжение измерить. Надо просто учесть, что я всё делаю сам, и шибко сложную математику мне некогда отлаживать.

Наверное, это задача уже не для ФАПЧ, а для прямого синтеза. Или, скажем так – на грани.


Скорее всего, прямое измерение частоты.


Не обязательно. Как вариант, программируемый дробный делитель частоты (или DDS в качестве такого делителя - мы уже говорили), чтобы привести любую выходную к опорной (и сравнить с ней). Собственно, ни то, ни это, нельзя назвать ”эталоном”, т.к. одинаково подвержено ошибке (сбою). Основная идея – введение избыточности (использование другого метода, что резко уменьшает вероятность ложного функционирования).

Из соседней ветки (собственно, тема та же):


Катушка эл-та разбивается на несколько катушек – одна большая, имеющая N витков, вторая с N/2 витками, следующая с N/4 и т.д. - в зависимости от требуемой точности предустановки частоты. Катушки включаются-выключаются мощными переключателями, что эквивалентно бинарному поиску частоты (гистерезис – это уже другая история) без использования ЦАП-ов с источниками тока и т.д.


Помню, пробовали приспособить выход LD от ADF-ок. Учитывая, что это ”недо-LD” (т.е. чувствительность у него слишком большая, и он срабатывает раньше положенного), то его выход можно завести прямо на контроль локального переключателя, который будет перекоммутировать емкость (или другой элемент) фильтра ФАПЧ, ускоряя или замедляя его - в зависимости, что требуется получить. Тут вариантов много. И чем проще, тем лучше, а то бывает, что DSP затмевает разум (точнее здравый смысл).

Сообщение отредактировал Chenakin - Jul 20 2013, 07:30

тему закрепил, переименовал в соответствии с русским переводом названия книги, давшей прежнее название темы.
прежнее название сохранил в подзаголовке (временно).

l1l1l1

При незахвате в виде болтанки вокруг необходимой частоты может дать ложный захват. Типа средняя температура по больнице 36.6. При попытке сокращения времени измерения с применением интерполяционных и им подобных методов может стать сложнее самого синтеза. Да и время обработки и принятия решения может стать больше времени перестройки. У меня радикальное предложение - вообще отказаться от истинного LD - при правильном расчете петли захват и слежение должны получаться автоматом. В пределах заданной разработчиком или ТЗ точностью. При неправильном расчете и срыве слежения напоминает старый анекдот: "Покойник перед смертью потел?" - "Потел" - "Это хорошо!" А вот аварийные ситуации - должны отслеживаться. А фильтры петли , в случае необходимости, коммутировать все-таки контроллером, не взирая на LD. ПМСМ это тот случай, когда системе думать не надо , а работать как жесткий автомат.
Вообще хорошая модель для изучения принципа неопределенности.

Сообщение отредактировал ledum - Jul 20 2013, 10:43

И да, и нет. Ключевое слово(а) (корень зла) – время и точность измерения.


В принципе, так оно обычно и делается. Т.е. то, что называют детектор захвата, правильнее следует называть детектор незахвата или же (точнее) индикатор сбоя системы (что не так уж и плохо, если только что-то куда-то уже не улетело ). Вопрос (риторический) - на сколько стоит доверять такому индикатору и что делать с его показанием. Я стараюсь (по возможности) вводить некую избыточность путём комбинирования некоторых методов контроля.


Для контроллера нужно сформулировать алгоритм принятия решения (когда переключать), например, просто ставить фиксированную задержку. Имея какой-то индикатор (например, выход микросхемы, общепринято именуемый LD – см. выше), можно попытаться уменьшить эту задержку. А далее (если это работает) и сам контроллер исключить (речь шла о чём-то сабмикросекундном).


Что Вы имеете в виду под принципом неопределенности в данном случае?

Спрашиваю потому, что мне импонирует философская постановка вопроса, т.к. позволяет сформулировать задачу (Интересно, но многие вещи фактически делаются исходя от “надо что-то сделать”, а дальше идёт блуждание с выходом на что-то стоящее внимание с не менее долгим последующим обсуждением, оно ли это получилось.) или же выявить более широкую проблему, которая может оказаться интереснее изначальной.
Что имеем в данном случае? Проектируем довольно сложный прибор (синтезатор), пытаясь уменьшить время перестройки. Вот этот синтезатор работает по некому сложному алгоритму, что-то там генерируя, перекоммутируя одну петлю, потом другую, потом элементы фильтра и т.д. Естественно, на это всё требуется время. А далее мы хотим ввести другое устройство (LD), которое должно мгновенно (что нарушает принцип неопределённости) померять истинную вых. частоту. И при этом быть несоизмеримо проще основного прибора (ну ни городить же ещё один синтезатор!). Ну и как такое может быть? Нонсенс.
Пауза. Вдох. Выдох.
А теперь посмотрим с другой стороны. Во-первых, не мгновенно, а за определённый промежуток времени, скажем 10% от времени перестройки самого синтезатора (далее это время контроля будет нужно включить в полное время перестройки в спецификации устройства). Во вторых, не истинную частоту, а некоторою вероятность наличия нужного сигнала. Ну и главное, от этого второго устройства (LD) не требуются ни шумы, ни спуры, ни тоже разрешение, т.е. эти параметры могут быть принесены в жертву ради получения нужной скорости контроля и простоты реализации. При такой постановке вопроса, ситуация уже не выглядит столь безысходно. Т.е. может это и возможно?

Но сначала нужно сформулировать задачу.

именно это и имел в виду - за бесконечное малое время невозможно с бесконечной точностью узнать частоту. Типа пары неопределенностей Гайзенберга - импульс-координата, энергия-время, произведение дельт которых больше или равно h.
То есть, возможно, должна быть некая константа, являющаяся пределом точности - допуск на отклонение частоты или фазы при неком малом времени измерения.
Что касается измерения частоты - большинство методов являются осредняющими - этого я и боюсь. Вдруг в интервале измерения попадем на линейно-изменяющуюся частоту около целевой, например, при колебательном процессе в петле при возбуде. Да и счетчик неслабый должен быть - прескалеры либо увеличивают время измерения, либо гробят точность.
Надо будет на досуге покопаться в патентах. Наверняка вопрос быстрых LD в ЧД и ФД вставал
У нас при включении меряются все токи и напряжения, потом проверяется захват в крайних точках - и все. Вроде петли считать умеем, более того, времянки позволяют делать запас по фазе. А отказы в момент работы пока не наблюдались. Только при включении.
В одном старом изделии просто меряли переменную составляющую управляющего напряжения. Если после определенного дельта Т после команды перестройки на некотором интервале она больше заданного уровня - авария. Но не везде такое проходит. Этот сигнал, кстати, отключал генератор поиска на опере и переводил этот опер из генератора трапеции в режим усилителя в петле.
Второй философский вопрос - а нафига это надо, в смысле 1мкс перестройки. Вопрос риторический. Т.е., если в комплексе это является ограничивающим фактором, то очевидно, комплекс должен это чувствовать, т.е. возможно построить самоконтроль, создав тестовый сигнал. И может не нужен LD. У нас такое тоже было - при включении на короткое время создавали такой контрольный сигнал, который сразу выявлял и повышенные фазовые шумы гетеродина или передатчика, и спуры в них, и возможные отказы промежуточных блоков.

Сообщение отредактировал ledum - Jul 20 2013, 16:56

Спасибо за идею, вспомнил, что встречал в старые времена в ПТЭ цапы-ацп, построенные по этому принципу. Можно даже троичную логику реализовать- включено, выключено, инвертировано- меньше катушек мотать прийдется. Но вот технологи повесятся, особенно с перемоткой ЖИГ фильтров и последующей переюстировкой магнитной системы с подкладыванием фольги в ярмо для получения одинакового поля для всех сфер.

И чем закончилось? Отказались или применили?
PS. Вот наткнулся на интерсную статью "A Fast Lock and Adjustable Dual-Slope PLL with an Automatic Current Controller Kuo-Jen Lin (林國珍), Chih-Sheng Yang (楊智勝) and Chao-Chia Cheng (鄭劭家)"
Автоподстройка тока ФД в зависимости от разности фаз. Неплохое ускорение процесса захвата получается. Вот только размеры схемы при использовании ФД на дискретных элементах удручают- пойдет только как макет.

Параллельно со мной, другие разработчики делают прямой синтез - габаритного монстра с большим числом коммутаторов, фильтров, усилителей.
Моя задача - устранить это недоразумение по методу ФАПЧ. Последние 5 лет сознательно не отвлекался на ложные направления типа ПС и DDS.
Собственно говоря, не вижу объективных причин для того, чтобы этого не сделать. Dr.Drew недавно тоже подтвердил мой оптимизм в этом деле.

Исключено. Я полностью разделяю сомнения ledumа по двум вариантам: цейтнот и 36.6 (не вижу смысла комментировать).
Пока остановился на принципе, описанном здесь: http://electronix.ru/forum/index.php?showt...75901&st=26

Там я отвечал на пост khachа, где он предполагал наличие второго синтезатора для реализации описанного им метода.
Ваши идеи с ДДПКД и DDS мне очень нравятся, но они предполагают несколько иные методы контроля захвата частоты.

Ни минуту не сомневался, что Вы вернётесь в форум "напостоянно". И Вы должны прекрасно понимать, что ответ на этот вопрос за гранью моего доступа.
В названии этой темы всё полностью сформулировано: http://electronix.ru/forum/index.php?showt...=75901&st=0 , только диапазон частот сместился до 20 ГГц.

Собственно говоря, пошла рекурсия. Конечно, мне надо бы выложить весь набор параметров и характеристик, которые надо получить, как Вы рекомендуете делать в своей книге. Но ситуация скорее напоминает Вашу тему Спектроанализатор. Нужно сделать замену прямого синтеза, постараться уложиться в 1 мкс перестройки, а затем обмерить то, что получилось по всем параметрам и характеристикам и сравнить с тем, что имеем методом прямого синтеза. В дальнейшем взять за основу либо ту, либо иную концепцию, схему и конструкцию. Всё предельно просто.
Здесь как раз основным корнем зла, как Вы заметили, является 1 мкс, от неё уже следует всё остальное. Второй важный момент - высочайшая надёжность синтезатора. Ну и третий немаловажный момент - минимальные габариты. Ныне установлен предел для ПП 2''x2'' или 50мм x 50мм. Если не влезу, придётся увеличивать, чего не хотелось бы (пока не вижу серьёзных оснований, чтобы не влезть).

Да, к сожалению, мы тоже делали "составные части". У довольно странных комплексников.
Дык у платы две стороны. Плюс сегодня видел у старых знакомых систему разведения самолетов - сколько плат сумели впихнуть в объем - уму не постижимо. Суммарный , разностные каналы, только каналов приема четыре штуки от разных антенн. Прикольные фазовращатели с шагом 22.5 градуса на коаксиальных направленных ответвителях, коммутируемых p-i-n диодами, пока отснимать не дали. Но можно перенимать опыт "вАфельности" конструкций. У них как раз не работает самотестирующий сигнал при запуске системы - когда тыкаемся щупом на зонд в СВЧ тракт приема - запускается, что-то с уровнем этого сигнала.
Мож все-таки Вам на комплексников придавить?

Сообщение отредактировал ledum - Jul 22 2013, 14:13