Здравствуйте!

Имеется синтезатор HMC702 охвачен по классике одной петлей. Диапазон перестройки 8-12ГГц.
Fxtal = 10 МГц
R = 1
Fpfd = 10/1 = 10 МГц
Шаг перестройки 250 кГц.

Итак начнем устанавливаем частоту 8ГГц, режим целочисленный, а дальше начинаем увеличивать частоту с шагом 250 кГц и переходим в дробный режим

8000,25МГц
8000,50МГц
8000,75МГц
8001,00МГц

и вот доходим до точки 8001,25 и тут появляются палки, я так понимаю это и есть спуры, период повторения через каждые 311,4 кГц
идем дальше

8001,50МГц
8001,75МГц
8002,00МГц
8002,25МГц

точка 8002,5, опять вылезли палки , но тут уже период повторения через каждые 622,8 кГц

Дальше я выкладываю картинки только точек со спурами




последние две фотографии это для наглядности как выглядит спектр в целочисленном режиме и в дробном без спур.

Итак что получается

Палки появляются через каждые 1,25 МГц
составим таблицу точек, где появляются спуры и частота их отстройки от основного сигнала

8000,00 МГц - целочисленный режим
8001,25 МГц - 311,4 кГц
8002,50 МГц - 622,8 кГц
8003,75 МГц - 311,4 кГц
8005,00 МГц - 1,251 МГц
8006,25 МГц - 311,4 кГц
8007,50 МГц - 622,8 кГц
8008,75 МГц - 311,4 кГц
8010,00 МГц - 2,495 МГц
8011,25 МГц - 311,4 кГц
8012,50 МГц - 622,8 кГц
8013,75 МГц - 311,4 кГц
8015,00 МГц - 1,251 МГц
8016,25 МГц - 311,4 кГц
8017,50 МГц - 622,8 кГц
8018,75 МГц - 311,4 кГц
8020,00 МГц - целочисленный режим

получается что
в точках 1,25 / 3,75 / 6,25 / 8,75 / 11,25 / 13,75 / 16,25 / 18,75 - спуры идут через каждые 311,4 кГц
в точках 2,50 / 7,50 / 12,50 / 17,50 - через каждые 622,8 кГц
в точках 5,00/ 15,00 - через каждые 1,251 МГц
и в точке 10МГц - через каждые 2,495 МГц

Точки в которых появляются спуры вроде понятны
Nfrac = (2^23*R*Ffrac) / Fxtal
это когда частота опорного генератора Fxtal становится кратной Ffrac, то есть Nfrac получается целым именно в этих точках и появляются спуры

1)Вопрос в другом откуда берутся значения частот отстройки этих палок 311,4 / 622,8 / и так далее, как просчитать их математически?

Еще вопрос

в одной из тем на этом форуме, в борьбе со спурами предлагалось менять опору, ну например берем опору Fxtal = 120МГц и делим ее на 2/3, т.е 40 и 60 МГц, и тем самым каким то образом уходим от спур, но в итоге по моим расчетам если мы делаем опору сначала 60МГц, то появляются точки со спурами, а если меняем опору на 40МГц, то к этим точкам которые появились при опоре на 60МГц добавляются новые точки. Так в чем тогда смысл смены опоры или я чего то недопонял?

2)Как победить данное зло? или хотя бы их пониже задавить? (пока что немного помогает увеличение Charge-pump up до 2000 мкА при Charge-pump dn 1000 мкА)

без привязки к HMC702, обычно это происходит как то так:
спуры появляются когда сигнал на входе обратной связи PFD может быть выражен через дробь для получения F_PFD, при проведения сравнения.
если делитель для обратной связи может быть точно выражен через INT+ FRAC/MOD, в этом случае SDM становится неэффективным. (обычно для более равномерного распределения и снижения уровня этих спур используют длинную ПСП, но при малом MOD длина ПСП определяется самим значением MOD).
отстройка спур от f0 прямо пропорциональна частоте сравнения PFD и обратно пропорциональна значению MOD

опору предлагают менять на такую, которая позволит во всем диапазоне перестройки эффективно использовать ПСП-SDM. т.е. предварительно просчитать делители для всех необходимых выходных частот при заданной опоре, и убедиться что они не попадут ровно в дробь INT+ FRAC/MOD.

бывает дают ещё один совет - умножать пропорционально MOD и FRAC (пока вмещается в регистр) для удлиннения неповторяющегося участка ПСП и соответственно максимальной отстройки спур от f0 и уменьшения их уровня

Сообщение отредактировал krux - Feb 2 2014, 12:13

Есть такая микруха ADF4153, в описании на которую сказано, что при четных mod появляются дополнительные палки на частотах Fcp/2mod. Этой фитчи не лишены все крутые синтезаторы с ДСМ и огромной дробностью. Сейчас наблюдаю такую же хрень на HMC704, когда диапазон между двумя соседними Int разбиваю на восемь одинаковых интервалов. Лезут палки на отстройках в одну шестнадцатую. Бороться можно добавлением или вычитанием единички к/из фраку (если он ненулевой). Тогда ДСМ запускается как надо, но появляется крохотное относительное смещение по частоте. Вообще, эта штука нигде не документируется производителями. А надо бы.

вот и я также хочу попробовать к Nfrac добавить или отнять единичку, думаю должно помочь. Пробовал пока от обратного, сместится на 1 кГц от точки где появляются палки (это минимальный шаг на который я могу шагнуть ограниченный пока только программно, когда писал программу думал что меньше 1кГц шагать не нужно будет) все сразу лес из палок исчезает. Надо посчитать, а сколько это в Герцах смещение Nfrac на 1.

По-моему 2,3 Гц. Если фрак нулевой, то отшагивать не нужно и даже противопоказано - частота будет качаться.

это и понятно если фрак нулевой то режим целочисленный . у меня получилось 1.3 Гц

Два делителя частоты по два - один для приведения частот ГУН в диапазон 703, а второй - встроенный в 703. То есть четыре разрешения на частоте сравнения 10 МГц: 0,6*4=2,4 Гц

Знакомые картинки, у меня тоже нечто подобное было лет 5-6 назад. Но вобщем поздравляю, синтезатор у Вас наконец-то заработал.
Если это те спуры, которые мне пока не дают возможности использовать дробный режим, то они образуются внутри самой HMC702 недокументированной тактовой частотой. Но у меня они обычно болтаются на уровне не выше -70 дБм, а здесь они столь велики, что больше напоминают биения между опорами. Кварц микроконтроллера пилит? Или внешняя опора фонит?

Олег, у Вас проблемы не только с дробным режимом, но и с целым. Неужели Вам разрешили иметь спуры -60 дБ и выше?
Начните пока с субгармоник на частоте сравнения, задавите их хотябы до -80 дБ, потом сравните картинки и проверьте, как уменьшились остальные спуры.

неа


готов начать... что нужно делать... куда бежать

Ну, для начала можно влепить дополнительную RC-цепочку перед ГУНом, например, с частотой среза в 3-5 раз выше, чем перед ней стоящая. После этого промерьте спектры в тех же режимах и сравните с предыдущими. Не спешите менять ток CP - это никуда не убежит, а манипуляции с ним только собьют с толку. Для начала нужно оптимизировать шумы и спуры.

Только, прежде чем давить спуры надо ещё замерить шумы. Думаю, что с такой опорой там тоже не всё гладко. Угадал?

если я правильно понял то в 3-5 рав выше частоты среза петлевого фильтра? А что должно изменится в спектре? Вы хотите задавить опору которя просачивается в спектр?



хорошо


да опора у меня не известная, но она лучше чем ОНИИП Георгин-10МГц поэтому не думаю что дело в моей опоре. Я вам кстати писал что мне тут пришла вот такая опора Ablno - 120 MHZ. Я так и не понял нужно ли ее как то согласовывать с hmc702 или так можно подавать. Я уже включал ее как есть, выходной спектр синтезатора хуже чем при моей опоре на 10 МГц, справа от несущей куча каких то спур вот фотка




Еще получается выход у этой опоры lvcmos, а я ее на вход sin синтезатора подаю, может из за этого.

Сообщение отредактировал Oleg55 - Feb 4 2014, 08:53

Опора нормальная была (10 МГц), 120 МГц структурно лучше, разница в коэффициенте умножения и величине шумов на отстройках более 1 кГц. LVCMOS можно напрямую подавать на HMC702, чем прямоугольней, тем лучше. Что за ГУН Вы используете? Фазовый шум при отстройке на 1 МГц всего около 95 дБн/Гц. Сначала надо с этим разобраться, потом полосу интегрирующей цепи расширять под новую опору.

ГУН вот такой HMC732. Т.е вы считаете что опора в норме, спуры справа, это из за не правильно расчитанной петли?

Спуры - за петлей, ЭМС плохая. Ищите сначала причину повышенных шумов HMC732, возможно и спуры пропадут. Хиттайтовские ГУНы чувствительны к шумам по питанию и качеству разводки.

Oleg55:: Есть статья по поводу того, что такое ПСС в дробных синтезаторах и как с ними бороться. Она есть а анналах форума, я повторю ссылку:

http://www.tusur.ru/filearchive/reports-ma...11-24-1/102.pdf

Думаю, Вам она будет небезинтересна. В даташитах на микросхемы хитайта описаны integer boudary spurs, и указан механизм их возникновения. Обычно boudary spurs пятого порядка и выше крайне малы. Может, Вам имеет смысл действительно сделать переменную опору на той же HMC834 ? Тогда можно добиться уровня ПСС, ниже основного тона на 90-100 дБ (но придется хорошо попотеть над разводкой платы, это отдельная история). А по поводу палок в спектре за за полосой петли - то тут все очевидно - паразитные наводки либо на управляющем входе ГУН (вероятнее всего, ибо передаточная функция петли ФАПЧ представляет собой ФВЧ только при прохождении помехи с упр. входа ГУН на выход петли, при попадании помехи в иную точку петли за полосой ФАПЧ она будет давиться), или по питанию. То есть, как говорил rloc - проблема с ЭМС платы.Лучше всего ГУН питать от чего-то отдельного и малошумящего, например, HMC976. Её PSRR уже хорошо придавит различные наводки по питанию, главное поставить её поближе к ГУН. А фильтр по питанию на входе стабилизатора ГУН вероятнее всего, решит проблему фильтрации питания окончательно. Если это возможно, то я бы рекомендовал выложить Вам печатную плату тут, на форуме. Многие завсегдатаи форума - крайне опытные конструкторы и инженеры, и , думаю, помощь в этом случае будет куда больше.