Помогите правильно оцифровать ПЧ
ПЧ 100МГц , Полоса 10МГц С уровнем -20 -до +5дБм
Вопрос - какой АРУ или VGA применить перед АЦП - по идее надо на входе АЦП поддерживать сигнал 1Вольт ?
Спасибо

Это получается динамический диапазон на входе АЦП всего 25дБ? Тогда зачем там АРУ, с этим справится даже 8-ми битный АЦП.

..спуры в спектре повылазят, если без аналогового АРУ обходиться, утрата полезных разрядов АЦП выливаются в искажения.

Нужно ли поддерживать постоянный уровень напряжения на входе ацп , и как схемотехнически сделать ару ?

Желательно поддерживать. Но что касается схемотехники - здесь все зависит от Вашей квалификации. От полноценной цифровой АРУ с расчетом петли обратной связи, либо с аналоговой прямой связью - ответвитель на лог детектор (ЕМНИП у Хиттайтов были лог.дет - лог тру РМС) и управляемый логарифмом напряжения усилитель, до простейшей, которая использует имеющуюся у некоторых АЦП (AD9230, например) ножку перегрузки. И держать количество срабатываний, скажем, на 5% (цифра от балды - надо смотреть на максимальное количество эффективных разрядов, да и наверное должна зависеть от пикфактора сигнала) от количества отсчетов. Но это совсем по-колхозному. Работали с LT5514 и HMC627...HMC626. Последние понравились больше. Чисто субъективно. И не забывать хорошо выфильтровывать сигнал. У нас ПАВы. Ну и что такое минус 25 - +5дБм, а то у нас есть кадры, которые постоянно забывают, что дорожка анализатора - это не есть дБм (в смысле не интегрируют в уме, не пересчитывая полосу сигнала и RBW фильтра анализатора)

Сообщение отредактировал ledum - Jun 7 2014, 11:08

Дело в том, что АРУ должен пропускать ( в том числе ) и АМ импульсный сигнал ( 10ки мкС импульсы)
В аналоговых АРУ ( с пиковым детектором и инегратором) скорее всего не хватит скорости отработки
В приложении линейная рег. х-ка ,
С другой стороны если рвсчитать безинерционный ( в пределах одного периода , а не огибающей) АРУ с лог управлением - то он АМ превратит в ровную несущую.
Может есть примеры"полноценной цифровой АРУ" хоть из даташитов, а то из описаний измерителей рмс и VGA/PGA не понятны алгоритмы управления.
Во втором приложении - экспонета АРУ , что и надо реализовать сохранив АМ
Спасибо

Сообщение отредактировал dimka333 - Jun 7 2014, 20:42

Даже самая полноценная цифровая АРУ использует те же алгоритмы, что и не менее полноценная аналоговая. Если нужен сверхкороткий отклик на воздействие, то может следует применить не обратную АРУ, а прямую, когда регулируемый каскад находится не перед детектором, а после. Всё зависит от того, что по динамическому диапазону является самым узким местом в системе.
На сегодня разработана масса цифровых приёмников как с оцифровкой промежуточной, так и непосредственной приёмной частоты с полосами и динамическим диапазоном куда поболее 10МГц и 25дБ. В рабочем интервале сигналов они прекрасно работают без всяких костылей. На мой взгляд и практику тут может быть речь о защитной АРУ, т.е. начинающей работать на уровнях приводящих к перегрузке АЦП и полному разрушению данных.
Меня настораживает, что Вы не затрагиваете тему фильтрации промежуточной частоты и выбора тактовой для АЦП. Сомневаюсь, что будет применяться АЦП с тактовой частотой более 200МГц, значит undersampling, а это накладывает определённые требования на качество фильтрации, Вам об этом намекнули уже.

Я смотрел AD6654 - готовое решение, но в ней AGC на выходе, после ацп фильтров и т.д, скорее нормализатор уровней выходных каналов.
АЦП планирую ADS42JB49 (14бит, 250М) - работа в первой зоне Н., про фильтрацию ( от наложения спектров) знаю, но было бы интересно узнать параметры Ваших фильтров и габариты на 100М
Применяю готовые на 2ю ПЧ ( 1 ГГц) SAW 3х3 мм с приличным срезом ( приложено)
Так же интересует JESD204B тактирование ( частоты и требования на джиттер в рабочих устройствах)., TI в паре советует LMK04828 , но пока не решен вопрос с АРУ ( практическая реализация)

Сообщение отредактировал dimka333 - Jun 8 2014, 11:33

Прекрасно знаком с продукцией Tai-SAW. Отличные фильтры, широко их использую. Фильтры на более низкие частоты имеют примерно в два раза большие габариты чем на гигагерц. Посмотрите на их сайте. Правда ровно на 100МГц там нету. Да и вообще хорошо ли это, размещать промежуточную частоту прямо в FM диапазоне? Хватит экранировки?
Также хорошо знаком с JESD204, пришлось повозиться, но зато как работает, минимум проводов, меньше помех, чем от параллельного интерфейса. Требования к джиттеру полностью зависят от необходимого соотношения сигнал/шум. Если динамический диапазон действительно такой узкий, как указывалось, то LMK обеспечит качество клока с многократным запасом. Всётаки ради полосы 10МГц разгонять клок 250МГц это не рационально. Будет греться АЦП, LMK, по цифровому интерфейсу огромный поток данных. Для таких задач стандартным решением было бы применить более низкочастотный клок и вторую или третью зону Найквиста. Если Вам так нужна АРУ, то заложите в тракте промежуточной частоты аттенюатор, например от RFMD, есть как с цифровым управлением, так и с аналоговым. Раз используется JESD204, то вероятно подключаться он будет к какой-то FPGA. Вот от неё и заведите управление на аттенюатор. Пока будут делаться платы определитесь с алгоритмом регулировки. При таком подходе независимо от алгоритма в схеме ничего менять не надо будет.

Немного в качестве рекламы, хороших организаций.

Мы используем разработанных для нас. ПЧ 124МГц, полоса 100 - 200кГц, затухание в полосе пропускания 12дБ, затухание в полосе заграждения 45дБс. Заказывали в МТУСИ С приёмкой.

Правда потом после ПЧ все равно скидываем на 8МГц, а оцифровывают на 5МГц.

А какие Вы применили тактовые частоты АЦП и JESD интерфейса?
JESD для ПЛИС генерировали IP core ?
И насколько тактовые пролазят в спектр ?
По поводу АРУ - все таки пока хочу не завязываться на внешнее управление., когда то видел блок схему, где сама АЦП управляла АРУ, может есть такие ?

http://wireless-e.ru/assets/files/pdf/2008_3_58.pdf

В моём случае промежуточная частота 140МГц, а тактовая АЦП 117МГц, в свою очередь JESD берёт именно эту частоту, а поскольку в JESD204A линия одна и применяется кодирование 8b/10b, то в цифровом интерфейсе данные со скоростью 2.34Gb/s. Взята IP core от альтеры и переделана на Kintex-7. Конечно, сигнальный вход и вход тактовой частоты АЦП находятся в одном кристалле на расстоянии нескольких мм, так, что просачивания тактовой частоты на вход не быть не может. С 16-ти битным АЦП это привело к смещению постоянной составляющей примерно на 30 единиц шкалы, впрочем в моём АЦП есть коррекция оффсета. На рабочей частоте, а это около 1ГГц, гармоника тактовой частоты пролазит с уровнем -80дБ. Практически все АЦП имеют выход индикации перегрузки. От него в принципе можно взять сигнал управления аттенюатором. Поскольку это сигнал прямо от ядра АЦП, где входной сигнал ещё не претерпевает задержки в фильтрах, то АРУ получится очень быстродействующей. Но есть и минусы. Поскольку этот выход логический, снижать усиление система АРУ сможет только на какую-то фиксированную величину, АРУ не может быть пропорциональной. Кроме того этот сигнал индицирует факт уже состоявшегося события перегрузки, а конечно снижать усиление следовало бы не доходя до полной шкалы. Последний факт правда имеет особенности. Так замечено, что если перегрузки очень кратковременные и неглубокие, то в выходном сигнале искажения совершенно отсутствуют.

Ну спуры скажем не повылазят: те что не зависят от входного сигнала останутся на своём уровне, а остальные (например гармоники) пропорционально уменьшаться.
А вот если применить какой-нить ширпотребный VGA от Аналоговых Девиц, то вот там шумы и спуры могут пойти вверх.


Вообще задача детская и усложнять её аттеньюаторами и логарифмическими детекторами от Hittite явно не стоит.
Полоса всего 10МГц, динамика смешная.
Если взять хороший 14-16 битный АЦП с SNR и SFDR под 80дБ то всё будет хорошо.
Частоту дискретизации достаточно порядка 30МГц брать (10МГц полоса умножить на Котельникова + 1.5 раза запас на фильтры - только чтоб 100МГц было по центру зоны).
Ну а если уже 250MSPS АЦП куплено и хочется за динамику побороться - то тут можно сделать ход конём - продецимировать всё в 10 раз и выиграть ещё 10дБ динамики, а это плюс 2 разряда АЦП - куда уж больше.

А какой нижний порог у АЦП в дБм по чувствительности?
У ПЧ около -20дБм и может быть ниже ( это радиоприемник) , АЦП увидит такой сигнал?