|
|
  |
phase jitter опорного генератора АЦП, какое решение выбрать |
|
|
|
Jan 12 2005, 04:50
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 618
Регистрация: 7-12-04
Из: Новосибирск
Пользователь №: 1 375

|
Цитата(eteP @ Jan 11 2005, 20:02) Допустим я хочу что бы jitter был 0.2 ps. Что для этого надо сделать? Специальный кабель который пропускает только частоты 100Hz - 1MHz. И еще, можете дать прямую ссылку на документ App_Note_Offset_Jitter.pdf что-то не могу я его там найти. Ссылку я уже дал. А зачем вам такой житер? Если я прав, то SNR от житера и входной частоты считается так: SNR = -20*log(2*pi*tj*fs) tj - житер(RMS) fs - сигнал на входе АЦП. для tj=0.2, fs=100E6 получаем SNR = 13 бит для tj=1, fs=100E6 получаем SNR = 10.6 бит для tj=0.2, fs=100E6 получаем SNR = 7.3 бит Можно еще так(взято из TI апликухи "HIGH SPEED DATA CONVERSION"): Aperture induced noise = (signal rate of change)(aperture jitter) = (de/dt)(tA) = (FS)(p)(f)(tA) Assume a 12-bit ADC with a sampling rate of 20MHz. FS = 4096LSB, f = 10MHz, tA = 2.2ps. Aperture induced noise = (4096)(p)(tA) = (4096)(p)(10E6)(2.2E–12) = 0.28LSB Пусть для вас будет так: FS=4096 (12 бит АЦП), сэмплируете на 200МГц, входная частота сигнала 100МГц, житер равен 1пс: (4096)*pi*(100E6)*(1E-12)=1.287; Эффективные биты равны = 12-1.287 = 10.713, что совпадает с расчитанным ранее SNR!!! Думаю что получить житер в 0.2 фемтосекунды нереально. Тут надо необходимостью руководствоваться.
|
|
|
|
|
Jan 12 2005, 09:37
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 544
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 870

|
lan20.zip ( 14.87 килобайт )
Кол-во скачиваний: 255Может быть несколько не в тему... Делая плату с АЦП на 100МГц, да с начала и на 50МГц со сравнительно большим динамическим диапазоном проводил ряд экспериментов с различными генераторами, их разводкой, ФАПЧ со схемами компенсации джиттера... итоговое резюме: все плохо, кроме некоторых КОНКРЕТНЫХ кварцевых генераторов. Маленькая проблема, которая осталась за кадром - на все печатные дорожки платы идет наводка, эфирная (там, где мы работали просто "пёр" сигнал ТВЦ), самого АЦП, схем обработки (буфер + схема адресации), интерфейс, в итоге у меня так получалось, что даже при АККУРАТНОМ печатном монтаже на цепи коррекции шла наводка - и все было еще хуже (значительно!). По этому работа по компенсации приводила к ухудшению. При попытке поделить тактовую частоту для АЦП происходило явление модуляции фазы CLK частотами кратными и производными несущей. Выбор буфера: после теоретических исследований практика показала - 74АС и подобные КМОП и биКМОП это "Г", значительно лучше - 74F, а самые лучшие буфера - mc10EL16 и подобные. Еще раз - это мой практический опыт и не буду оспаривать, если кто то получает другие данные - на то это и конференция по обмену опыта (опыт Ивана Сусанина не в счет). Если интересно посмотрите файл данных , где АЦП работает на частоте 50МГц, а входной сигнал = 5.010МГц. БПФ 131072 точки без усреднения в окне BH-7. Данные реально получены внутри компьютера (!) на нашей плате. С уважением, Николай. nicom@ru.ru
|
|
|
|
|
Jan 12 2005, 10:25
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 50
Регистрация: 24-06-04
Пользователь №: 166

|
To Major
Спасибо за ссылку и информацию.
А зачем такой jitter?
У меня есть evaluation board from AD AD10678. Это 16-Bit, 80MSPS A/D Converter Так в требованиях написано что нужен low jitter clock source, typically <1ps. А на борду уже стоит MC10EL16D а у него jitter 0.7ps Теперь считаем 1-0.7 = 0.3 ps А еще на проводах набежит. Вот я пытаюсь найти oscillator с маленьким jitter-ом. Или я не туда рулю? Если это не возможно сделать и есть реальные объяснения почему, буду только рад.
|
|
|
|
|
Jan 12 2005, 11:02
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 50
Регистрация: 24-06-04
Пользователь №: 166

|
По формулам получается для моего примера
Частота самплинга АЦП 50MHz АЦП 16 бит На входе будет стоять фильтр который подавит частоты выше 1MHz до уровея неразличимого для АЦП (шум квантования) A=20*Log[sqrt(1.5) * 2^B] B - количество битов АЦП. Получаем по формуле давить надо до 98 dB.
Дальше по формуле от Major tj - 1ps -> 1E-12s fs - 1MHz -> 1E6 65536 * 1E6 * pi * 1E-12 = 0.2059 Эффективные биты равны = [16 - 0.2059] -> 15 bit
Отсюда можно сделать вывод, что и больше 1ps можно иметь jitter?
|
|
|
|
|
Jan 12 2005, 11:20
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 618
Регистрация: 7-12-04
Из: Новосибирск
Пользователь №: 1 375

|
Цитата(eteP @ Jan 12 2005, 17:02) Отсюда можно сделать вывод, что и больше 1ps можно иметь jitter? Получается что так  Синусоида частотой 1МГц может быть оцифрована с точность 15бит. Но кроме шума житера есть еще куча других параметров для АЦП, от которых крышу сносит не слабее. Для начала надо график ENOB от частоты сэмплирования посмотреть. Про АЦП и ЦАП рекомендую вот это: www.hit.bme.hu\people\papay\edu\abcsoup.htm Когда они писали типикали свое, то наверное подразумевалось что будет частотат не 1МГц. Про сам АЦП ваш не знаю, малоли, мож он может и для ПЧ работать... Там и начнется песня.
|
|
|
|
|
Jan 12 2005, 11:26
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 618
Регистрация: 7-12-04
Из: Новосибирск
Пользователь №: 1 375

|
Цитата(nicom @ Jan 12 2005, 15:37)
lan20.zip ( 14.87 килобайт )
Кол-во скачиваний: 255Может быть несколько не в тему... Если интересно посмотрите файл данных , где АЦП работает на частоте 50МГц, а входной сигнал = 5.010МГц. БПФ 131072 точки без усреднения в окне BH-7. Данные реально получены внутри компьютера (!) на нашей плате. С уважением, Николай. nicom@ru.ru Конечно все в тему! Я то сам "незнайка" в этом деле. Я наоборот сам слушаю (отвечаю так, для упорядочивания миропонимания). Беспорно разводка важна, важнее чем все остальное. Но вопрос по вашему АЦП: THD+N, SFDR параметры какие?
|
|
|
|
|
Jan 12 2005, 12:33
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 544
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 870

|
Метрологические_параметры_АЦК.zip ( 26.02 килобайт )
Кол-во скачиваний: 589Немножко общих слов... см. в документе... Очень понравилось, прочитал не давно: -Сверху дали "добро", внизу зло выругались, но пошли выполнять - так "добро" побеждает "зло"... С уважением, Николай.
|
|
|
|
|
Jan 12 2005, 14:04
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 618
Регистрация: 7-12-04
Из: Новосибирск
Пользователь №: 1 375

|
Цитата(nicom @ Jan 12 2005, 18:33)
Метрологические_параметры_АЦК.zip ( 26.02 килобайт )
Кол-во скачиваний: 589Немножко общих слов... см. в документе... Очень понравилось, прочитал не давно: -Сверху дали "добро", внизу зло выругались, но пошли выполнять - так "добро" побеждает "зло"... С уважением, Николай. Зло и добро - это 15%, 70%, 15% (15- гении, 70 - середина, 15 - злодеи).  При этом уничтожение гениев или злодеев приводит к востановлению соотношения. Мой вопрос был в том чтобы сравнить паспортыне THD+N и SFDR с тем графиком и параметрами которые вы привели. В предположении что основной шум был внесен "наведенным" житером.
|
|
|
|
|
Jan 12 2005, 14:42
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 544
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 870

|
На приведенных графиках влияние джиттера можно наблюдать в виде "размазывания основания основной "палки" и "сопутствующих товаров" - гармоник, интермодуляций входной частоты и помех платы сбора данных - и все это на графике приводит к суммарному росту "шумовой составляющей" (локализованно), однако, если оценивать качество преобразования как ENB - то внесение джиттера значительно менее значимое, чем посторонний "мусор" - именно по этой причине я и говорю, что борьба с джиттером не является основополагающей (важной - да, но не основной) для получения идеализированных характеристик. Борьба между 10.15 и 10.3 (из-за шума от джиттера ) разрядами станет совсем не интересной, если, например, аналоговый буфер гадит сигнал до 9.8... Хотя, конечно, если использовать накопление сигнала с последующей обработкой, то собственно шум уменьшится, а вот влияние джиттера останется прежним (ну или при определенном стечении уменьшится не на много). Но опять таки - встает задача - чего мы хотим получить от АЦП?
В дополнение - АЦП на плате AD9432BST-105 - это 12бит АЦП.
Но, может быть, я и ошибаюсь...
|
|
|
|
|
Jan 12 2005, 16:40
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 45
Регистрация: 3-01-05
Пользователь №: 1 784

|
to Major Ссылка на нот: http://www.mfelectronics.com/pdfs/App_Note_Offset_Jitter.pdf
Как раз в этом документе есть цифры про полный житер и житер 12кГц-20МГц. Отношение 6:1, то есть сумарно можно ожидать от этих генераторов 6 пик.
А вот про MC100EL если можно поясните, как он связан с цепями обратной связи (PLL) и стабилизацией житера? Если я правильно понимаю, то это просто хорошие PECL разветвители, повторите и прочее. У них оч хорошие фронты и низкий добавочный житер. На входе у них PECL, на выходе PECL. Задача улучшить выходной фронт, раздвоить нормально сигнал, повторить сигнал усилив мощность, конвертнуть PECL в TTL. [COLOR=blue]Документ посмотрел. Все так. Но у меня в другом документе от инженеров AD написано буквально следующее: на практике частоты меньшие 10кгц могут быть убраны из рассмотрения,т.к. они не влияют существенно на результат. Далее идут расчеты по очень хорошим генераторам (jitter=0.064ps), которые подтверждают эти слова. Однако далее идет изложение методики компенсации низкочастотного джиттера с помощью PLL, что заставляет сомневаться. Думаю, что все зависит от конкретного осциллятора. Попробовал послать запрос в Jauch по поводу джиттера < 12кГц, посмотрим, что ответят, если ответят. Насчет Mc100 - взял из таблицы, не разобравшись, что это такое - каюсь. Теперь насчет 0.2ps у ЧЧЧЧ.У меня под рукой таблица-график AD. Если у вас частота сигнала до 1МГц, то при точности 16 бит вам достаточен джиттер 2пс. Если учесть, что ваш 16-битный Ацп работает на 50МГц, то скорее всего его абсолютная точность на уровне 12 бит. Тогда и 30пс достаточно. В итоге я думаю, что можно взять любой кварцевый генератор. Для надежности можно получше. А 0.2ps получаются для частоты 10Мгц и 16-разрядной точности.
|
|
|
|
|
Jan 13 2005, 06:21
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 170
Регистрация: 21-06-04
Пользователь №: 74

|
Цитата(aal @ Jan 13 2005, 08:31) Вопрос: А если взять опорную частоту в 8 раз больше и поделить на 8. Уменьшится ли джетер в 8 раз? Врядли... они(джиттера) просто просуммируются: генератора и счётчика.
|
|
|
|
|
Jan 13 2005, 08:45
|

Их либе дих ...
     
Группа: СуперМодераторы
Сообщений: 2 010
Регистрация: 6-09-04
Из: Russia, Izhevsk
Пользователь №: 609

|
Я так подумал ... Первопричиной джитттера является генератор. Но ведь и входной буфер то же является источником джитера. Например. Доверительный входной интервал LVTTL составляет ~1В, скорость нарастания для SG8002 составляет 2.5В/0.6нс, отсюда, возможный джиттер может составлять 0.24нс!!! Хотя декларируемый порядка 50пс (не помню точно  ).
--------------------
Усы, борода и кеды - вот мои документы :)
|
|
|
|
|
Jan 13 2005, 10:12
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 45
Регистрация: 3-01-05
Пользователь №: 1 784

|
А если взять опорную частоту в 8 раз больше и поделить на 8. Уменьшится ли джетер в 8 раз? Джитер имеет статистическую природу, поэтому на каждом дополнительном буфере шум будет добавляться квадратичным образом. Суммируются не амплитуды, а квадраты амплитуд, т.е. энергия. Если делим частоту в 8 раз, значит используем три триггера. Энергия шума увеличивается в 3 раза, а амплитуда а корень из 3, т.е. в 1.7 раза относительно единичного буфера. Получил ответ от немцев из Jauch, прислали таблицу измерений уровня фазового шума ниже 100кГц. Чтобы посчитать пикосекунды, надо постоить график и подсчитать интеграл. Но в целом все очень похоже на график из fmelectronix. Вот файл Время нарастания и джиттер - совсем разные вещи!
Прикрепленные файлы
jauch.pdf ( 198.82 килобайт )
Кол-во скачиваний: 145
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|