Ох, Александр! Вы чем дальше, тем более крутые вопросы задаёте. Там мало кто ещё работает с полупроводниками, по пальцам пересчитать. А мы уж точно не...


Расскажу, как меня обломал мой шеф, д.т.н., как и Вы, с сеткой частот на умножителях и смесителях, но несколько позднее. Уже вроде как рассказывал, но то было не то

Без конкретной схемы сложно судить, но и сразу давать готовое решение - тоже не дело. Согласен, схема по возможности не должна содержать регулировок, и они отсутствуют в действительности. Проверено на небольшой выборке, около сотни, не много, но все из разных партий, дат изготовления, фирм производителей. Напишу краткие пояснения:
1. Прямоугольный сигнал на входе - это может быть простое усиление-ограничение, чтобы сделать схему не зависимой от входной частоты и разброса времени жизни заряда в диоде.
2. Регулировка тока накачки - это отдельный источник тока, подключаемый к диоду в период накачки (формально может быть резистор). По факту не встречал ситуации, когда требовалась регулировка.
3. Диод по выходу включается последовательно и работает как ключ - пропускает импульс в одном направлении. Новых гармоник ни прибавляется и не отнимается (по материалам сверхширокополосной локации).
В конечном итоге схема может быть соразмерна с двумя удвоителями Minicircuits (отсутсвуют частотозависимые элементы: индуктивности, конденсаторы, трансформаторы), не требовать настройки, и иметь гарантированный уровень гармоник. До 20x-30x стабильно и предсказуемо.

Попадались статьи, в которых отмечалось, что SiGe биполярные транзисторы очень шустро выходят из насыщения.

Это серьезный подход. Будем считать, что Вы нашли хорошее решение.

Я бы сказал стечение обстоятельств. Схема была проверена в изделии, где для подстраховки были заложены все возможные регулировки.


Ключевые режимы могут быть без насыщения, поэтому стараюсь осторожно называть нелинейными.

Правильный подход: на схему надейся, а сам регулируй, если что.
И что, все схемы действительно обошлись вообще без какой-либо регулировки или подбора элементов?

По итогам среднее значение тока, все. Схема простая, настраивать нечего. С интересом жду разработки трансформатора 100:1 )

Иронию понял) Пока сомневаюсь, что это возможно, а главное - нужно. Сейчас тупо изучаю поведение ДНЗ...

Всегда полезно пообщаться на интересную тему, даже если это может быть и отвлечённая беседа. Это ещё большая удача, найти хороших собеседников. Далеко не всегда получается… Итак, считая (упрощенно), что у меня есть неприязнь к SRD на уровне ощущений, задам вопрос в другой плоскости. А зачем? Или переводя в количественную плоскость (иначе ни о чем) – сколько Вам нужно гармоник? Не абстрактно (чем больше, тем лучше, и равномерно, и равной амплитуды и т.д.), а конкретно – сколько? Например, в КюеС их 4. Причем, Вы прекрасно знаете, как они получаются, а делитель нужен был по определению. Т.е. из-за чего сыр-бор (это не наезд, а, наоборот, приглашение к дискуссии или мозговому штурму, может и четыре - это перебор - есть такое смутное подозрение)?
Но сперва - сколько?

https://www.youtube.com/watch?v=aScJRu9Y6gY
Александр, я уже говорил, что у моего шефа произойдёт разрыв шаблона, если я ему предложу нарезать спектр делителем умноженной частоты ДР и смесителями.
Поэтому, 20000/125=160, 6400, пожалуй, избыточно. Накрайняк - 400 по 100 до 40ГГц. С первым ДНЗ всё понятно, он даёт не более 10 Гармоник, а со вторым - пока не всё...

Во-первых, реабилитировать хорошую умножилку, незаслуженно забытую, и под авторитетным влиянием рискующую попасть в долгий ящик. Во-вторых, она может быть сделана проще и по общим ощущениям более предсказуемой (как мне говорили, ближайшие гармоники с делителя имеют бОльший разброс по амплитуде). В условиях скудности выбора отечественной элементной базы (в некоторых случаях актуально), умножение на ДНЗ - это реальный выход из ситуации, емкость меньше, выше частотная граница, при всех прочих равных условиях (технологиях) с другими элементами. Как выяснили здесь на форуме, ДНЗ можно заменить на дешевые и более доступные аналоги, поэтому идеология сборки "на коленке" на элементах из Чип-и-Дипа, играет не маловажную роль. Есть предположение, что на pin-диодах разброс должен быть меньше, технология проще.


Тенденции развития измерительной техники и не только таковы, что необходимость в малом шаге постепенно отпадает. Реальный пример - СА FSW, обработка в широкой полосе сделана на достаточно высоком уровне, чтобы не заметить разницы между режимами FFT и SWEEP. Хорошо, если получится N*100 до 10 ГГц, или в худшем случае в комбинации с N*200 или N*400.


Мне казалось 5, точнее 3 и 5, после делителя, номеров гармоник. Или речь о количестве умножений?


Не имею ничего против комбинаций 2x, 3x, 4x, идеология понятна. Где-то удобно использовать, где-то нет. На нашем предприятии много лет консервативно решали вопрос получения одной частоты путем умножения кварца на 2x-3x каскадах, больно было на это смотреть - каждый раз изобретение велосипеда, но синтезатор применять избыточно.


100:1 - это сложно, точно отобьет охоту к ДНЗ, чего не хочется.

P.S. Согласованием по выходу ДНЗ можно добиться расширения частотной границы. Импульс по выходу сужается в 2-3 раза с соответствующим ростом амплитуды. Зачем это делал, лучше не спрашивать, в свое удовольствие. И где применять, пока не знаю ) Вывод такой - 200x-300x особых проблем не составляет. Понятно, почему HP в качестве калибровки фазы до 50 ГГц использует 10 МГц с умножением на ДНЗ.

А в чем шаблон заключается?


Трудно обсуждать, не зная конкретно предмет обсуждения, и какие ставятся задачи. Но давайте, пофантазируем. Считаем, что Вы делаете какой-то гипотетический офсетный синтезатор на ФАПЧ и Вам нужно сформировать сетку частот. Если ГУН у Вас перекрывает 10-20 ГГц, то имеет смысл спуститься чуть ниже (проще работать), например, до 5-10 (а можно и еще ниже), поставив делитель на два. Т.к. у Вас два ДНЗ, то это будет соответствовать двум смесительным каскадам. Сначала сформируем сетку для низкочастотного смесителя с шагом 125 МГц:
1. Берем 4 гармоники: 4х125=500
2. Работаем с двух сторон гармоник (переключая полярность ФД): 500х2=1000
Теперь второй, высокочастотный смеситель:
3. Берем 3 гармоники: 3х1000=3000
4. Работаем с двух сторон гармоник: 3000х2=6000
В итоге перекрываем полосу 5000 МГц с большим запасом, используя ДНЗ (или что-нибудь куда попроще) с коэффициентом умножения, не превышающем 4 для низких частот (до 1 ГГц), и не превышающим 3 для высоких (до 10 ГГц). Жизнь становится проще хоть с ДНЗ, хоть без.
Другой вариант, если Вы делаете аналоговый синтезатор. ДНЗ хорош тем, что позволяет сформировать сразу все частоты. Но теперь их надо отфильтровать, например, используя переключаемые фильтры. Так вот, получить нужную развязку куда проще на смесителях, включая/выключая ПЧ на гораздо меньших частотах.
Общий смысл – избавиться от проблем настроек-подстроек на системном уровне. Интересно, где тут будет разрыв шаблона?


Да её никто и не задвигал. Мне казалось, наоборот, существует стереотип, что в качественных синтезаторах нужно обязательно использовать SRD, потому что всё остальное это громоздко, дорого, шумит, и вообще “все так делают.” А настройки-подстройки – это неизбежная плата за качество. Я хочу сказать, что это не так.


Это приветствуется.


Это да.


К pin-диодам у меня тоже более положительное отношение. Куда более предсказуемы.



Об общем количестве гармоник, 4+4, если быть точным.

P.S. to VCO - видео понравилось - прямо в тему

Забавно, как иногда могут поменяться вкусы за пару-тройку лет. Это я о себе. Несколько лет назад я бы, вероятно, защищал ДНЗ и формирование сеток на основе оных. Сейчас я, подобно Александру, испытываю к ним довольно сильное отвращение. Причина отсутствие стабильности. Опишу ситуацию: довольно давно мы закупаем генераторы гармоник с ЖИГ-фильтром известной конторы (где сейчас, кстати, работает наш Александр). Сначала генераторы были хорошие: до 18ГГц стабильный уровень гармоник. Потом доступный для использования диапазон сузился: сначала до 14ГГц, потом до 12ГГц. Когда же мы поставили их в серийное изделие, стали получать девайсы с дыркой (нулем sin x/x) прямо в середине диапазона на 9ГГц, что сделало их непригодными. Муторная переписка с производителем ничего не дала. Производитель божился, что у них при тестировании на производстве все ОК, но при этом нормировал коридор по закачке в +/-0,5 дБ, что косвенно говорит о нестабильности изделия. Мы стали вскрывать эти девайсы, убирать их диодную микросборку, ставить свою. Получили равномерную гребенку аж до 26ГГц. Радовались результатам тюнинга, пока не кончились диоды метеликс. Закупили новую партию диодов той же модели, монтируем как обычно - вообще нет гармоник, даже до 10ГГц. Ощущение, что прислали специально брак. Срочно пришлось искать новые диоды. Короче, сплошной головняк. Пока сидим на этом решении, но явно назрела потребность с него слезть.
Могу добавить, что использование ДНЗ в синтезаторе - это четкий признак кондовости решения. И чем выше кратность, тем кондовее синтезатор. Обычно ДНЗ используют не от хорошей жизни, как и сэмплеры (вместо цивильных миксеров), как и еще одну крайне неприятную штуку - ЖИГ-фильтр. В перспективе, хотелось бы, и ДНЗ и ЖИГ-фильтр оставить на свалке. Уверен, что в прямом синтезе с ДНЗ ловить нечего.

Сообщение отредактировал Sergey Beltchicov - Sep 8 2016, 17:02

Шаблон в том, что он "вырос" на ДНЗ. Ну и "все производители делают это".

В осмыслении того, что Вы предложили. Стереотипность мышления предлагает прошибание двери лбом.
А ещё, в осмыслении иного частотного плана, если отойти от периода и нарезать спектр логарифмически.
Ведь, по большому счёту, непериодическая нарезка спектра зачастую сама собой напрашивается.
А они рубят вершки гигагерцами, а корешки - мегагерцами и считают это грамотным частотным планом)

Завсегда пожалуйста

Это не вкусы, а новаторский подход к старой теме. Часто генератор гармоник представляет интерес, как генератор периодических дельта-импульсов без дальнейшей фильтрации.
Ну и байка про отечественные ДНЗ, которых нет)

Полностью согласен.

Вопрос из смежной темы. Дано. Миллиметровый VCO, воноводный проходной фотосмеситель, оптический световодный генератор гармоник (comb generator), првязанный ФАПЧ к малошумящей опоре.
Кто-нибудь использовал такую схему синтеза? От ДНЗ философией не отличается, только в качетсве генератора гармоник- оптика, которые дает пички с очень широким спектром (до ТГц). Так что ограничиваюшим частотный диапазон элементом является фотосмеситель. В первом приближении фотосмеситель это PiN диод с открытым кристаллом, на который светит конец световода генератора гармоник. Для быстродействия PiN диод заперт достаочно большим отрицательным потенциалом.
Как оценить ФШ такого синтеза по сравнению с классикой на ДНЗ или NLTL?
pshttp://femto.me.tokushima-u.ac.jp/eng/publ...PDF2011/R01.pdf там типичный спектр оптического ГГ есть.