Да, для начала можно попробовать именно так. У меня уже был один генератор, где я ЦАПом подстраивал MXODE на расстоянии.
Испытания показали, что управляющая характеристика в диапазоне рабочих температур от -40 до +70^оС меняется незначительно.
А если ещё ИОН и ЦАП в термостат засунуть, или хотя бы разместить на плате под генератором, то вообще меняться не будет.

Пока безотносительно, измерив один раз управляющую характеристику частотомером. Тут у меня есть сомнения, что диапазон перестройки OCXO будет достаточным для рандомизации тактовой частоты, но это тоже решаемо прямым цифровым или косвенным синтезом.
Основным значением будет код, подаваемый с генератора случайных чисел (Spartan-3) на ЦАП. По этому же коду можно скорректировать работу DDS для каждого нового такта. Пока можно вообще не заморачиваться на ГГцы и поработать на 100 МГцах, проверив работоспособность идеи. Но тут я снова упираюсь в ПЛИСоводство, в котором не силён и на которое уже нету времени.

Нет, кажется, это не то. Надо коммутировать такты от отводов ЛЗ с более существенными задержками в случайном порядке.
И математика будет проще, и эффект размывания спур - заметнее. А при 1/1000000-й спектроанализатор ничего не увидит.

Не понимаю, почему в дискуссии обходят стороной идею сегментированных ЦАП? Ведь они обладают исключительно высокой линейностью. Существуют даже 10-разрядные ЦАП с полной сегментацией – 1024 сегмента. Возможно, ничего и выдумывать не нужно, а использовать готовое?

Не против, есть на 14 разрядов и быстродействием выше 2.5 ГГц?

Это всё - печальное настоящее, по моему скромному мнению.
Мне хочется заглянуть в счастливое будущее и угадать его

Приветствую Вашу идею о счастливом будущем. и что конкретно сейчас для этого делается7

Я даже уже смотрел в него одним глазком. Могу подсказать- нитридные (GaN/AlGаN) ЦАП с тактовой частотой 20-40 ггц и разрядностью от 12 до 16. Пока разбираются с 6 разрядами.

Давайте двигаться последовательно, шаг за шагом. Как многие здесь отмечали (например, dm.pogrebnoy), цифровая часть (NCO) задается исключительно точно. Например, если взять 48-бит код частоты, 20-бит LUT и Тейлоровскую аппроксимацию, то это потребляет совсем мало ресурсов ПЛИС. А можно и ещё точнее. Т.е. все проблемы в ЦАП, точнее в его нелинейности. Что можно сделать?

1. Кардинальное решение – вообще отказаться от ЦАП. Например, если бы была доступной 14-битная ЛЗ, то можно строить однобитный DDS без ЦАП. Ну а пока продолжаем обсуждение, что можно сделать, используя доступные элементы.

2. Каким-то образом скомпенсировать нелинейность ЦАП. Один из общеизвестных способов уменьшить спуры ЦАП - введение рандомизации (dithering или что-то ещё), чтобы разрушить переодичность ошибки (спуров). Но в тоже время, хотя это и прибивает большие спуры, это крайне негативно влияет на малые (выглядит как поднятие шума). Поэтому, вводя какую-то рандомизацию нужно от неё же (точнее от её негативных последствий) как-то избавляться. Предлагаю рассмотреть один из вариантов, который мне показался весьма оригинальным. Не в плане того, что это что-то новое (вероятно это уже где-то описано, я просто не искал), а просто выглядит довольно элегантно.

Строим два DDS (используя одну ПЛИС и два отдельных ЦАП), как показано ниже. Эти два канала генирируют очень близкие, но в тоже время разные частоты f1 и f2. Эти сигналы поступают на смеситель, где выделяется fout=f1+f2. Эти частоты меняем по случайному закону (динамически изменяя код частоты) таким образом, что сумма f1+f2 на выходе остается постоянной. Таким образом, мы нарушаем периодичность спур каждого DDS, формально не вводя dithering (точнее они модулируются по частоте изменением кода частоты) и в тоже время сохраняем постоянной частоту на выходе (т.е. убираем частотную модуляцию в точке суммирования). И ещё попутно, фактически умножаем выход на 2.



 2x_DDS.pdf ( 171.35 килобайт ) Кол-во скачиваний: 51

Это такая схемка для затравки, которую предлагаю в качестве отправной точки. Предвижу вопрос по спурам миксера и комбинационным частотам. Т.к. f1 и f2 очень близки, то продукты будут довольно высокого порядка. Кроме того, f1 и f2, наверное, можно сделать и одинаковыми (но с разными фазами, если у нас достаточно отсчетов), я тут пока дальше не размышлял, а уж тем более ничего не моделировал. Тогда смеситель вообще можно убрать, суммируя выход двух ЦАП.

Ключевая идея здесь – cancellation, т.е. строить балансную систему (по типу любой балансной схемы - балансного смесителя, удвоителя, IQ-модулятора и т.д.). Что можно ожидать? А, наверное, того же, что и от любой вменяемой балансной схемы - 15-20 дБ cancellation – что было бы весьма и весьма неплохо в нашем случае. Предлагаю порассуждать на эту тему, приветствуются любые варианты.

Практически все проблемы решаются чередуемыми ЦАП.

А можно чуть подробнее? Что-то типа такого?

 Extended_BW_DAC.pdf ( 97.87 килобайт ) Кол-во скачиваний: 95

Конкретно набиваются шишки в классическом DDS и создаются пути обхода проблем.
Это - один из тезисов материализма Карла Маркса: Переход количества в качество.
(Всех, у кого творчество философа вызывает изжогу, прошу держать язык за зубами)


Ну да, я тоже видел. Тут другая проблема - почти все математические методы идут псу под хвост.
То есть, это тот самый перебор с количеством, который ожидает качественного перехода.

Хорошая "патентоспособная" идея. На первый взгляд даже изящная.
Покритикую: ключевые места для критики выделены шрифтом.
есть псевдослуч. изменение частот каждого DDS --> есть аналоговые фильтры с различающимися ГВЗ и ФЧХ ---> после перемножения получаем псевдослучайное размытие фазы результирующего колебания.
В точке суммирования действительно не будет "ярко выраженной частотной модуляции" из-за f1+f2=const , но зато будет фазовая , псевдослучайная, зависящая от степени согласованности аналоговых фильтров.

Сообщение отредактировал тау - Nov 14 2016, 11:27

Да, но вообще там куча вариантов, к примеру в данном случае, переключать калибруемые интерполирующие ЦАП.

Да, конечно, идея новая и интересная, но только в теоретическом плане. Дело в том, что на практике не бывает идеальных смесителей, в которых можно сложить F1 ии F2. Непременно там появится масса низкочастотных компонентов, от которых уже никак не избавиться.

Весьма дельное замечание. Как Вы сказали, тут масса вариантов. Например, для двух ЦАП их выходы могут суммироваться (рис.1) или переключаться (рис.2). Соответственно, тут получаются разные условия для глитчей, времени установки, сложения некоррелированных шумов ЦАП и т.д. Какой вариант Вы считаете предпочтительнее в плане оптимизации по шумам и спурам?




Низкочастотные компоненты убираются ФВЧ. Но, как я говорил, F1 может быть равно F2, при этом фактически мы приходим к interleaved DACs, что возможно и является решением многих проблем, как справедливо указал Plain.