В статье с отключением экспериментировали, но разрыва фазы при переключении не избежать - это лишнее время на установление.


Вернемся к слайду 4. Да, но избыточность ЦАП1 под вопросом, все зависит от варианта построения аттенюатора, основная цель - минимум вносимых шумов и широкополосность. Дальше, варианты развития такие: если аттенюатор ступенчатый - ЦАП1 вырождается, если аналоговый - с высокой долей вероятности допустимо использование простой RLC цепочки для придания нужной формы. С ЦАП2 моя позиция жестче, ФАПЧ менее предсказуема для быстрой подстройки, тонкий тюнинг параметров рискует превратиться в шаманство. Для примера, что есть из доступных и простых ЦАПов с малым временем установления? DAC7811 есть ... , достаточно.


Считаю наиболее важным направлением, эксперименты - да.


CMOS технология мне по душе, к сожалению в дискретном виде нет доступных элементов на ГГц частоты. Умножение на логических элементах - вполне рабочий вариант. Сергей собирал умножитель на CML логике, и хорошо если кратко поделится результатами. По SRD - в оригинале скорее нет, альтернативный вид на биполярном транзисторе - однозначно да. По транзистору - хорошая мощность, повторяемость, но спектр гармоник в дискретном исполнении сильно ограничен частотными свойствами доступных элементов, емкость коллектора 0.15 пФ - самое лучшее, и как итог - импульс длительностью 35 пс в лучшем случае (при снижении мощности).

В Phasematrix были генераторы с кодовой установкой частоты, без ФАПЧ. Можно немного о технологии достижения стабильной точности в 1 МГц?



Мне кажется вы пробовали свои силы в полупроводниковых технологиях, есть успехи?

Так вы может не всё понимаете, так как мы всё время разговаривали "на разных языках".
Смысл идеи PDS был понятен сразу - это отсутствие деления в петле, вместо деления - расщепление.
Мне не понятно было то, почему увидев, что идея не работает на практике, Вы прекратили работу.
Точнее, сам синтезатор работал, а ощутимых результатов не было. Помочь я Вам ничем не смог бы.

А то, чем я сейчас занимаюсь - это расцепители 3-фазной сети 50Гц от 100 до 1600 А.
Я справился и с ДНЗ и с ДР, но при переезде в новое здание мне не хватило места в Скарде.
Теперь всё по новой, но уже в принципиально иной отрасли электроники, не менее сложной.

Но я и сейчас жалею, что не ушёл из электроники, просто ничего другого я пока не умею.
Навыки программиста за 10 лет в СВЧ полностью утрачены, да и мозги уже не те. Так вышло.
Увы, но занятие синтезом ни мне, ни Вам не принесло ничего хорошего. Только потеря времени...

Да ничего особенного. Температурный датчик и термокалибровка. Потом были мысли интегрировать что-то типа счетчика, чтобы делать в процессе адаптивную перекалибровку, чтобы учесть другие моменты (старение и т.д.), но особенно это никуда не пошло.

VCO, очень жаль, что Вы ушли из СВЧ. Вообще, эта область специфическая, а специализация в чем-то (тот же синтез) делает специалистов с десятилетним опытом уникальными. В компаниях (да и во всей индустрии) действительно грамотных спецов можно пересчитать по пальцам. Так, чтоб все сложилось – это и ”Троя”, и встретить хороших людей, да и везение к тому же (так чтоб всё сложилось в нужный момент). А неудовлетворённость… Наверное, это нормально. Думаю, ситуация похожая что здесь, что там. Видел, как приходят инженеры (не студенты), которые не знают, что такое 6 дБ на октаву, не говоря уже о каких-то премудростях SRD. Лет десять и уходит, чтобы приобрести необходимые знания и опыт, набивая собственные шишки, конфликтуя и ругая начальство (которое не понимает, не ценит и т.д.), проходя через неудовлетворённость и метания. Правильно ли сделан выбор? Трудно сказать. Может да, а может и нет. Обычно, всем (и мне в том числе), кажется, что нет. Но это хорошо жить задним умом. Только вот после 10 лет приобретения опыта (бесценного на самом деле) я никому не советую менять сферу деятельности (и у себя приходилось такие советы давать вполне устоявшимся инженерам). Получается, вы просто выбрасываете тот интелектуальный капитал, который трудом и потом заработали. А получится что-то с нуля на другом поприще никто не знает. Но, выбор сделан (Вами или за Вас). Остается надеяться, что он будет удачным и пожелать Вам в этом успехов. Всё, что не делается, делается к лучшему. Ну, и оставайтесь в теме (в широком смысле), никто не знает, как что завтра обернется.

Сообщение отредактировал Chenakin - Mar 2 2018, 19:05

Спасибо на добром слове, но я себя к грамотным спецам в синтезе как раз и не относил. Я - скорее генератор идей, чем прилежный исполнитель.
Мне нравилась тема до тех пор, пока я не осознал бесперспективность своего положения на предприятии, поэтому попросил шефа отпустить меня.

Кстати, я Вам также желаю удачи, учитывая то, как Вас пошвыряло по разным предприятиям в последние годы (Phase Matrix, National Instruments, Anritsu, Micro Lambda). И кстати, задумайтесь таки о тех идеях, которые я сгенерировал для DDS (Ну Вы помните, рандомизация и времени, и напряжения ЦАП).
Математически это реализуется куда как проще, чем те самые самокалибрующиеся высокопроизводительные ЦАПы, хотя частота будет конечно пониже.

Насчёт перспектив на новом месте: я скорее на старом закис и обленился. Сейчас осваиваю программирование STM32, ЦОС, совершенствую навыки в AD.
И это только начало, дальше планируется применение DSP и инструментальных усилителей, с которыми никогда не имел дела. Так что, пашу как лошадь

Назрела необходимость, спонтанно, на текущий момент времени поблагодарить всех участников этого форума за острые вопросы, горячие дискуссии, душевный юмор. Просто, без каких-либо мыслей о смене вектора движения, даже наоборот, определения более строгого направления. У меня было много областей деятельности, все они связаны с электроникой. Чем буду заниматься, я знал с детства, без сомнений до настоящего времени. Выражаю огромную благодарность отцу (патенты, приемник Юность-202, модернизация Юность-105, журнал Радио, студийные вспышки) привившего любовь к электронике. Начало - это 6-7 лет, приемники прямого усиления, прямого преобразования (Поляков), регенеративные, сверхрегенеративные. Немного позже, в школе, собирал с отцом цифровые схемы, импульсные источники питания. В институте - фотоэлектронные преобразователи, студийные вспышки. В профессиональной сфере - цифровые сигнальные процессоры, FPGA, высокоскоростные АЦП/ЦАП, СВЧ тракты МШУ, СВЧ усилители мощности до 2кВт, фильтры на МПЛ/ДР, ГУНы, узкополосные синтезаторы с прямым преобразованием. И везде со временем приходило насыщение: а что еще можно сделать нового, куда развиваться? Если бы не QS Александра, не почувствовал бы, насколько интересна тема синтезаторов, насколько много может быть вариантов решений одной задачи, что любой сложный вопрос может иметь простое решение. Если бы не темы Андрея о кварцевых генераторах и умножении на варикапе, не разобрался бы с кварцевыми резонаторами и процессами рассасывания в биполярных переходах. Если бы не Сергей, развитие направления с ЦАП могло просто заглохнуть, не познакомился бы воочию с сапфировыми генераторами и частотной стабилизацией, не узнал бы, насколько сложны в изготовлении и настройке фильтры на объемных резонаторах. Если не Евгений (VCO), не почувствовал серьезность проблем с SRD, необходимость поиска замены. Если бы не Виктор (ledum), меньше было бы в моей копилке оригинальных схемотехнических решений. khach пишет о 200ГГц - вообще космос, другое измерение, страшно туда заглядывать. Олег (Шаманъ), тау, vhk, noise, AFK, не всех знаю по имени, частенько преподносят приятные сюрпризы в виде оригинальных алгоритмов решения.
Такой концентрации интересных людей пока не встречал ни в одной теме. Многочисленные спорные вопросы вызывают здоровую злость внутри - это бодрит, держит в тонусе и заставляет двигаться вперед. Сказанное можно воспринимать, как напутствие на плодотворную работу, в первую очередь сомневающимся.

Я с подобным вариантом экспериментировал. NL27WZ86 давала до 900МГц гармоники с приличным уровнем, потом наблюдался быстрый спад (умножались 60МГц), SN74LVC1G86 выше 500МГц не смотрел. Но меня интересовал не лес гармоник, а умножение на определенное четное число (на два и на шесть), и здесь больше всего мне понравился вариант когда лог. элемент в цепи задержки заменен Г-звеном и его подстройкой можно добиться максимальной амплитуды нужной гармоники (есть подозрения, что и лес гармоник в таком варианте будет получше выглядеть). Как по мне очень удобный вариант, удвоитель так вообще шикарный выходит (с неплохим подавлением основной и третьей гармоники).

Пара картинок - опора 60МГц, лог элемент в цепи задержки:


Здесь звено настроенное на максимум шестой гармоники:


обратите внимание на уровни гармоник. Шумы умножителя не смотрел - схема не нашла применения у меня.

фотошоп.
когда после ХОR уровень 2-й гармоники максимальный для 120М стоило бы ожидать на 3-й(360М) от -10 до -20 dBc. Это шаманство колдунство какое-то .

Ну там как бы и есть -10дБс относительно уровня второй гармоники Кроме того на первой картинке задержка сделана обычным лог. элементом, соответственно не факт, что уровень второй гармоники был максимальным - он был таким какой получился.

ааа, я то, по простоте, смотрю зеленую линию спектра и вижу -90

Актуален вопрос умножения не до 1 ГГц (там вариантов много, и ваш - увы не идеален), а от 1 до 4 ГГц. Вот там я реально шаманил с ДНЗ.
Закончилось конструкцией в стиле "матрёшка": Кольцо диаметром 3 ммм, внутри кольцо - 2.5 мм, внутри кольцо - 2 мм... И всё работает!
Кольца распаиваются между двумя большими СВЧ-кондерами, второй дублируется двумя меньшими номиналами справа и слева от бОльшего.
Вначале, когда кольца параллельны земле, ничего не работает. Отгибаются крылышки меньшего кольца - заработало! Дальше - с бОльшими.
Регулировка системы колец оптимизирует ФШ, АШ и паразиты ДНЗ. В итоге получаются седлообразные цепи согласования ДНЗ с нагрузкой.

На момент когда я экспериментировал с этим делом (прошлым летом) у меня не было доступа к анализатору спектра, потому воспользовался комбинацией генератор+смеситель+звуковая карта. В этом варианте уровень каждой гармоники измеряется отдельным замером, потому и такая странная картинка.

Можно подробнее о кольцах? Не слышал раньше.
Хорошо если есть статья по согласованию, для ознакомления. Предполагаю, что цепи согласования импульсных сигналов должны быть как можно более линейны по ФЧХ (меньше колебания ГВЗ), иначе сложение гармоник с измененными фазами (на смесителе или ФД) приведет к росту ФШ около полезной гармоники. С этой точки зрения, под большим вопросом фильтрация гармоник многозвенным полосовым фильтром (ЖИГ например).

Вернусь к вопросу о 30 дБ/дек.

Посмотрел пару картинок из области низких частот и пришел к выводу, что два алгоритма уменьшения ФШ нельзя смешивать в одну кучу:

1. Линеаризация активного элемента (уменьшение собственного фликкера активного элемента).
2. Фильтрация ФШ высокодобротным резонатором + умножение добротности.

Это два разных независимых механизма уменьшения ФШ. Для случая, который мы рассматривали пару месяцев назад, работает только 2-ой механизм, а собственный фликкер активного элемента не уменьшается (если не увеличивается). Ясность в общее понимание вносит один эксперимент с умножением добротности, проведенный на частоте ~1 МГц.



Ссылку на материал статьи не привожу, поскольку она раскидана по нескольким изданиям разных лет. Особенность эксперимента на низкой частоте состоит в том, что собственный фликкер активного элемента значительно меньше полуширины х-ки резонатора. При умножении добротности полуширина х-ки резонатора уменьшается, а собственный фликкер активного элемента остается на месте. В результате, от наклона 20 дБ/дек ФШ переходит к 30 дБ/дек, и при этом уменьшается. А механизмы умножения добротности на СВЧ и НЧ абсолютно одинаковые, в обоих случаях коэффициент связи стремится к критическому, хотя по схемам реализации они разные. Тогда и формула Лисона начинает совпадать с экспериментом, нет противоречий, так и должно было получиться, 30 дБ/дек.

А вот то, насколько мы можем умножить добротность, зависит не только от приближения коэффициента связи к критическому, но и от пролазов в циркуляторе (гибридном мосте), смесителе (ФД) ... И если на более низкой частоте коэффициент связи можно сделать ближе к критическому, и пролазы меньше, то и эквивалентную добротность можно получить больше, сравняв по эффективности обычный ДР с сапфировым.

Про возможность комбинации 2-х методов снижения ФШ пишет Иванов (первая статья из сообщения). К сожалению, механизм линеаризации активного элемента присутствует в неявном виде, но его можно реализовать более эффективно.


В определенной мере стал понятен смысл кварцевой фильтрации/стабилизации, предложенной Дрисколлом в 1986 г. и перекочевывающей из одной статьи в другую с разными интерпретациями:



Чаще в комментариях к схеме присутствуют слова о "якобы" двойной роли резонатора в таком включении: как элемента фильтрации ФШ в контуре основного генератора при работе на отражение, и как дополнительного фильтра при работе на проход. Без важности приближения коэффициента связи к критическому (Rисточника = Rрезонатора + Rнагрузки) и подчеркивании роли умножения добротности (эквивалентной), долгое время не понимал преимуществ именно этого способа включения, перед другими. Фликкер активного элемента при этом никак не уменьшается, а запас по коэффициенту усиления бесполезно уходит на насыщение транзистора. Работает только один механизм снижения ФШ.

Не только фликкер, но и коэффициент шума, который становится не понятно какой величиной в насыщении.


Алексей, какой смысл Вы вкладываете в понятие “умножение добротности”? Если можно, коротко (тезисно) 1) Определение и 2) Механизм.
Просто я привык смотреть на вещи проще, не прибегая к хитрым терминам без крайней на то необходимости. Вот, например, Сергей (как мне показалось) говорит о замене S21 на S11:

- что вряд ли можно назвать умножением. А что Вы вкладываете в этот термин? Пока я остаюсь солидарен с Андреем (после наших долгих дебатов тэт-а-тэт), который очень красочно сказал:

И, кстати:


По-моему, именно в таком режиме (S11) работает классический ЖИГ-генератор с отрицательным сопротивлением, да ещё и перестраивается в широкой полосе частот. Или речь была исключительно о сапфире?

В Feed-Forward коэффициент шума не всегда меньше. В Feed-Back обратная связь улучшает согласование по входу и выходу.


Лишние термины не к чему, но в данном случае они имеют прямое отношение.

1) Своими словами, умножение добротности - некоторая схема включения резонансного элемента, приводящая к росту крутизны ФЧХ по одному из параметров (Sxx) относительно максимально возможной крутизны слабонагруженного резонансного элемента, сравнимого по ненагруженной добротности.

2) Механизм - компенсация потерь (активного сопротивления) резонансного элемента. Кратко, на примерах - компенсация отрицательным сопротивлением активного элемента, прямым вычитанием ... и т.д. Основное отличие от классических схем - высокая степень приближения сопротивления компенсации и сопротивления потерь, чаще получаемое (приближение) за счет избытка усиления (можно считать ключевым словом).



Речь может быть о любом резонансном элементе, обычно предполагаю максимально широкий круг участников: от LC и кварцевых резонаторов до диэлектрических и объемных. ЖИГи делают как правило на одном транзисторе, какое там может быть усиление? На 100 МГц у одного транзистора (биполярного) достаточно большое усиление, чтобы за его счет приблизить отрицательное сопротивление к сопротивлению потерь, что впрочем не всегда делают или не уделяют должного внимания. А грамотно трансформировать избыток усиления - не всегда тривиальная задача. Моя попытка деления на фильтрацию (умножение добротности) и линеаризацию напрямую связана с тем, на что тратить усиление.