|
Скоростная коммутация малых сигналов, Как избавиться от коммутационных помех? |
|
|
|
Jul 11 2007, 15:18
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 11 653
Регистрация: 25-03-05
Из: Минск
Пользователь №: 3 671

|
Цитата(Mirabella @ Jul 11 2007, 16:19)  Уважаемые коллеги! Встретились с неожиданной неприятностью:
Необходимо обеспечить быструю (за единицы-десятки наносекунд) коммутацию (переключение) малых сигналов переменного тока. Уровень сигнала: единицы-десятки микровольт на нагрузке 50 Ом. Частота сигнала - меняется, но не выше сотни Мгц. Собственно коммутатор (переключатель на SW-239) работает, как и ему положено: коммутирует с требуемым быстродействием, при этом обеспечивается необходимая изоляция между каналами. Но в момент коммутации (замыкании и размыкании), даже без подачи сигнала на выходе коммутатора наблюдается помеховый сигнал уровня, значительно превышающего полезный сигнал. Этот сигнал далее усиливается, преобразуется по частоте и т.п. и т.д.
Ранее нам не приходилось так быстро коммутировать столь малые сигналы и с подобными явлениями мы не сталкивались.
Интуиция подсказывает, что это явление имеет принципиальный характер и простыми средствами от него не избавиться.
Может кто встречался (и боролся) с подобным эффектом? Подскажите, пожалуйста. десятки микросекунд, 400 Ом, 1-2 Мгц( коммутация малых миливольты) в присутсвии больших в соседнем временном отрезке (сотня-две вольт) - просто песня, но побороли. Но у Вас еще круче
|
|
|
|
|
Jul 11 2007, 15:56
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 289
Регистрация: 17-06-07
Пользователь №: 28 498

|
Цитата(Mirabella @ Jul 11 2007, 15:19)  Уважаемые коллеги! Встретились с неожиданной неприятностью:
Необходимо обеспечить быструю (за единицы-десятки наносекунд) коммутацию (переключение) малых сигналов переменного тока. Уровень сигнала: единицы-десятки микровольт на нагрузке 50 Ом. Частота сигнала - меняется, но не выше сотни Мгц. Собственно коммутатор (переключатель на SW-239) работает, как и ему положено: коммутирует с требуемым быстродействием, при этом обеспечивается необходимая изоляция между каналами. Но в момент коммутации (замыкании и размыкании), даже без подачи сигнала на выходе коммутатора наблюдается помеховый сигнал уровня, значительно превышающего полезный сигнал. Этот сигнал далее усиливается, преобразуется по частоте и т.п. и т.д.
Ранее нам не приходилось так быстро коммутировать столь малые сигналы и с подобными явлениями мы не сталкивались.
Интуиция подсказывает, что это явление имеет принципиальный характер и простыми средствами от него не избавиться.
Может кто встречался (и боролся) с подобным эффектом? Подскажите, пожалуйста. Если есть возможность, жутко слабые сигналы лучше сначала усилить (каждый по отдельности), и лишь потом коммутировать.
|
|
|
|
|
Jul 11 2007, 19:49
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Вдобавок к написанному, можно ещё предложить уменьшить энергию коммутационной помехи путём её поглощения в нелинейном элементе. Для полезного сигнала такой поглотитель должен иметь высокий импеданс, а отпираться только в момент прихода импульса. Такой подход не устранит помеху полностью, но значительно уменьшит время переходного процесса, а также ослабит её влияние на тракт приёма (при должном уровне исполнения, конечно). Кстати, каковы параметры импульса помехи?
ЗЫ. Отключение тракта, скорее всего, не годится - налетим на те же грабли. Возможно, его запирание будет несколько лучшим решением. Можно попробовать реализовать на p-i-n диоде/ах. ЗЗЫ. Есть ещё такой способ борьбы с коммутационной помехой - подача контрпомехи из цепи управления коммутатора в сигнальную.
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Jul 11 2007, 19:58
|
старушка-процентщица
   
Группа: Свой
Сообщений: 817
Регистрация: 8-03-06
Пользователь №: 15 067

|
Цитата(Stanislav @ Jul 11 2007, 23:49)  Вдобавок к написанному, можно ещё предложить попробовать уменьшить энергию коммутационной помехи путём её поглощения на нелинейном элементе. Для полезного сигнала такой поглотитель должен иметь высокий импеданс, а отпираться только в момент прихода импульса.
Такой подход не устранит помеху полностью, но значительно уменьшит время переходного процесса, а также ослабит её влияние на тракт приёма (при должном уровне исполнения, конечно). Нельзя ли какую-либо ссылку по поводу поглощения на нелинейном элементе? Цитата(Stanislav @ Jul 11 2007, 23:49)  Кстати, каковы параметры коммутационного импульса? Как и положено для SW-239 - пара противофазных импульсов отрицательной полярности амплитудой не выше 5 в, формируется ПЛИС с примочкой. Длительность : от нсек до десятков нсек.
|
|
|
|
|
Jul 11 2007, 20:15
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(Mirabella @ Jul 11 2007, 23:58)  Нельзя ли какую-либо ссылку по поводу поглощения на нелинейном элементе? В данный момент, это всего лишь рассуждение. Однако, сдаётся, элемент с необходимыми характеристиками можно попробовать сделать на "россыпи". Цитата(Mirabella @ Jul 11 2007, 23:58)  ...Как и положено для SW-239 - пара противофазных импульсов отрицательной полярности амплитудой не выше 5 в, формируется ПЛИС с примочкой. Длительность : от нсек до десятков нсек. Я имел в виду параметры именно импульса помехи в тракте. Кстати, какие его параметры после подавления можно считать удовлетворительными? ЗЫ. Ещё вариант: использовать на входе тракта быстродействующий clamping по входу ОУ. Можно посмотреть у Analog Devices. Пороги отключения тракта у подобных ОУ задаются внешними напряжениями. Как у них с внутренними коммутационными помехами - не исследовал, врать не буду.
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Jul 11 2007, 23:05
|
Частый гость
 
Группа: Новичок
Сообщений: 129
Регистрация: 4-08-06
Пользователь №: 19 327

|
Цитата(Mirabella @ Jul 11 2007, 15:19)  Уважаемые коллеги! Встретились с неожиданной неприятностью:
Необходимо обеспечить быструю (за единицы-десятки наносекунд) коммутацию (переключение) малых сигналов переменного тока. Уровень сигнала: единицы-десятки микровольт на нагрузке 50 Ом. Частота сигнала - меняется, но не выше сотни Мгц. Собственно коммутатор (переключатель на SW-239) работает, как и ему положено: коммутирует с требуемым быстродействием, при этом обеспечивается необходимая изоляция между каналами. Но в момент коммутации (замыкании и размыкании), даже без подачи сигнала на выходе коммутатора наблюдается помеховый сигнал уровня, значительно превышающего полезный сигнал. Этот сигнал далее усиливается, преобразуется по частоте и т.п. и т.д.
Ранее нам не приходилось так быстро коммутировать столь малые сигналы и с подобными явлениями мы не сталкивались.
Интуиция подсказывает, что это явление имеет принципиальный характер и простыми средствами от него не избавиться.
Может кто встречался (и боролся) с подобным эффектом? Подскажите, пожалуйста. Тут уже высказали немало советов, рискну добавить ещё один. Если коммктатор допускает и есть хоть небольшрй запас по быстродействию, то можно попробовать снизить крутизну фронтов сигнала управления. И/или хорошо "обездобротить" эти цепи.
|
|
|
|
|
Jul 12 2007, 04:59
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 93
Регистрация: 1-12-06
Пользователь №: 22 988

|
Цитата(SasaTheProgrammer @ Jul 12 2007, 03:05)  можно попробовать снизить крутизну фронтов сигнала управления. И/или хорошо "обездобротить" эти цепи. Согласен с предложением, надо подавать сигналы управления с фронтами согласованными по длительности с временем переключения, иначе переключатель будет отзываться звоном. Как всё равно переходную характеристику снимаете. Нам удавалось таким способом значительно снизить помехи от переключения. Например при увеличении длительности фронтов сигналов управления с 0,5 нс до 1,5 нс для ключа Hittite HMC427 (время переключения 2 нс) помеха в канале переключения уменьшалась на 6 дБ.
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|