|
|
  |
Уменьшение фазовых шумов входной тактовой частоты, вопрос |
|
|
|
Apr 8 2008, 18:57
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 454
Регистрация: 3-07-07
Из: С-Петербург
Пользователь №: 28 859

|
[quote name='sergunas' date='Apr 8 2008, 21:13' post='393639'] Как мне в таком случае засинхронизироваться с входной частотой? Я так понимаю какой бы ни был высокопрецезионный генератор, он всё равно будет иметь уход от основной частоты, соответсвенно фазы тоже. [/quote
Никак. В любом случае, все частоты устройства должны формироваться от одного стабильного опорного генератора. Но можно построить синтезатор частоты 100 МГц "оперевшись" на низкую частоту ОГ - 10, 13 МГц или др. Хорошие результат порлучается в связке AD9510 (PLL Core) и VCXO (Кварцевый генератор, управляемый напряжением). Так как частота запуска АЦП фиксированная, то и синтезатор получается неперестраиваемый, а следовательно фазовые шумы можно снизить до требуемого уровня. На самом деле, прецезионные высокочастотные генераторы МОРИОНа устроенны подобным образом: низкочастотный (1.8333 МГц) опорник отвечает за стабильность, а высокочастотный кварцевый резонатор (100 МГц) связан с ним через ФАПЧ с узкой полосой пропускания.
Но можно взглянуть на проблемму с другой стороны: в качастве основного опорника всего устройства использовать высокочастотный кварцевый генратор, от которого напрямую запускается АЦП, а стандартную опорную частоту остальной схемы (10 или 13 МГц) формировать с помощью DDS, например AD9952, который запитыватся чистым высокочастотным тактовым сигналом 100 МГц. Так строятся гибридные синтезаторы (DDS+PLL) во многих высококлассных РПУ.
Выбор за Вами.
|
|
|
|
|
Apr 8 2008, 20:54
|

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

|
Цитата(sergunas @ Apr 8 2008, 20:52)  Спасибо, попробую, если "пнёте" в нужном направлении поиска (подкините ключевые слова для поиска) буду очень признателен. Ну, "квантовый стандарт частоты", например. Цитата(sergunas @ Apr 8 2008, 20:52)  ...Звучит красиво  Охотно верю, хотелось бы только немного понять почему так... Объясните, почему мне менее подходит просто кварцевый фильтр, как предлагают, или независимый кварцевый генератор. А это уж Вам решать. Узкополосный кварцевый фильтр сделать гораздо сложнее, чем подстраиваемый с помощью ФАПЧ малошумящий генератор. Если нужен независимый кварцевый генератор, сделайте его. Только зачем тогда нужен высокостабильный и шумящий опорный? Цитата(sergunas @ Apr 8 2008, 20:52)  ...Я их точно не знаю. Не думаю, что входной джиттер очень большой, ну скажем 100ppm. А хотелось бы конечно джиттер при прочих равных условиях получше, ориентировочно, скажем, нужен джиттер 10 ppm. Вообщё-то, джиттер измеряется в секундах. Чаще всего, в смысле среднеквадратичного значения. Что такое 100 и 10 ppm, мне не совсем понятно. Ну, ладно. Скажите, что из себя представляет Ваш опорный генератор? Есть ли о нём хоть какие-нибудь сведения? Например, интересует его девиация Аллана, а также плотность шума на разных частотах. Какова долговременная (не)стабильность тактовой частоты Вас бы устроила? Далее, какой АЦП применяется, и что Вы от него хотите получить? Ну, и, наконец, какой сигнал предполагается подавать на его вход? Без задания этих условий никакие советы не будут по-настоящему полезными. Цитата(sergunas @ Apr 8 2008, 20:52)  ...Спектральные характеристики шума, я так понимаю, вытекают из джиттера и максимального slew rate входного сигнала, так? Нет, не так. Джиттер - величина интегральная, и, хотя связана со спектральной плотностью шума, не зависит от неё напрямую, а характеризует только мощность. Как именно нужно фильтровать - зависит от Ваших требований.
Сообщение отредактировал Stanislav - Apr 9 2008, 06:49
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Apr 8 2008, 21:06
|

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

|
Цитата(blackfin @ Apr 8 2008, 20:56)  Зависит от кол-ва разрядов АЦП. В статье ADI есть оценки. При чём здесь статья ADI? Я спрашиваю в контексте данной темы. Вот и расскажите, какой фильтр нужен автору. Цитата(blackfin @ Apr 8 2008, 20:56)  CrystekCCPD-033: Phase Jitter: 12KHz~80MHz 0.5psec Typ., 1psec RMS Max И что, этим генератором Вы предлагаете тактировать "16-bit, 100-MHz AD9446-100 ADC" ? У генератора от AD фазовый джиттер на порядок бОльший, а спектр шума очень широкий. Отсюда и "впечатляющий" результат. О применяемом фильтре же они скромно умолчали, хотя ясно, что полоса его пропускания находится на уровне менее 10 кГц. Не подскажете ли, по какой схемотехнике нужно делать подобный фильтр? Цитата(blackfin @ Apr 8 2008, 20:56)  Все ответы на Ваши вопросы уже изложены в статье.. Вы уверены? Статья произвела на меня впечатление пособия для младших братьев по разуму.  Содержательной части там, по-моему, вообще нет.
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Apr 8 2008, 21:18
|
Местный
  
Группа: Новичок
Сообщений: 211
Регистрация: 20-12-07
Из: Дублин-Москва
Пользователь №: 33 487

|
Цитата(Stanislav @ Apr 8 2008, 21:54)  Вообщё-то, джиттер измеряется в секундах. Чаще всего, в смысле среднеквадратичного значения. Что такое 100 и 10 ppm, мне не совсем понятно. Ну, ладно.
Джиттер - величина интегральная, и, хотя связана со спектральной плотностью шума, не зависит от его спектрального состава, а характеризует только мощность. Как именно нужно фильтровать - зависит от Ваших требований. Похоже, что с самого начала под фазовыми шумами генератора подразумевалась спектральная плотность шума на определенной частоте отстройки от несущей, которая меряется в полосе 1 Гц. Это обычная шумовая характеристика автогенератора, и для простоты ее называют просто фазовые шумы. Джиттер - это просто временное понятие нестабильности колебания, что в частотной области и определяет уровень фазовых шумов. Ну а чтобы улучшить фазовые шумы уже имеющего автогенератора, действительно, нужен узкополосный ФАПЧ с высокостабильным опорным генератором. Но, однако, сначала надо определиться на каких отстройках надо улучшать эти шумы, поскольку обычно выше 1 МГц уже начинают превалировать амплитудные шумы. Можно ведь и просто заменить транзистор на имеющего меньшие фликкер-шумы, если, конечно, это возможно вообще.
|
|
|
|
|
Apr 8 2008, 21:24
|

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

|
Цитата(proxi @ Apr 9 2008, 01:05)  Вообщё-то, джиттер измеряется в секундах. Чаще всего, в смысле среднеквадратичного значения. Что такое 100 и 10 ppm, мне не совсем понятно.
ppm это относительное отклонение 10-6 ..те для МГц это один Гц... Что такое ppm, мне известно. Но, в данном контексте, всё равно не совсем понятно, как можно смешивать секунды с герцами... Ну да бог с ним. Тогда получается, что нужен джиттер в 100фс, я правильно понял?
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Apr 8 2008, 21:28
|

Гуру
     
Группа: Banned
Сообщений: 2 754
Регистрация: 5-06-05
Из: Zurich
Пользователь №: 5 744

|
Цитата(Stanislav @ Apr 9 2008, 00:24)  Что такое ppm, мне известно. Но, в данном контексте, всё равно не совсем понятно, как можно смешивать секунды с герцами... Ну да бог с ним. Тогда получается, что нужен джиттер в 100фС, я правильно понял? Наверное: а смешивает товарисч потому, что для него все едино, ppm и psec..
|
|
|
|
|
Apr 8 2008, 21:37
|

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

|
Цитата(grandrei @ Apr 9 2008, 01:18)  Похоже, что с самого начала под фазовыми шумами генератора подразумевалась спектральная плотность шума на определенной частоте отстройки от несущей, которая меряется в полосе 1 Гц. Это обычная шумовая характеристика автогенератора, и для простоты ее называют просто фазовые шумы... Да, видимо, это. О спектральной плотности шума, как о важной характеристике, влияющей на способ решения задачи, я пытался упомянуть ранее. Цитата(grandrei @ Apr 9 2008, 01:18)  ...Джиттер - это просто временное понятие нестабильности колебания, что в частотной области и определяет уровень фазовых шумов. Совершенно верно. Зная спектральную плотность шумов, легко получить эффективное значение джиттера, в данном случае, с учётом полосы пропускания фильтра. Обратное невозможно. Цитата(grandrei @ Apr 9 2008, 01:18)  ...Ну а чтобы улучшить фазовые шумы уже имеющего автогенератора, действительно, нужен узкополосный ФАПЧ с высокостабильным опорным генератором... Э-э, простите, но, по-моему, опорным в данном случае будет "тот, что шумит". Цитата(grandrei @ Apr 9 2008, 01:18)  ...Но, однако, сначала надо определиться на каких отстройках надо улучшать эти шумы, поскольку обычно выше 1 МГц уже начинают превалировать амплитудные шумы. Можно ведь и просто заменить транзистор на имеющего меньшие фликкер-шумы, если, конечно, это возможно вообще. Подождём, что скажет автор темы.
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Apr 8 2008, 21:57
|
Местный
  
Группа: Новичок
Сообщений: 211
Регистрация: 20-12-07
Из: Дублин-Москва
Пользователь №: 33 487

|
Цитата(Stanislav @ Apr 8 2008, 22:37)  Э-э, простите, но, по-моему, опорным в данном случае будет "тот, что шумит".  Видимо да, раз он всего один. Однако, трудновато себя вытащить из болота за волосы. А фильтровать тут дороже выйдет. Возможно, источник питания получше застабилизировать. Да, а вы в какой группе учились?
|
|
|
|
|
Apr 8 2008, 22:03
|

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

|
Цитата(soldat_shveyk @ Apr 8 2008, 21:13)  Никак. В любом случае, все частоты устройства должны формироваться от одного стабильного опорного генератора. Но можно построить синтезатор частоты 100 МГц "оперевшись" на низкую частоту ОГ - 10, 13 МГц или др. Хорошие результат порлучается в связке AD9510 (PLL Core) и VCXO (Кварцевый генератор, управляемый напряжением). Так как частота запуска АЦП фиксированная, то и синтезатор получается неперестраиваемый, а следовательно фазовые шумы можно снизить до требуемого уровня. На самом деле, прецезионные высокочастотные генераторы МОРИОНа устроенны подобным образом: низкочастотный (1.8333 МГц) опорник отвечает за стабильность, а высокочастотный кварцевый резонатор (100 МГц) связан с ним через ФАПЧ с узкой полосой пропускания. А зачем такие навороты?  Опорная частота в 100 МГц уже дана. Осталось только синхронизовать с ней генератор с малой кратковременной нестабильностью. Цитата(soldat_shveyk @ Apr 8 2008, 21:13)  ...Но можно взглянуть на проблемму с другой стороны: в качастве основного опорника всего устройства использовать высокочастотный кварцевый генратор, от которого напрямую запускается АЦП, а стандартную опорную частоту остальной схемы (10 или 13 МГц) формировать с помощью DDS, например AD9952, который запитыватся чистым высокочастотным тактовым сигналом 100 МГц. Так строятся гибридные синтезаторы (DDS+PLL) во многих высококлассных РПУ. Что-то не совсем понятно, зачем всё это? Цитата(grandrei @ Apr 9 2008, 01:57)  Видимо да, раз он всего один. Однако, трудновато себя вытащить из болота за волосы. А фильтровать тут дороже выйдет. Возможно, источник питания получше застабилизировать... ХЗ. Если источник тактового сигнала действительно нужен с высокой долговременной стабильностью, то решение с управляемым малошумным "ведомым" генератором, по-моему, будет самым простым. Фильтровать многозвенным узкополосным кварцевым фильтром плохо - частота его настройки будет ползти, и волей-неволей фильтр придётся перестраивать, что весьма гиморно. Питание - само собой, должно быть хорошо стабилизировано. Цитата(grandrei @ Apr 9 2008, 01:57)  ...Да, а вы в какой группе учились? 511, потом в 514, а после академа - в 611.
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Apr 8 2008, 22:29
|

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

|
Обладая определённым навыком, можно выудить на электрониксе такие вот темы. Думаю, Автору текущей будет полезно почитать. ЗЫ. А вообще, мне кажется, что термин "фазовый шум" - суть сорный. Есть "просто" шум, который, в том числе, производит и фазовую модуляцию сигнала; лишние сущности, по-моему, вводить не стОит. Цитата(grandrei @ Apr 9 2008, 02:17)  Я в 417, но было это в 70-х.
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
  |
3 чел. читают эту тему (гостей: 3, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|