Насчет преобразования ток-напряжение на ВЧ с высокими точностными характеристиками я возможно и погорячился, но преобразователи напряжение-ток или просто источники тока на такие частоты бывают точно! Ибо существует метод радиочастотных амперметра-вольтметра, используемый в анализаторах импеданса компании Agilent. Там на объект подается ТОК и снимается напряжение. Использована 4-х-проводная схема включения. Это означает что в приборе есть источник с токовым выходом и входной буфер с очень большим входным сопротивлением, иначе не было бы смысла в 4-х проводной схеме. Такой метод намного точнее и чувствительнее моста.

Вот технические описания анализаторов импеданса Agilent:  4294A_Precision_IA_110_MHz_Technical_Overview.pdf ( 989.87 килобайт ) Кол-во скачиваний: 2209


Вот переведенное руководство по выбору методу в зависимости от того какие импедансы и на каких частотах надо измерять: http://www.dipaul.ru/pub/Agilent_RL_1200294829.pdf
мне подходит метод ВЧ I-V.

Я слабо представляю как они расширили метод амперметра-вольтметра до 100МГц. Возможно использовали разные каналы для разных частот, не исключено что использовали крутые токовые ОУ даже не исключено что сделали на рассыпухе. Никто не знает какие там могут быть схемы?? Такое решение для данного диапазона лучше чем мост. Вот графики зависимости чувствительности моста к относительному изменению диэлектрической проницаемости (читай емкости) и потерь в емкостном преобразователе, подключенном в плечо моста. результаты сходятся с моделью в Multisim.

Видно что чувствительность сильно зависит от частоты и очень низка на краях диапазона.
Такие формы кривых остаются независимо от того кондюки или резисторы воткнуты в плечи моста. В зависимости от параметров кривые гуляют вправо-влево но не изменяют ширины. Вот у метода I-V такого нет.

вот такая схемка, хотя и напоминает школьную самодеятельность, тем не менее обеспечивает большие чувствительности, да еще и весьма равномерные в частотной области...

Степень равномерности и чувствительность зависят очень сильно от выходного сопротивления транзисторного каскада, чем меньше - тем лучше

При проведении калибровки в комплексном виде со всеми такими кривостями можно смириться, уж получше чем с мостом. При неизменных параметрах схемы замещения объекта ЛАЧХ оказывается равномерной, если при измерении емкостных объектов стоит С, как показано на рисунке, индуктивных - катушка с возможно меньшими потерями, активных - резистор. И не наблюдается наклон ЛАЧХ, приводящий к тому что в некоторых участках диапазона придется ловить -80дБ. Тут во всем диапазоне будет около -40дБ - -50дБ, следовательно меньше влияние шумов
Тем не менее все это ученические наброски
Ищутся профессиональные решения! ...вот бы глянуть что у агилент 4294A внутри..


очепятка, правильно - метод I-V, т.е. амперметра-вольтметра который по классификации агилент тянет до 110МГц. ВЧ I-V идет до гига

Моделирование это конечно хорошо, но неплохо бы проверить адекватность моделей (особенно ВЧ трансформаторов) и в реале. Сделайте простенький макет (можно резаком на тексолите), простенький свип-генератор или АЧХометр Х1-какой найдется и сравните две кривые- теорию и реал.
Тем более, что судя по моделям, ВЧ модели (таблицы S-параметров от частоты) не используются.

По поводу Agilent. Преобразователь ток-напряжение на current feedback операционнике на 100 Мгц сделать можно. Используя цепи коррекции АЧХ можно вывести характеристику на плоскость (без горбов и завалов). Только преобразователь надо встраивать непосредственно в измерительную головку (fixture)- никакие четырехпроводные схемы (4 коаксиальных кабеля) работать небудут или прийдется вводить достаточно сложную калибрацию фазовых задержек в кабелях. Можете еще использовать токовые щупы от осциллографов- у них полоса до 500МГц бывает, но это тоже пассивное устройство, одновитковый трансформатор с нормированной нагрузкой или пояс Роговского.

Возможности макетировать нет, в инсте нет инструментов/деталей/приборы_совеццкие_погрешность_выше_нормированной.
Чтоб собрать свое рабочее место (кроме кампа у мну ничего нет) понадобится самое быстрое месяца два, а диплом сдавать в июне.
Поэтому Ищутся S-параметры трансформаторов и ВЧ-усилителей типа mar, ибо в датащитах тока амплитудные параметры. ФЧХ где можно хотябы приблизительно узнать? +нужна нестабильность ФЧХ от изменения температуры.

Сейчас гоняю в маткаде простой мост, тока вместо резисторов конденсаторы, и два трансформатора с n=4, для уменьшения импеданса источника питающего мост и увеличения импеданса приемника в 16 раз. для него и нужны S-параметры.

Еще придумал, такую фичу можно в VNA использовать: измеряем квадратурные составляющие комплексного коэффициента преобразования (ККП) четырехполюсника (как это сделано в N2PK) затем свипируем фазу опорного канала до тех пор, пока не зафиксируем максимум. А максимум значит что сигналы были синфазны. По фазе, при которой это произошло определяем аргумент, а по коду АЦП - модуль ККП. (естессно, предварительно кроме калибровки по образцовым нагрузкам надо отдельно прокалибровать генератор со всеми фильтрами аттенюаторами и усилками, то есть записать цифирь - какую фазу надо записать в регистры DDS, чтоб сигналы были на самом деле квадратурными или синфазными.) Потом берем и обрабатываем результаты измерения квадратурных составляющих, модуля и фазы по алгоритму обработки неравноточных серий измерений из метроолгии. Получаем более достоверный результат.

Еще выяснилась такая вещь - анализатор надо калибровать не просто тупо аддитивной и мультипликативной поправками, а комплексными коэффициентами нелинейной или калибрующей функции... при любом типе моста. и так на каждой частоте.. бояся за время вычислений на компе Чето ненахожу опенсорса для n2pk vna, только дистрибутивы - хочу посмотреть как там калибруется

Сообщение отредактировал Finarfin - Apr 18 2008, 11:27

спросил на cqham, хз, там могут и не ответить..
Насколько быстро меняется амплитуда сигнала на выходе DDS-ки?? Если например измерения дляться не более двух минут после калибровки, то, возможно, не надо обратную связь на DAC_Rset, потому что текущая амплитуда учитывается калибровкой??

До 100 МГц при правильных трансформаторах она ненужна, ее почти никто и неделает. Я применял на AD9858 в диапазоне от НЧ до 400 МГц при использовании переключаемых фильтров и весьма неравномерном по диапазону выходном усилителе. Проще было на выходе детектор поставить чем вылизывать АЧХ усилителя и сводить затухание фильтров в полосе пропускания. Хотя можно было все это сделать и PiN диодным аттенюатором, но зачем плодить лишние сущности?

принципиальные схемы::
компас (CDW);  Scheme_CDW.rar ( 44.55 килобайт ) Кол-во скачиваний: 176

GIF:



описание:

• антиальязинговые фильтры в виде обычного П-образного ФНЧ но с кондером параллельно средней индуктивности имеют ЛАЧХ как ФНЧ но с провалом как у режекторного.
• усилитель на AD8009 - имеет низкое выходное сопротивление и до 100МГц тянет емкостную нагрузку 60-80пФ почти без искажения ЛАЧХ и ЛФЧХ
• фильтр после перемножителя - пассивный, третьего порядка с критическим затуханием, расчитан на затухание -80дБ на частоте 600кГц (частота среза 8кГц - поэтому RC, а не LC). параллельное сопротивление кондеров - чтоб не внести в рабочую полосу частот резонансы от паразитных индуктивностей. почему не активный - если сделать на небыстродействующем ОУ - видал такое что ВЧ (в данном случае до 200МГц) проходит сквозь него почти без ослабления =); быстродействующий пихать незачем, если можно обойтись пассивом.
  минус такого решения - не обрадовали размеры фильтра при разводке
  фильтр нагружается на высокоомный вход драйвера АЦП ADA4941-1
• от логарифмирования отказался - взял АЦП с PGA.

первоочередная сейчас задача - сдать диплом, потом доделать конструкцию до возможности реального воплощения. разводки плат именно в "дипломном" исполнении выложил тут: http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=47538

Посмотрел и то и другое.
Пожелания:
1. Трансформаторы со стороны ДДС- питать ИЛИ через резисторы ИЛИ со средней точки. Поставьте на среднюю точку резистор, потом можно просто незапивать.
2. Под трансформаторами я бы ничего кроме земли на вел, тем более питание ГАЛИ- наведется черти что, возбудится.
3. Зачем там вообще ГАЛИ нужна, а потом аттенюатор? Не усложняйте схему сверх меры, перемножитель и так справится должен.
4. Перед фильтрами и после предусморите место на П аттенюатор (всегда можно согласовать импедансы если надо, а можно и просто запаять перемычку- удобно в отладке фильтра.
5. Для отладки фильра обычно ставлю на плату место под SMA (или любой другой СВЧ мелкий разем) около фильтра. Разем использую для подключения кабелей панорамы для настройки фильтра. В окончательном варианте просто незапаиваю. Подклчаюсь к разему временным SMD резистором- в окончательном варианте его тоже незапаиваю.
6. Вокруг фильтров и трансформаторов пробете плату насквозь кучей виасов, желательно в шахматном порядке. Незабывайте, там частоты до нескольких гиг внутри фильтра крутятся (высшие гармоники ДДС)
7. Все питания фильтруйте RC цепями (R порядка 10 ом), или найдите СМД фильтры где RLC все внутри- такие блочки у которых посередине земля а на концах длинной стороны вход-выход питания.
8. Не оставляйте "голым" вход детектора- поставьте согласование, место под аттенюатор, симметрирующий трансформатор (может и непригодиться, тогда перемычки запаяете, но выглядить все равно будет более красиво чем если вдруг понадобиться что-либо допаивать "внавал")
9. Элементы фильтра заложите в двойном количестве на плату- часто бывает что при настройке приходиться допаивать параллельно второй точно такой же элемент. Если будете настраивать режекцию половинной частоты ддс- поставьте в фильтре подстроечные кондеры (хотя бы место на плате предусмотрите).
10. Выходные раземы какие-то странные. Подумайте над механичексим креплением к плате надежным- у измерительного прибора раземы рано или поздно отламать попытаются.
11. Вообще вокруг ддс секции и приемной желательно прямоугольные экраны запаять после настройки-предусмотрите на плате место под стоечки экранов и полоски для пайки стенок экранов к плате, продумайте чтобы это было технологично сделать (паяльник мощный влазил)
12. Ну и вообще пытаться с первого подхода упаковать такой прибор на одну плату ИМХО неправильно. Лучше сделать кучу мелких плат, на каждой будет отдельный функциональный узел и посадить их на шасси вплотную друг к другу. Соединять между собой просто толстой перемычкой прямо по меди (расположения контактных площадок конечно взаимносогласованно). Или хотя бы предусмотрите такое дело зарание, проведя по плате воображаемые линии вырезания каждого узла и имея отверстия под винты крепеления на каждом таком субмодуле. Вот примерно как тут http://www.micomnet.webpark.pl/TRV_23_2S_10_jpg.jpg

1. не понял . при такой схеме как нарисовано получается что выходы ДДС работают как источник тока, и обеспечивается выходное сопротивление трансформатора 50 Ом. если добавить резистор в середку изменится выходное сопротивление, если убрать резисторы на краях обмотки - нарушится режим источника тока, если убрать

2. это все консультант по технологии, отрабатываю конструкцию на технологичность, все забацал на один слой. а если поставить вместо катушки в цепи питания ГАЛИ ферритовую бусину? две?

3. зачем ГАЛИ и аттенюатор - чтоб обеспечить определенный диапазон напряжений на выходе перемножителя. расчетом получается вполне определенный диапазон коэффициентов усиления в канале опорного сигнала и определенная мощность. аттенюатор с ГАЛИ как раз дают нужный коэффициент.

4., 5. предусмотрю)

6. несколько гиг.. всмысле просто отверстия, а с этой стороны проводника нет, или полигон?

7. фильтры на питание - поставлю. а что, как нарисовано ферриты с кондерами не спасут?

8., 9. принято

10. крепится за две дырки, можно приклеить, по немаленькой поверхности будет трудно отломать

11. принято

12. интересная технологиия, это ж второе дыхание технологического раздела. и без проблем можно будет управление сменить на USB или контроллер , не придется питание под элементами проводить, проводянки через дырки идут. а из чего сделаны такие желтые штуковины, на которые ставятся все эти платы?? а то там на инглишь ссылка не работает, а что такое MATERIAЈ: BLACHA ALU. PA11 GRUBOЊCI 2mm непонятно. текстолит? или это вобще стандартная ммакетная плата?

Питание источников тока происходит ИЛИ через резисторы, ИЛИ через трансформатор. А у вас средняя точка напрямую к питанию прицепленна. Перегрузите выходные каскады по постоянке. Трансформатор то трансформирует сопротивление фильтра- вот и получается нагрузка 50 ом от резисторов и сколько там ом (тоже в районе 50) в полосе пропускания фильтра. И все это в парралель. Но какая схема питания ДДС лучше-надо проверять экспериментально ( в реале встречается и так и так). Поэтому я рекомендовал не резистор, а перемычку со средней точки транса (резистор 0-омный)- его всегда можно или снять или поставить.


Гали плохо верет себя на НЧ. Если уж применяете AD8009, то что стоит поставить точно такой же усилитель на второй канал? Ну и если 8009 возбудится на полугиге, то вы это хоть увидете и как-то решите проблему. Но если ГАЛИ возбудиться на 3-5 ГГц то без спектроанализатора на это диапазон вы ничего непоймете и будете бороться с ветряными мельницами. Кстати, с current feedback операционниками тоже проблем куча может быть- они не при любых нагрузках и коэффициентах усиления устойчивы. А еще могут из-за плохого монтажа задирать коэфф усиления на сотнях мег.
А у вас перемножитель аналоговый- чувствителен к уровню сигнала второго канала тоже. Аккуратнее с АЧХ в этом месте.


Земляная дорошка и по верхней стороне платы. Дорожка окружает всю ВЧ часть ДДСа, к ней контактирует экран. Ну разберите какой- либо сотовик старый, лучше NMT- все станет понятно без слов, как модули между собой развязываются.

А индуктивности на сотнях мег-единицах гиг могут начать резонировать- паразитная емкость у них тоже есть. Конечно специализированные СВЧ этого делать небудут, но вот есть ли они у вас? А резисторы смд в десятки ом сохраняют свои свойства до нескольких ГГц.

Алюминиевая плита 2 мм. с резьбами для винтов и дырками для облегчения веса и проводов питания. Анодированная, но это для красоты в основном. Используется для макетов на единицы ггц.

да, тупо через низкое сопротивление обмоток. Точнее глянул на док AD995EB и "поверил". действительно, косяк. получается оба конца 50-омных резюков под одинаковым потенциалом по постоянному току. То есть они нужны ТОЛЬКО для согласования по переменке. ну а раз нарисовано в датащите и EB что вешается к потенциалу шины питания, значит выходной каскад на это расчитан и можно не заморачиваться. хотя перемычка много места не займет, можно и подстраховаться. совет принят )

какие ужосы бывают... да, ОУ проще скорректировать в случае возбудов. Эх, сначала вобще хотел на транзисторе делать. степень интеграции невольно увеличивается.

вот, кстати, забыл место под кондер параллельно резистору в ОС оставить. опять же подстраховка, в "хорошем случае" и без нее должно прокатить

разобрал какойто старый сони эриксон. ну там плата многослойная, поэтому экран кладется на верхний слой. тут придется сделать вырезы для дорожек. а вот полигонов с кучей переходных отверстий не было там. но идею я понял - "много дырок" - как в микрополосковых устройствах.

на каждую катушечку смотрится датащит, так что знаю.другое дело что может я недооцениваю последствия инзкодобротных резонансов на частотах в несколько раз выше максимальной рабочей.
а вот чтоб феррит резонил я не представляю себе, там же из за вихревых отков такие потери что не до резонанса. кстати ферритовые бусины в перечне элементов в теме про плату- килоомные

Не всегда правильно.
На относительно низких частотах питание пролезает через транс, а на высших подпитка через резисторы. Поэтому нужны все элементы
Тем более важно, что выход с "открытым коллектором"

Уважаемые!!!
По приведенной вами схеме включения AD9958 его входная управляющая логика питается и управляется 5-ти вольтовыми уровнями с 74ACT1284, когда по паспортным данным AD9958 они должны быть 3.3В! Объясните, как он у вас работает и не сгорела ли еще (AD9958) синим пламенем???

Дык наверное так и было у кого-то, поэтому с учетом схемы входного каскада и появились резисторы R1-R4. Но никто не мешает сделать правильно и удовлетворить подпись под рисунком.

Сообщение отредактировал ledum - Apr 27 2010, 07:54

Резисторы R1 - R4, как показано на схеме имеют всего лиш 100 Ом... и включены последовательно, так что относительно высокоомного входа логики управления AD9958 это полная ерунда. CMOS(КМОП) пробивается напряжением и защитные диоды по входу могут не вытерпеть двойного максимально допустимого напряжения, так что для чего они поставлены совершенно не ясно. Гораздо правильнее было сделать пормальный делитель на резисторах с номиналами по 100К каждый.