Прочитал всё правильно, а вот написал - неправильно. Имелась ввиду не частота ЧФД, а входная частота радиовхода.
Да и вообще, при такой постановке задачи запутаться довольно просто, я думаю, что и Вы заблудились.
Насколько я понял, нужно сделать простейший дробночисленный синтезатор с низкими спурами и шумами.
Почему-же при постановке задачи речь идёт не о характеристиках, которые надо получить с выхода ГУНа,
а о характеристиках поделённого сигнала (это даже не сигнал ЧФД)? И почему Вы решили, что ПЛИС Вам даст меньшие палки?
Ведь палки на выходе ГУНа при дробном коэффициенте нужно фильтровать фильтром ФАПЧ.
Или Вы изобретаете велосипед, или я чего-то опять недопонял.

Ну да, только он никак к простейшим не относится, хоть и однопетлевой...


Потому, что именно этот сигнал является выходным, и когда спросили о параметрах блока вцелом, я ответил про выходные характеристики, т.к. речь зашла о рассмотрении друих вариантов (ведь там можно сделать и с другим диапазоном ГУНа и даже совсем без деления и без ГУНа)...


Смешались люди, кони Давайте разделим палки на палки разного происхождения, а заодно введем ясновсть в понимание принципов работы синтезатора с ДДПКД и цифровой компенсацией побочных составляющих возникающих в следствии дробного деления.

Итак, если возмем обычный ДДПКД в его выходном спектре будет много "палок" из-за дробного Кд. Убрать эти палки сложно (хотя попытки сделать это с помощью схем компенсации были), поэтому мы их убирать не будем - мы будем менять Кд ДПКД по псевдослучайному закону, чтобы средний Кд был равен требуемому. При этом палки размазались по спектру и превратились в шум. Далее, изменим параметры ПСП, модулирующей Кд ДПКД чтобы шум принял нужую нам форму - стал очень малым в ближней зоне, но (т.к. за все надо платить) теперь он будет быстро нарастать и будет больше в дальней зоне. Поскольку ФАПЧ имеет свойства ФНЧ этот шум будет отфильтрован ФАПЧ.

Как видим никаких палок от ДДПКД в таком варианте быть вобще не должно (в теории ). На практике возникают проблемы основные из которых это тонкости реализации сигма-дельта модулятора (который фактически генерирует ПСП, модулирующую Кд ДПКД) и ЧФД (ну и естественно, обычные наводки, но это отдельный вопрос). Также не следует забывать, что скорость нарастания шума в таких синтезаторах требует применения петлевого фильтра более высокого порядка, чем в целочисленных вариантах.

Почему я думаю, что будет лучше с FPGA - там я управляю ключевыми вопросами - структурой модулятора и ЧФД. С шумами там будет хуже (не лучше) т.к. ДДПКД придется делать более низкочастотный = ниже частота сравнения и меньше Кд (значит жестче требования к ЧФД). Кроме того оценить шумы мне мешает отсутствие данных по шумам ЧФД и делителей, реализованных в программируемой логике - если они на уровне серии 74АС, то может получиться очень даже неплохо...

А на ущербность ЧФД в НМС указано почти напрямую в датащите и подтверждается постом тау про девятый регистр (как я уже писал, такие ЧФД это зло для синтезаторов такого типа)...


Спасибо что поделились опытом - сэкономили мне $80 Еще маленький вопрос, а палки как были расположены по отношению к частоте среза петлевого фильтра?

ЗЫ а изобрела все это фирма Маркони Инструментс, за что ей спасибо

Пока писал, ответили.
Я тоже думаю, что Шаман темнит где-то. Помехи дробности можно подавить двумя способами: задвинуть их подальше и они подавятся петлевым фильтром или подмешивая к управляющему сигналу ПСП (возможно, установив младший бит слова в единицу, как написал Шаман), но эта ПСП повысит уровень шумов в петле на 10-20 дБ. В ADF4153 такая вещь реализована в виде режимов Low Noise (без ПСП), Low Spur (с ПСП). ЧФД определяет только внутрипетлевой шум и палки на частотах сравнения из-за утечек. Последние часто не учитываются, так как помехи дробности оказываются в десятки раз ближе и давить их сложнее. А вы хотите прошагать диапазон 1,4-1,7 ГГц с шагом около 1 Гц (?) при шумах в петле минус 115 и для этого городите дробный делитель? Такого у вас не получится. Для малого шага ставят ДДС в опору. Тогда ФАПЧ шагает с крупным шагом в несколько мегагерц в дробном режиме, чтобы шумы в петле ниже были, а промежутки заполняются изменением опорной частоты. Шумы ДДС тут не проблема. ДДС AD9912 при качественной тактухе выдаст шум на частоте 50 МГц минус 168 в полке. На 1,5 ГГц это будет всего минус 138 (ЧФД больше даст). Сама выходная частота ДДС будет изменяться максимум на одну сотую, а это значит, что подобрать тактуху и выходную частоту, чтобы задвинуть помехи подальше от сигнала, не проблема. Если брать HMC700 в дробном режиме с опорной частотой 36 МГц, шумы в петле получаются минус 114, а после деления до 35 МГц - нужные вам минус 147. Палки на уровне минус 87 на частотах 1,4-1,7 ГГц получить в такой схеме по-моему вполне реально.
А изменение формы шума не повышением ли порядка модулятора достигается?

Сообщение отредактировал Dr.Drew - Jan 28 2010, 05:55

Тогда непонятно, почему отметаете DDS, там же как раз нужные частоты и шумы. А со спурами проблему можно попробовать решить с помощью узкополосной фильтрации перестраиваемым полосовым фильтром и делением выходной частоты DDS, скажем, на 4. И что-то наводит на мысль, что по Вашей методике Вы с таким шагом -100 дБ спур не получите (если честно, я ещё пока не догнал, как вы вычислили -120 дБ).

Читайте внимательно, то что я написал выше - вариант который не поднимет уровень шума в петле (шум кстати не только белый бывает , и напрямую шум никто не "замешивает" в петлю).


Опять ошибка! Вы не учитываете, что работа ЧФД в синтезаторах с ДДПКД с модуляцией сигма-дельта модулятором отличается от обычного синтезатора. В этом варианте ЧФД с плохой линейностью запросто угробит все параметры синтезатора (шум и/или палки). Для такого синтезатора малейшая нелинейность ЧФД вызовет интермодуляцию шума/палок в дальней зоне, а ее продукты пойдут уже в ближнюю. Это грабли на которые наступают почти все кто пробует использовать эту технологию (я когда начинал тоже ). ЧФД в НМС потенциально нелинейный и все тут (да, они постарались уменьшить нелинейность, но это не радикальный вариант)...


Да ну ... Сейчас у меня синтезатор шагает в диапазоне 80-100МГц с шагом немного более 0.01Гц, и не жужжит Но это старый проект - он не удовлетворяет по шумам (там частота сравнения всего 100кГц, а делалось это 6-7лет назад). Я пишу о том что проверил, а Вы похоже не хотите вникнуть в принципы работы таких синтезаторов, хотя кратко я постарался изложить их выше (извиняюсь, если это вышло не очень хорошо, но передать в одном абзаце это сложно)...


Спасибо за попытку Но тут будет много нюансов, такой вариант возможен, но он в разы сложнее (не забываем про опору AD9912), хотя и использует более стандартные подходы.

Вот расклад того, что получается сейчас - поскольку заоблачных цифр по шуму на частоте ГУНа не требуется, приводить весь анализ смысла нет. Шум в полосе петли будет определяться шумом ЧФД/ОГ плюс коэффициент умножения в петле (к сожалению точных данных для варианта в FPGA у меня нет). Если предположить, что ЧФД имеет шум порядка -150дБ/Гц частота сравнения должна быть не менее 10МГц (и то желаемые разультаты уже не получу - только еле впишусь в предел). На такой частоте сравнения еще возможен вариант с прескалером /8 + FPGA. Т.е. при таком раскладе все решит уровень шума ЧФД...


Порядок модулятора влияет на скорость нарастания шума с увеличением отстройки. Обычно используют модулятор третьего или четвертого порядка. Форма шума определяется распределением ПСП которую генерирует модулятор (на эту тему есть просто горы патентов в библиотеке патентов US, например)...


-120дБ это желаемое значение - его я не вычислял. Сколько выйдет хз, но знаю, что если я буду делать модулятор и ЧФД в FPGA, то определяться спуры будут не непосредственно спектром на выходе ДДПКД, а прочими факторами (наводки/разводка платы, ошибки в проектировании петлевого фильтра и т.п.)...


У DDS есть неприятные особенности (по крайней мере такое было с AD9951) спуры так расположены, что их комбинашки иногда попадают в полосу приема, причем таких порядков, что только в страшном сне присниться может... Вот с тех пор нету желания использовать DDS без фильтрации его сигнала петлей ФАПЧ или узкополосным фильтром...

Пардон, малость погорячился. Такую идею возможно упаковать в микросхему, а не делать модулятор на ПЛИС? Почему таких микрух нет?

Конечно, я, обычно, противник такого, но в одном из древних Инмарсатовских терминалов MC12026 стояла на 1500МГц макс, хотя нормирована до 1100... Потом к ней добавлялись 25-59 на прием и 126-160 на передачу (хотя могу ошибаться - давно было). Она 8/9 16/17. Кстати, там и DDS были - AD7008, такие народ, наверное, даже не помнит. Можно уменьшить немного частоту, с которой происходит деление, скажем до 1.15-1.4ГГц, тогда такая м/сх подойдет. Ну и экзотика http://www.centellax.com/sites/centellax.c.../pdf/UXM15P.pdf - ногами не бить

Сообщение отредактировал ledum - Jan 28 2010, 11:46

Если можно на ПЛИС, то можно и в микросхему...


Раньше этому мешали патенты (поэтому широко технология использовалась, насколько мне известно, в Marconi, HP и R&S - у них у всех есть немало патентов по теме, думаю у них есть подобные вещи и в интегральном исполнении). Сейчас ключевые патенты окончили срок действия (хотя думаю там много тонких моментов осталось со всеми этими вопросами, некоторые патенты еще долго будут действовать). Меня же вопросы патентования особо никогда не парили (делаю для себя ). А что сейчас не знаю - кризис ??? Насколько я понимаю (как именно сделано внутри всеравно никто не расскажет - только в общих чертах) НМС70х одна из попыток (может не самых удачных) внедрения этой технологии, у других тоже вроде есть или появляются подобные решения.

Если дело только в прескалере, то возьмите MC12033, MC12034 2 Ghz ÷32/33, ÷64/65 . А если надо тактовую в ПЛИС затащить- то на низких частотах применяли LT1016 в полностью дифференциальном включении, две ПОС для создания гистерезиса, полностью симметричные. Симметрирующий трансформатор на входе, выходы оба нагруженны одинаково, второй- или на эквивалент ножки ПЛИС, или даже завести в плис и никак не использовать потом- только как нагрузка. Конечно 1016 медленная для заданных частот, я бы что-то типа ADCMP604 всадил сейчас с дифпарой транзисторов на выходе, для согласования уровней с альтерой.

Спорить больше не хочу, наконец-то понял, что Вам в конечной цели нужно, вроде как по теории логично всё вырисовывается: шумы и спуры делим на 20logN, шаг делим на N. Но как насчёт цифровых шумов дна (пола и т.д.), создаваемого самой ПЛИС, ведь это сугубо цифровая микросхема, у неё-то счётчики не взвешены на опорной аналоговой базе, как у HMC70X, и все флуктуации счётчиков на нулевых значениях взмоют вверх, причём значения такой природы происхождения трудно рассчитать, даже базиса для расчёта нет. Я до сих пор не сдался потому, что сам цифровик по образованию, считаю, что ФАПЧ на ПЛИС не делают (за редким исключением, о которых уже начитан) только потому, что в синтезе частот кроме цифры присутствуют:
1. Радиочастотный и опорный сигналы, которые в современных микросхемах цепляются дифференциальным способом относительно внутренней опоры, чего в ПЛИС пока не предусмотрено.
2. Импульсные сигналы схемы подкачки заряда, управляющей фильтром ГУНа, сугубо специализированная схема, заструганная на реализацию своей основной задачи, чего в ПЛИС, естественно, нет.
3. И наконец, частотно-фазовый, фазо-частотный или просто фазовый детектор, который часто выполняется особым образом по специальной технологии, обеспечивающей минимальные джиттер, шумы и девиацию частоты сравнения, котрые вместе с джиттером, определют шумовые характеристики. Есть ли это в ПЛИС?
Не знаю, Вам судить. Знаю только, что я, будучи сугубо цифровиком, случайно заблудившим в радио, не доверил бы ПЛИС такие сложные функции. Радио для меня пока остаётся чем-то вроде алхимии или чёрной магии, особенно на частотах выше 10 ГГц. В Вашем случае Всё проще, но если мои сомнения вызвали у Вас неуверенность, советую ещё раз задуматься! Желаю удачи, YIG!

Сообщение отредактировал YIG - Jan 28 2010, 17:05

Эти прескалеры не дадут нужный Кд делителя (Кд у них слишком большой). Гистерезис в этом применении, ИМХО, это зло - такой формирователь добавит шумов (а также преобразует АМ шум в ФМ шум). Пока самый реальный вариант предложил ledum - выкинуть планируемый усилитель и подать через АС развязку на подсмещенную альтеру прямо с SP8908...


Да вроде и не спорили - было цивилизованное обсуждение, которое мне было полезным как минимум тем, что обратили мое внимание на интересную элементную базу За что всем кто принял участие спасибо!

По шумам делителей и прочего реализованного в FPGA мне тоже интересно. Надеюсь, что шумы будут не намного хуже, чем в логике типа 74АС, иначе затея может оказаться провальной ... Насчет возможности самой реализации - это однозначно возможно - в старом варианте ЧФД и часть синтезатора реализованы в EPM7032. К сожалению оценить интересующие шумовые параметры по тому проекту не выйдет - придется проверить самому... ЧФД как я уже писал немного не стандартный, это упрощает его реализацию, кроме того он не будет реализован в FPGA на 100% - будут и кое-какие части снаружи . Также надеюсь, что достаточно узкая полоса петли будет в помощь (по предварительным прикидкам полоса петли будет до 30кГц при частоте сравнения 10МГц).

НМС700 выглядит очень привлекательно, но пугают цифры приведенные тау по спурам. Было бы интересно пообщаться подробнее на эту тему - возможно в моем варианте (полоса петли намного меньше, допустим постоянный сдвиг по частоте и кое-что другое) она (НМС700) и подошла бы... Все еще в раздумьях не попробывать ли

Вобщем дам идеям отлежаться в очередной раз - недельку...месяц гляди что-то придумаю или найду интересного...

Спасибо за пожелания и участие в теме!
Удачи!

Еще раз, обратите внимание на ту фирмочку, которая делает UXM15P и не только. Где-то в российских прайсах эти чипы проскакивали - она дает 8/9 (опять-таки и не только) до 15Гиг, хотя похожа на жестокую военку.

Будет время - померяю на ближних дробных смещениях, но с широкой полосой фильтра ( ну не переделывать же фапч )
Конечно у Вас всё будет иначе и обсуждать то что я приводил особого смыла нет, так как разное всё. Гун у вас наверняка не 400Мгц/V и коэффициент умножения опоры у Вас меньше 1-цы наверное будет (результирующий) , а у меня в районе 140.

в Москве семинарчик Hittite проводил в декабре . Привозили они свой генератор T2100
http://www.radiant.su/rus/events/?action=s...rt=1&id=287
, явно построенный с использованием HMC70x , судя по всему.
Может быть Вам было бы интересно обмерить дробные шумы этого генератора, так как там полоса ближе к Вашей , время установления большое, главное найти образец генератора, возможно в Радианте. Народ на семинаре интересовался дробными шумами, и шум демонстрирвали. Я цифр точно не помню, палки были не ужасные но и не идеальные на 1000.010 МГц

А чо его обмерять то, Hittitы ни от кого непрячут свои характеристики, всё здесь: http://www.hittite.com/products/view.html/view/HMC-T2100 и здесь:  hmc_t2100.pdf ( 932.54 килобайт ) Кол-во скачиваний: 421
.
Только я бы его не стал покупать, Anritsu на ЖИГах намного круче делают, и то нам не хватает, пришлось кучу опор лепить.

Широкая полоса это наверное даже хорошо - лучше будет видно всякие тонкости. Очень большая просьба, если будет возможность померять, померяйте пожалуйста спуры, когда Nfrac нечетное (т.е. в двоичном виде в младшем разряде '1').

ГУН у меня 55..80МГц/В. Опора, если буду использовать НМС700, будет 20..50МГц (точно еще не решил), так что результирующий Кумн <1.5. Тут все попроще, чем у Вас...

Про HMC T2100 почитал (спасибо тау и YIG) - на СВЧ выглядит хорошо, а пониже как-то не очень. Предполагаю, что они не используют деление для малых Fвых...