|
|
  |
Фазовый шум XCO генераторов |
|
|
|
Jul 15 2010, 05:07
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
Цитата(НЕХ @ Jul 14 2010, 18:56)  экспериментировал с парой кварцев 5 МГц (желтые), 10 МГц включал пять последовательно - биений не видел. шумы не мерил. Вы наблюдали сигнал генератора осциллографом? Цитата(НЕХ @ Jul 14 2010, 18:56)  генератор с кварцем в эмиттере. предполагал, что механическая добротность суммы резонаторов растёт. Это по схеме генератора DRISCOLL или какой либо другой? О генераторах с двух кристальным кварцевым фильтром в цепи обратной связи было обсуждение в этой ветке. Цитата(khach @ Jul 14 2010, 19:21)  Если есть два кварца одинаковых, то лучше на одном генератор сделать, а на втором- фильтр узкополосный перед буферным каскадом. Хвосты фазового шума давятся так неплохо. Но спектр выглядит с "чудесами"- виден пьедестал, как от ФАПЧ, но обычно кривой и скособоченный. Первый раз когда увидел- долго пил валерьянку :-). Делал даже 4-5 звенные лестничные фильтры на Паловских кварцах – 8865 кГц. Подключал к выходу генератора и не мог увидеть разницу в шумах по спектру. В «дальней зоне» свыше 1-2 кГц «шумы упирались в линию шумов анализатора, а на отстройках менее 1 кГц разницы не увидел. Правда, это было давно и тогда анализатор спектра был на 65 тыс. точек для БПФ. Может просто тогда не хватило разрешающей способности анализатора спектра. vhk
|
|
|
|
|
Jul 16 2010, 09:45
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
Цитата(НЕХ @ Jul 15 2010, 14:44)  генератор похож на Driscoll, но собран на CFA по мостовой схеме. вчера включил 6 кварцев на 10,7000хх МГц последовательно. Если можно, то опубликуйте на форуме схему генератора. Цитата(Uuftc @ Jul 14 2010, 17:38)  Всем доброго холодного времени суток, у меня такой вот вопрос - а если использовать второй генератор без относа на 20-40Khz - за счет разброса частот получим IF близкую к 0 Hz - далее считать почти как для автокорреляционного метода - единственный минус - за счет того, что отрицательные частоты завернутся в спектре с о смещением на частоту IF получится некоторое усреднение левой части шумов с правой со сдвигом на IF, а не один в один, как при автокорреляции, но это, имхо, не очень страшно Дело в том, что при частоте не равной «0» на выходе смесителя будут гармоники сигнала образовавшие в смесителе. Гармоники например через 1 Гц и не позволят на анализаторе спектра наблюдать фазовые шумы генераторов, будет «частокол» гармоник на спектре. Поэтому на практике и нужны генераторы с разностью частот в 10-50 кГц (ориентировочно) при частотах дискретизации звуковых карт в 44,1-192 кГц. Цитата(Uuftc @ Jul 14 2010, 17:38)  . плюс, относительно автокорреляционного метода - отсутствие бухты, тромбона и потерь и наводок в длинном кабеле. Кабелем «запасся» и даже пробовал автокорреляционный метод. Но результаты сильно не совпадали от опыта к опыту. Надо научиться этому методу и сделать сверхмалошумящие усилители с высоким ДД. А потом на «всю жизнь» останется вопрос достоверности калибровки установки.
Цитата(Uuftc @ Jul 14 2010, 17:38)  Еще интересно попробовать вариант с кросс-корреляцией без относа. математика вроде не очень сложная получается (урывками набросал скелет - жить можно вполне - будет время - допишу). Что думаете по этому поводу? Надо полагать это наиболее перспективный метод, обсуждался на форуме. Нужны карты с двумя разными АПЦ, звуковые карты типа E-MU 1616М, E-MU 0404. Если карты разные то возникают проблемы с синхронизацией. Цитата(Uuftc @ Jul 14 2010, 17:38)  еще весьма интересный вариант реализован в приборе 5125A : http://www.symmetricom.com/link.cfm?lid=7397см. Appendix B: "Theory of Operation" Успехов Это похоже (по блок схеме) на Е5052В
vhk
|
|
|
|
|
Jul 16 2010, 11:35
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 234
Регистрация: 3-10-04
Из: Кукуево-Дальнее
Пользователь №: 767

|
Цитата(vhk @ Jul 16 2010, 13:45)  Дело в том, что при частоте не равной «0» на выходе смесителя будут гармоники сигнала образовавшие в смесителе. Гармоники например через 1 Гц и не позволят на анализаторе спектра наблюдать фазовые шумы генераторов, будет «частокол» гармоник на спектре. Позор на мою седую голову!!! о гармониках я и не подумал .... Цитата(vhk @ Jul 16 2010, 13:45)  Это похоже (по блок схеме) на Е5052В Не, у симметрикома главный изюм в отсутствии смесителя в аналоговом виде, как класса
|
|
|
|
|
Jul 16 2010, 14:07
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
Цитата(Uuftc @ Jul 16 2010, 14:35)  Не, у симметрикома главный изюм в отсутствии смесителя в аналоговом виде, как класса Дело в том что Е5052В от 10 МГц до 110 ГГц с блоками переноса частот. А эта модель начинается с АЦП потому что 1-400 МГц. vhk
|
|
|
|
|
Jul 16 2010, 21:18
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 234
Регистрация: 3-10-04
Из: Кукуево-Дальнее
Пользователь №: 767

|
Цитата(vhk @ Jul 16 2010, 18:07)  Дело в том что Е5052В от 10 МГц до 110 ГГц с блоками переноса частот. А эта модель начинается с АЦП потому что 1-400 МГц. Да, конечно, симметриком по полосе уже. но , думаю, с внешним миксером вниз и хорошей второй опорой, с ним можно и в гиги забраться. а ADC в ней работает выше 1-го нейквиста. Думаю, что для измерения фазовых шумов в домашних условиях самый правильный подход Еще вопрос, а Вы не мерели кросс-корреляционным методом? мне-бы образец сигнала для отладки софта...
|
|
|
|
|
Jul 16 2010, 23:57
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 170
Регистрация: 23-10-07
Пользователь №: 31 666

|
Цитата(vhk @ Jul 15 2010, 08:07)  Вы наблюдали сигнал генератора осциллографом?
Это по схеме генератора DRISCOLL или какой либо другой? О генераторах с двух кристальным кварцевым фильтром в цепи обратной связи было обсуждение в этой ветке.
Делал даже 4-5 звенные лестничные фильтры на Паловских кварцах – 8865 кГц. Подключал к выходу генератора и не мог увидеть разницу в шумах по спектру. В «дальней зоне» свыше 1-2 кГц «шумы упирались в линию шумов анализатора, а на отстройках менее 1 кГц разницы не увидел. Правда, это было давно и тогда анализатор спектра был на 65 тыс. точек для БПФ. Может просто тогда не хватило разрешающей способности анализатора спектра. vhk так для информации у кварцев есть собственный 1/f шум и еще и am/pm конверсия, которые возрастают с увеличением уровня сигнала на резонаторе. И выход тут один - включать несколько кварцев при этом и шумы уменьшаются пропорц-о числу резонаторов и мощность тоже на такую же величину можно увеличить.
|
|
|
|
|
Jul 17 2010, 02:47
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
Цитата(Uuftc @ Jul 17 2010, 00:18)  …Думаю, что для измерения фазовых шумов в домашних условиях самый правильный подход  В анализаторе фазовых шумов E5052B применен АЦП 12 бит, 250 МГц остальные характеристики не разглашаются, во всяком случае по запросам к службе поддержки. Поставки АЦП в Россию и Украину с разрядностью 16 бит и частотой дискретизации 160 МГц запрещены. В результате страдают сборщики клонов радиолюбительских радиоприемников по схеме «Антенна прямо к АЦП». Так что для домашнего «законопослушного любителя» звуковая карта, высокоуровневой смеситель и (по желанию) бухта кабеля «стандартная комплектация». Цитата(Uuftc @ Jul 17 2010, 00:18)  Еще вопрос, а Вы не мерели кросс-корреляционным методом? мне-бы образец сигнала для отладки софта... Кросс – корреляционным методом нет не измерял, самостоятельно в реальном масштабе времени такой софт написать не смогу. В сообщении ссылка на файл http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=782542сам файл на файлообменнике из-за большого объема. Пробуйте и сравните с результатами обработки этого же файла другими участниками обсуждения. vhk
|
|
|
|
|
Jul 17 2010, 09:36
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Цитата(wjs @ Jul 17 2010, 02:57)  И выход тут один - включать несколько кварцев при этом и шумы уменьшаются пропорц-о числу резонаторов и мощность тоже на такую же величину можно увеличить. И потерять добротность в десятки раз, уменьшив мощность на резонаторах в два - три раза, на десяток дБ увеличив шумы по первой причине и выиграть десятые дБ по второй. Япошки много лет назад предложили делать широкополосно перестраиваемые кварцевые генераторы с параллельным включением одинаковых кварцев, гробя их добротность, но зато перестройка гарантировано растет . Шумы при этом значительно возрастают. Перевод одной из статей http://rf.atnn.ru/s3/s-vxo.html или поиск по "super vxo" . При последовательном включении надо или подбирать кварцы из большого числа с одинаковым сериос резонансом (но при попытке подсогласования - фильтр же строим - все равно можем подпортить), наплевав на ГОСТы по недопустимости подбора элементов, либо подключать кондеры или индуктивности, опять-таки гробя добротность. Если бы это было так просто, было бы немеряно таких схем, а так только пару-тройку патентов типа http://www.freepatentsonline.com/7180382.pdf . Что касается работы по более высоким порядкам Найквиста - речь идет как простыми средствами в домашних условиях это померять - т.е. звуковой карточкой за 150-400 баксов и софтом, который есть в Сети. Карточка не позволит мерять на высоких порядках по понятным причинам своего АЦП. А паять свой АЦП 16бит+, не сигма-дельта, с полосовым фильтром с подавлением за 120дБ да и еще и оцифровкой желательно, как минимум, 5-10Мгц это уже не для дома. Да и здесь мы попадаем на клоковую, точнее ее джиттер, т.е. уже нужна хорошая опора. Плюс ввод даже 20МБ/с это уже задача для нормального и программиста, и железячечника т.к. FTDI 245-е здесь уже не покатят. Сайпресы, NXP, как минимум. Или скоростные FTDI. Алтера, Ксалинкс и ДСП не рассматриваются, т.к. это убъет уйму времени и опять-таки требует нормальных навыков и технологий - не для дома. И еще, по старой работе приходилось заниматься лицензированием, и приложение к 86-му постановлению Каб.Мина Украины, написанное на основе бумаг Конгресса СШП (в России тоже видел что-то подобное по лицензированию СТС и средств двойного применения), говорит, что у ввозящего, а значит и вывозящего из европ и штатов сюда возникнут проблемы если. АЦП более 1МГц 16 бит или более 40МГц 8 бит. Сюда, кстати попадали практически все охранные видеорегистраторы со своими АЦП 40МГц+, но мы на это закрывали глаза, хотя это грабли, и в любой момент можно на них наступить. Это все ИМХО.
Сообщение отредактировал ledum - Jul 17 2010, 10:13
|
|
|
|
|
Jul 17 2010, 10:08
|

Voltage Control Output
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 598
Регистрация: 21-07-09
Из: Kursk
Пользователь №: 51 436

|
Цитата(ledum @ Jul 17 2010, 13:36)  И еще, по старой работе приходилось заниматься лицензированием, и приложение к 86-му постановлению Каб.Мина Украины, написанное на основе бумаг Конгресса СШП (в России тоже видел что-то подобное по лицензированию СТС и средств двойного применения), говорит, что у ввозящего, а значит и вывозящего из европ и штатов сюда возникнут проблемы если. АЦП более 1МГц 16 бит или более 40МГц 8 бит. Сюда, кстати попадали практически все охранные видеорегистраторы со своими АЦП 40МГц+, но мы на это закрывали глаза, хотя это грабли, и в любой момент можно на них наступить. Насколько я понял, речь идёт о высокоскоростных 16-битниках типа LTC2209. Но там же в документе указано: The devices listed in Section I can be exported using the License Exception "NLR" to all countries except: CUBA, IRAN, NORTH KOREA, SUDAN OR SYRIA.Но про Россию и Украину ничего нет. Да и юзаем мы такие. Правда платы готовые берём, где уже стоят такие 16-битники с обвесом.
Linear_Technology_ECCN_Exception_List.pdf ( 66.95 килобайт )
Кол-во скачиваний: 1943
--------------------
Слово - не воробей, вылетит - не пощадит
|
|
|
|
|
Jul 17 2010, 10:23
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Цитата(YIG @ Jul 17 2010, 13:08)  Насколько я понял, речь идёт о высокоскоростных 16-битниках типа LTC2209. Но там же в документе указано: The devices listed in Section I can be exported using the License Exception "NLR" to all countries except: CUBA, IRAN, NORTH KOREA, SUDAN OR SYRIA. Но про Россию и Украину ничего нет. Да и юзаем мы такие. Правда платы готовые берём, где уже стоят такие 16-битники с обвесом. Мы тоже используем AD6654, пока никто не раздуплился, что там стоит АЦП на 92МГц. Без малейших ограничений. Само собой, что используем и скоростные АЦП, но серые. Образцы (бесплатные сэмплы) возим, скажем, из Венгрии и Германии. Но как только становится вопрос серийных поставок, все поставщики сразу говорят - пробивайте разрешение Конгресса. Вроде и КОКОМа нет, но все действует. Один раз попытались оформить честно - потребовали сначала блочные схемы, а потом принципиальные и исходники. Разведка в действии. Но мы оформили как устройство измерения для установки DLTS (релаксационной спектроскопии глубоких уровней - тема моего диплома - делают до сих пор, там тоже ВЧ оцифровка и квадратуры нужны) в интересах РФФ КНУ, благо концы тогда еще (года 3 назад) на факультете оставались, студентам - святое - дали. ВдМаис возит тоже (ИМХО через склады в Германии), но если за белую продукцию AD наценка 10% от мелкооптовой цены на сайте AD, то на серую - наценка доходит до 100%, т.е. в два раза по сравнению с ценами у Девиц. То же и с Лайнерами. АЦП-хи в два раза дороже, чем на сайте LT. Нелицензируемая комплектовка - только на 30-40%. Как они возят и чем расплачиваются - нас не интересует. Но земноводное дышать не дает. Особенно когда АЦП стоит за штуку у них http://www.national.com/pf/DC/ADC10D1500.html#Order
Сообщение отредактировал ledum - Jul 17 2010, 10:40
|
|
|
|
|
Jul 17 2010, 12:37
|

Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 220
Регистрация: 10-10-06
Из: Петербург
Пользователь №: 21 169

|
Генератор на ОУ собран так : с выхода два одинаковых резистора по 1/2 килоома - один на прямой вход, второй на инвертирующий. С инвертирующего на землю - кварц, с прямого на землю - регулируемое сопротивление 5 - 100 Ом. Оно автоматически устанавливается, чтобы сигнал на выходе стал по амплитуде +-1.5 Вольта. На цепочке из 5 кварцев с Ro=8 - 11 Ом : напряжение 0.23 В, ток 4.4 мА, мощность на всю цепочку 1mW. Одиночный кварц с Ro=10 Ом : ток 7.2 мА, мощность 0.5 mW. Кварц маркирован - "10700,0 кГц" искажение формы напряжения на цепочке кварцев были вызваны нелинейностью регулируемого сопротивления и успешно исправлено общеизвестным способом. Схема позволяет измерять частоту последовательного резонанса и Ro обычным мультиметром.
Приемущества кварцев SC среза в отношении шумов вызваны возможность без последствий повышать мощность генерации в резонаторе ?
интересны схемы, приведённые в книге Antonio Arnau " Piezoelectric Transducers and Applications"
Сообщение отредактировал НЕХ - Jul 17 2010, 13:06
--------------------
Когда едешь на поезде - переезд всегда закрыт...
|
|
|
|
|
Jul 17 2010, 15:16
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 170
Регистрация: 23-10-07
Пользователь №: 31 666

|
Цитата(НЕХ @ Jul 17 2010, 15:37)  Генератор на ОУ собран так : с выхода два одинаковых резистора по 1/2 килоома - один на прямой вход, второй на инвертирующий. С инвертирующего на землю - кварц, с прямого на землю - регулируемое сопротивление 5 - 100 Ом. Оно автоматически устанавливается, чтобы сигнал на выходе стал по амплитуде +-1.5 Вольта. На цепочке из 5 кварцев с Ro=8 - 11 Ом : напряжение 0.23 В, ток 4.4 мА, мощность на всю цепочку 1mW. Одиночный кварц с Ro=10 Ом : ток 7.2 мА, мощность 0.5 mW. Кварц маркирован - "10700,0 кГц" искажение формы напряжения на цепочке кварцев были вызваны нелинейностью регулируемого сопротивления и успешно исправлено общеизвестным способом. Схема позволяет измерять частоту последовательного резонанса и Ro обычным мультиметром.
Приемущества кварцев SC среза в отношении шумов вызваны возможность без последствий повышать мощность генерации в резонаторе ?
интересны схемы, приведённые в книге Antonio Arnau " Piezoelectric Transducers and Applications" Неплохая схема. А что за ОУ? Кстати ОУ очень удобны для кварцев на гармониках и еще их легко параллелить, когда их несколько в одном корпусе. Кварцы с SC (stress compensated) срезом терлят немного большую мощность. Не на порядки конечно, но немного побольше до 1-2 mW тоже зависит от моды и немного от конструкции. С 5-ю кварцами знчить будет 10 mW макс, что вполне прилично. Добротность тоже важна, но на 10.7 мгц что 1е6 что 5е5 особой разницы нет. Шумы все равно будут определяться фликкером кварцев
|
|
|
|
|
Jul 18 2010, 05:37
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 170
Регистрация: 23-10-07
Пользователь №: 31 666

|
Цитата(proxi @ Jul 17 2010, 18:35)  там же кристалл, вроде доменов нет, откуда тогда фликкер ( имею ввиду только кварц)? Откуда фликкер точно не известно, по крайней мере я не встречал ни одного толкового обьяснения. Вообще хорошо известно только то что резонансная частота зависит от тока через резонатор следовательно ам шум усилителя будет вызывать дрожание частоты. При этом коэффицент преобразования ам шума в частотный может быть достаточно здоровым. Но кроме этого в кварцах есть и остаточный фазовый шум, но он похоже слабее. Для большенства резонаторов эти эффекты усиливаются с увеличением тока, но есть и такие кварцы для которых существует оптимальный ток при котором шумы минимальны. Можете попробовать замерить фазу резонатора изменяя на нем напряжение это вам может сильно помочь для оценки шумов.
|
|
|
|
|
  |
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|