Здравствуйте. Собственно стала задача. Необходимо выбрать генератор. Известна допустимая девиация фазы , известны допустимый уровень шумов. Производитель часто приводит только 2, 3 точки спектральной плотности мощности фазовых шумов, собственно вопрос - как по этим данным вычислить девиацию фазы, частоты и уровень шумов данного генератора. Интересует именно как это решается математически.
p.s. поиском пользовался, Манасевича читал.

Черт, вот уж эта терминология. По первому вопросу, если это джиттер фазы, то есть куча калькуляторов типа http://www.raltron.com/cust/tools/osc.asp или http://www.jittertime.com/resources/pncalc.shtml и так далее , по второму - не понял нафига интегральный шум. Спектральная плотность мощности шума на контрольных точках гораздо информативнее - можно, например, подсчитать избирательность приемника на отстройке хх при полосе приемника хх. А вот с интегральным шумом... Куда его приткнуть?
Насчет частотной... если Вы так называете девиацию Аллана, то у венцеля был спридшит на Экселе http://www.wenzel.com/files/noise.zip

Как правило, для построения модели Лисона для СПМ фазового шума генератора в диапазоне отстройек от 100 Гц до бесконечности нужно три числа: остаточный шум, точка сопряжения фликкера активного прибора и точка сопряжения "добротности" (скажем так). Можно обойтись и двумя, если известен тип активного прибора в генераторе. В большинстве случаев - это биполярный транзистор. У них фликкерная граница находится на 10 кГц.
Можно пойти другим путём. Иногда фазовый шум приводят для отстройки 10 кГц и 1 МГц. Если это генератор на биполярном транзисторе, то вычитаем из значения 3 дБ и в дальне отстройки уходим со спадом 20 дБ/дек, а в ближние - 30 дб/дек. На дальних отстройках упрёмся в статочный шум как бы равный шуму на 1 МГц.
Для кварцевых генераторов немного по другому. Там фликкерная граница находится дальше границы добротности - по незнанию можно препутать одно с другим. Поэтому в характеристике ФШ видно два спада 30 и 10 дБ/дек.
Для генераторов на ПТ фликкерная граница активного прибора может доходить до 1 МГц.

А теперь про математику. Среднеквадратическая девиация фазы считается по модели Лисона. Для этого нужно знать дипазон отстроек, так как оконечное устройство в системе работает в конечном диапазоне частот и шум на других частотах его не колышит. Для расчёта девиации фазы нужно перевести СПМ ФШ из дБ в размерность 1/Гц, умноижть на два и вычислить дисперсию процесса интегрированием с последующим извлечением корня. Размерность результата будет в радианах.
Девиация частоты считатеся так же, только нужно учесть, что частота - это производная фазы и добавить множитель частоты к модели Лисона.

Единственное, если значение девиации фазы используется сплошь и рядом (например, в расчете линков с КАМ особенно 256 и выше, чтобы дужка не попала в соседнюю позицию на фазовой плоскости или при расчете ухудшения разрешалова АЦП), то девиацию частоты проверяли только по ТУ на одно из изделий и на вопрос, а на фига это надо, ответа не получили, кроме "есть в ГОСТе" (именно расчитывали по СПМШ, полученной на ИФ-1603СА)
То Dr.Drew Что касается частоты границы фликкера - надо все-таки смотреть Af и Kf в даташите. На Ваши точно были. Едаборд за последние 2 года совсем испортился - там одни иранцы и индусы, распугали нормальный народ, к сожалению, интересная тема закончилась ничем.
Вот выдержка из статьи Chris Bartram "A New Low-Noise VHF Crystal Oscillator Topology"

Т.е. - давайте не ставить плохие транзисторы в ГУНы с частотой среза по фликкеру 10кГц
Ну и о моделях шумов генераторов из https://scholar.sun.ac.za/bitstream/handle/....pdf?sequence=1

Сообщение отредактировал ledum - Dec 13 2010, 08:15

при неудачно выбранных ПЧ паразитная девиация частоты начинает болтать также и амплитудой. В одном девайсе пришлось в 5 раз поднимать частоту ПЧ и расширять полосу.

В доплеровской станции это потребовалось. Я уже вспомнил. 10Е-13 за 1мс. Но все равно, в большинстве случаев СПМШ достаточно информативно.

Сообщение отредактировал ledum - Dec 13 2010, 09:05

Да вот тут надо вспомнить про системные требования. Генераторы сейчас редко бывают free run - в ФАПЧах больше работают. А там при полосах петель порядка 100 кГц на фликкерную границу внимания не обращают - шумы ГУН давятся. Ну и моща в резонаторе тоже не последнюю роль играет. Если удастся её поднять более высокочастотным транзистором, пусть даже с большей фликкерной границей, где-то шумы останутся на месте, а где-то сядут.
А вот в кварцевых генераторах надо бороться за низкий фликкер. Там фликкерная граница больше влияет на фазовый шум.
Да, Едаборд не радует. Поглядел на одну тему, типа: "До конденсатора вижу импульсы 0...+5, а после -2,5...2,5. Что происходит?", и выпал в осадок...

У меня сейчас в основном кварцевые опоры для АЦП и ЦАПов в планах. ФАПы в последний раз разрабатывали полтора года назад - изделия потихоньку идут сами по себе. А вот ЦОС приходится модернизировать.
На Едаборд заглядываю раз в неделю. И поиск. Старые (3-5 лет назад еще с электроды) темы были интересны

Сообщение отредактировал ledum - Dec 13 2010, 09:23

Хм! Интересную тему Вы тут замутили! Я как-то раньше не задумывался, но сейчас пришёл к выводу, что производителей генераторов, не утруждающих себя тщательным обмером генератора, игнорировать!!! Таким образом можно отфильтровать неквалифицированных производителей сомнительных генераторов, где разброс показателей фазового шума на одной отстройке достигает 20-30 дБ (некоторые из ГК, львиная доля китайской продукции).
При выборе генератора меня также интересует набор показателей точности и стабильности генератора, которые вычислить невозможно, можно только проверить.
Чаще всего именно эти характеристики являются более приоритетными.
А вообще, Вы меня ввели в серьёзные раздумья!

Спасибо за развернутые ответы, да, имелся в виду именно джиттер и дивиация алана, стоит задача точного определения частоты, посему так и важна стабильность частоты гетеродина, дабы можно было оценить погрешность.
Выскажу свое ИМХО по поводу неплоных данных у некоторых производителей в спецификациях на микрухе, если на это обращать внимание, то практически ни одно изделие отечественной микроэлектроники покупать нельзя. Либо полную документацию предлагают купить (так называемые технические условия, считаю это нонсенсом.) либо их вообще не существует в природе.

Не могу здесь полностью согласиться, у Мориона и Волшебного Кристалла такого беспредела нет, хотя и с даташитами тоже не всё гладко, но они к каждому из своих изделий прилагают паспорта с результатами измерений, разумеется, не за отдельную плату.
Что касаемо моих раздумий, то привели они меня к тому, что всё равно характеристики генератора надо проверять входным контролем, на что ранее не хватало времени и средств. А это в свою очередь сводится к покупке дорогостоящего оборудования или к разработке бюджетного стэнда.
"Но это уже совсем другая история..."("Следствие вели")

Генераторы сейчас, как микросхемы с низким разбросом параметров. Если уж написано в даташите, то так оно и будет на самом деле. Конечно, от брака никто не застрахован, но поголовно проверять все ГУН - неэффективно.
Безалкогольное пиво - первый шаг к резиновой женщине...чего-то мне в голову эта мысль пришла...

Оно бы, конечно, хорошо, мне меньше мороки, но как мне принять на веру или что-либо хотя бы прикинуть по такому даташиту:  gk163a.pdf ( 127.87 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1087
???

А у меня как раз на этой отстройке требуют фазовые шумы плюс/минус 2дБм/Гц

Пардон, генераторы и ГУНы - для меня пока разные вещи. И тем не менее, в этом году пришлось делать входной контроль с последующим отбором ГУНов Mini-Circuits, имеющихся на складе, для нескольких синтезаторов. Оно, конечно, и полное радиолюбительство, но эффект далО.

Эту фразу я выдал в оффтопе после того, как там запретили политику... и до того как решил завязать с пивом!
Теперь Вы можете убедиться, что с памятью и внимательностью у меня пока ещё всё тьфу-тьфу-тьфу!

Можно взять данные по каким-нибудь аналогичным генераторам с остаточным шумом минус 150 дБн/Гц - его, кстати, и привели в описании.
Обсуждение необходитмости входного контроля и отбора нужных генераторов грозит перерасти в ватную тему культуры разработки.

Попробовал взять данные отсюда:  pdf163.pdf ( 215.82 килобайт ) Кол-во скачиваний: 378
Опять облом! Что тут можно поделать? Послать???!!!... Если им лень обмерить свои генераторы при том, что они наверняка "упакованы" аппаратурой, а радиолюбителям с цкухама и "звуковухой" - не лень, то выводы напрашиваются сами собой. Таким образом пока можно отфильтровать несерьёзных производителей!

Не грозит, сам же сказал, что это было радиолюбительство. Но ждать 3 месяца нужные ГУНы от Синерджи было некогда...