Вот свежак на тему фш в усилителях.  05422496.pdf ( 1.28 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 1152


Я как-то тоже баловался с SiGe усилителями на 5 гмгах. И вот что интересно когда усилитель в малосигнальном режиме, то все путем белый фш в соответствии с формулой kTNF/2Pin, но когда приближаемся к -3 дбм, то все привет полка лучше чем -170...-172 не получается м на этом уровне она остается вплоть до Psat. При чем это даже от типа или выходной мощности транзистора не зависит. Так что с точки зрения фш линейный режим это примерно до -3 дбм по входу.
А фликкер в линейном режиме дык вообще от мощности не зависит да и в нелинейном тоже сильного роста не наблюдал ну может 2 дб от силы когда за P1 перевалишь.

Кстати полку у кг даже с фильтром не всегда можно улучшить потому как фильтер то шумит да еще и потери вносит.

Возникло предположение: возможно Темексы и иже с ними вынуждены чуть подпортить ближнюю зону цепью точной установки частоты, особенно если она на варикапе, а не на Джохансоне подстроечном (те что у меня из спутниковых станций часто на подстроечниках через отверстие в корпусе, хотя есть и варикапные).

Сообщение отредактировал ledum - Jan 29 2011, 09:46

Подробнее о типе усилителя и входном сигнале, пожалуйста. На SBB4089 и SBB5089 таких эффектов не наблюдал. А вот в насыщении чётко видно, как фликкерная граница в выходном сигнале 100 МГц "улетает" до 10-20 кГц.



Портить или нет, решится в ближайшие несколько недель, когда нормальная плата будет и варикапы поставлю. По расчёту, всё нормально.

Да, FLL - это frequency locked loop. Принцип хорошо описан у Царапкина и Галани (Galani, Z., et al, “Analysis and Design of a Single-Resonator GaAs FET Oscillator with Noise Degeneration,” Micr. Theory and Tech., December 1984, pp. 1556-1565.). Коротко, шумы усилителя корректируются сигналом ошибки, вырабатываемым фазовым детектором, который производит сравнение сигнала на входе и выходе резонатора. Интересно, но это эквивалентно сравнению сигналов на вх. и выходе усилителя. Идея - бороться с шумами усилителя не внутри его самого, а “снаружи”, где все характеристики расчитываютя уже очень просто без вникания в суть природы фликер-шумов. Кстати, PSI, чтобы увеличить чувствительность детектора вносит дополнительный МШУ, фликер-шумы которого могут испортить всю картинку. Поэтому, они подавляют несущую подбором ампл. и фазы и оставляют только лишь шумы на входе (видно там было много людей из оптики, поэтому они подавление несущей красиво назвали interferometric signal processing ). И что получилось? Обыкновенный усилитель, который и в обычный-то DRO не вставить по шумам, лихо вытаскивает PSI шумы, т.к. работает в малосигнальном режиме исключительно далеко от компрессии (усиливает только шум на входе). Красиво.

Поэтому, я и нарисовал для себя (никому не навязывая) такой подход: активный элемент генератора, работающий в нелинейном режиме (а он всегда присутствует), рассматривается как смеситель, на один вход которого поступает сам генерируемый сигнал, а на другой – DC шумы этого акт. эл-та (не вдаваясь в подробности, как они там возникают), и далее происходит перенос шумов на несущую. Не претендуя на полное описание действительности, тем не менее, такая картинка, ясно указывает, что надо делать, а именно:

1. Уменьшать нелинейность активного элемента чтобы снижать эффективность конвертирования (введение ограничителя, ALC, feedforward, FLL, и т.д.)
2. Уменьшать сигнал несущей (т.е. работать в малосигнальном режиме, как в примере PSI)
3. Уменьшать DC-шумы акт. элемента (применение более продвинутых материалов, различные локальные обратные связи, шунтирование терминалов, ФНЧ, ёмкости и т.д. и т.п.)

К сожалению, третий вариант изучен на сегодняшний день явно недостаточно, поэтому чисто с практической точки зрения, я предпочитаю работать с первыми двумя.

Эх, есть у меня сильное желание собрать лейкосапфировый генератор с КСС. Есть почти всё: резонатор, НО, ДМ, усилитель одноваттный. Вместо циркулятора хочу TWDF сделать, но только нету фазовращателя с электронным управлением. Ну и померить нечем будет. Хотя если найду два ФВ, то удастся смешать два генератора. Кстати, кто-нибудь может подкинуть статейки:
N. Shtin, J. M. Lopez Romero and E. Prokhorov, “Novel Sapphire Directional Filters for Application to Ultra Low Phase Noise Oscillators,“ in proc. ICEEECIE 2006
D. P. Tsarapkin, N. A. Shtin, “Performance limits of microwave oscillators with combined stabilizations,” in Proc. 16th European Frequency and Time Forum, 2002
E. N. Ivanov and M. E. Tobar, “Low phase-noise microwave oscillators with interferometric signal processing,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 54, no. 8, Aug. 2006.

Смотрю кварцевый резонатор на проход и вижу какую-то хрень. Откуда она и как с ней бороться?

Наверное никак. Когда делаю фильтры такое постоянно вижу. Страничка из Quartz Crystal Resonators and Oscillators For Frequency Control and Timing Applications - A Tutorial John R. Vig

SC-срез особенно этим славен - поэтому и не применяется в фильтрах

Чёрт, как же я на эту картинку не обращал внимания?


Это AT 3-й обертон.

10 дБ - это много.

То есть использование второго резонатора на проход - не панацея до мегагерцовых отстроек и нужно закладывать кварцевый фильтр.

Сообщение отредактировал Dr.Drew - Jan 31 2011, 16:44

Кстати, о птичках. После пропускания через второй резонатор. Несущая в резонанс не попала, поэтому немного поджалась и шумы около 1 кГц стали повыше. Но это поправимо. А вот пики начиная от 40 кГц и есть результат действия "хрени".

Здорово! Ну а теперь подходим к самому интересному: как удержать частоту второго резонатора на месте (относительно первого) при изм. температуры, старении и электронной перестройки. Попробуйте обратную связь по макс. выходного сигнала и Вы почти у цели.

Думаю, надо ставить оба резонатора на подогреваемую пластину.
По поводу перестройки, полоса выходного фильтра доходит до 2-4 кГц по уровню 1 дБ, а это 20 ppm в одну сторону. Учитывая то , что такая перестройка угробит шумы генератора, лучше остановиться на 3-6 ppm.
Ну и старение, думаю, с лихвой уложится в оставшиеся 10-15 ppm.

Меня сейчас больше заботят паразитные моды кварца около основного резонанса.

Сообщение отредактировал Dr.Drew - Feb 1 2011, 06:10

О, Вы бы увидели черкасские кварцы на 91МГц. Паразитные моды бывают больше основной. То на 91 генерит, то на 91.02. По настроению.
А у Вас кварцев есть? Можно попробовать фильтр сделать. 2 - 4 порядка. Паразитные моды, как правило, имеют разброс у разных пластин - задавятся. Можно полосу попытаться сделать максимально широкую - хотя бы 2кГц(больше врядли получится - овертоновый резонансный интервал уж очень узким получается). Тогда отслеживать не надо будет, а дальнюю зону подчистит. Или у Мориона какого-нибудь заказать. Типа ФП2П1-50М-4к, только на 100МГц, а не на 50. Или монолитный типа ФП2П4-590, но узкополосный - хотя вроде меньше 100ррм не делают

Сообщение отредактировал ledum - Feb 1 2011, 08:09

У меня они из одной партии.
Что-то перспектива заказа у Мориона меня не радует. Чую, в копеечку влетит. Мож у буржуев пошукать, типа Vectron? У них было что-то.