|
|
|
Синтезаторы частот. От концепции к продукту., Ищу книгу, Frequency Synthesizers: Concept to Product |
|
|
|
Mar 7 2011, 10:01
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741
|
Цитата(Chenakin @ Mar 7 2011, 02:28) Кстати, отдельный (чисто RF-ный, но не такой уж и простой) вопрос всем для разминки на досуге – а что использовать для гарантированного подтверждения захвата и удержания частоты всей системы? При какой блок-схеме синтезатора? На моих макетах была двойная петля- поиск и предустановка осуществлялся петлей с перскалером (прямое деление), ддс в опоре. После захвата этой петли переключение на петлю на строб-смесителе. При этом первая петля оставалась настроенной на ту же частоту, но разомкнутой. АЦП процессора оцифровывал разность управляющих напряжений первой и второй петли. Там конечно есть оофсет из-за разбега фаз в петлях, но вообще напряжение достаточно стабильно. За разностью этих же напряжений следил компаратор- при срыве захвата он генерировал прерывание и процесс настройки петель начинался по-новой. Да и вообще следить с помощью АЦП за управляющим напряжением-дело полезное. Можно фурье стразу прокрутить (современные процессоры это позволяют) и наблюдать спур опры, приползший в полосу петли. А срыв определять с помощью разницы напряжения управления и его предидущего значения (хранить с помощью низкочастотного УВХ). Зы. первая фапч еще пытается управлять следящим фильтром для подавления гармоник, но пока этот узел работает плохо. У меня вопрос по синтезаторам с переключаемыми параметрами петель. Как бороться с переходными процессами в момент изменения постоянных времени петель? Уж очень нехочется терять захват в этот момент.
|
|
|
|
|
Mar 7 2011, 13:15
|
Экспериментатор
Группа: Участник
Сообщений: 1 098
Регистрация: 17-07-09
Из: г.Томск
Пользователь №: 51 342
|
YIG, индикаторы захвата разными бывают. Для простеньких ФАПЧ можно и цифровым обойтись. Но он иногда "обманывает", когда переходный процесс затягивается: покажет захват, а потом сбросит и так несколько раз. Аналоговый в этом смысле лучше - можно понастраивать и срабатывает быстрее в скоростных ФАПЧ. Правда, нужен ещё компаратор. В системе, захват вычислется логичкеским перемножением, но в некоторых ситуациях нужны исключения. khach, не понимаю излишества с АЦП. Помимо этого Вы используете и встроенный мндикатор, переключаясь с предустановки. Если сорвалась петля, то захват тоже "упадёт". А постоянно цифровать ради этого напряжение управления...? Ну допустим, можно вычислить сильные помехи. Как с ними бороться? Про регенеративный делитель есть у кого мысли? ЗЫ. Хотел 23 числа, но руки не дошли...сейчас, думаю, тоже пойдёт... Стреляют пушки, пулеметы, Ракеты с бомбами летают, А в небе храбрые пилоты Друг друга мастерски сбивают. Пылает пламя, рвутся мины, Лежат повсюду трупов горы, И танки смертоносным клином Сминают мирные заборы... А полководец, взявши ластик, Склонился над военной картой. Вот это, понимаю, - праздник! Не то, что,б..ь, Восьмое Марта!
Сообщение отредактировал Dr.Drew - Mar 7 2011, 13:18
--------------------
Технический прогресс нас запутал
|
|
|
|
|
Mar 7 2011, 14:17
|
Voltage Control Output
Группа: Свой
Сообщений: 4 598
Регистрация: 21-07-09
Из: Kursk
Пользователь №: 51 436
|
Цитата(Dr.Drew @ Mar 7 2011, 16:15) YIG, индикаторы захвата разными бывают. Для простеньких ФАПЧ можно и цифровым обойтись. Но он иногда "обманывает", когда переходный процесс затягивается: покажет захват, а потом сбросит и так несколько раз. Аналоговый в этом смысле лучше - можно понастраивать и срабатывает быстрее в скоростных ФАПЧ. Правда, нужен ещё компаратор. В системе, захват вычислется логичкеским перемножением, но в некоторых ситуациях нужны исключения. В простых одноконтурных ФАПЧ мы используем LD чаще всего лишь для измерения времени перестройки, реже - для диагностики и самодиагностики. Кстати, у HMC700 LD работает очень хорошо, но я всё равно его фильтрую с помощью ПЛИС. Но я имел в виду многоконтурные ФАПЧ, которых пока ещё не делал и врядли успею сделать. Почти 100%, что это будет QS+ЖИГ-фильтр, поэтому ориентируюсь на сигнал на выходе YTF. Цитата Про регенеративный делитель есть у кого мысли? Есть мысли о том, что Нижний Новгород наряду с Железнодорожным тоже осваивает эту технологию. Так что спешите, а то оторвутся. Вряд ли стоит сейчас искать что-либо лучше того, что Вы уже нашли! Цитата ЗЫ. Хотел 23 числа, но руки не дошли...сейчас, думаю, тоже пойдёт... Если есть охота пофлудить - вэлкам ту этого форума. Мне там очень нравится поболтать на отвлечённые темы!
--------------------
Слово - не воробей, вылетит - не пощадит
|
|
|
|
|
Mar 7 2011, 17:16
|
Узкополосный широкополосник
Группа: Свой
Сообщений: 2 316
Регистрация: 13-12-04
Из: Moscow
Пользователь №: 1 462
|
Цитата(Chenakin @ Mar 7 2011, 02:28) Вы увидите, что Ваша схема построения должна поддерживать работу с температурной погрешностью установки VCO примерно 100 МГц (порядок величин). Говоря о калибровке, как всегда не до конца сказал об исходных данных: каждые 4с есть в распоряжении 100-200 мс на измерение. За это время можно с хорошей точностью провести измерения во всем диапазоне ГУНа и занести их в таблицу. Установка аппаратуры предполагается в закрытом помещении, быстрые колебания температуры исключаются. Вспоминая Ваши картинки по QS, невольно напрашивается вопрос: с чем связано столь долгое установление частоты, составляющее около 140мкс, в промежутке времени между 50кГц и 10Гц точностью на графике SSA? Ширина петли вроде не меньше 1МГц, неужели из-за высокого Margin = 60 град? Сейчас под рукой нет своих расчетов, не могу проверить. Посмотрел на DTO - очень интересные ГУНы, жаль нет аналогового управления. И еще один попутный вопрос: как SSA измеряет частоту? Есть свои предположения, но пока промолчу. Цитата(Chenakin @ Mar 7 2011, 02:28) Кстати, отдельный (чисто RF-ный, но не такой уж и простой) вопрос всем для разминки на досуге – а что использовать для гарантированного подтверждения захвата и удержания частоты всей системы? Можно счетчиком считать. Цитата(khach @ Mar 7 2011, 13:01) Да и вообще следить с помощью АЦП за управляющим напряжением-дело полезное. Можно фурье стразу прокрутить (современные процессоры это позволяют) и наблюдать спур опры, приползший в полосу петли. А срыв определять с помощью разницы напряжения управления и его предидущего значения (хранить с помощью низкочастотного УВХ). Как человеку 10 лет занимающимся широкополосным аналого-цифровым преобразованием и фильтрацией, мне эта идея очень нравится. Со спурами конечно не понятно что делать, а вот качественно и количественно оценить фазовые шумы и подкрутить интегрирующую цепочку думаю можно. Цитата(khach @ Mar 7 2011, 13:01) У меня вопрос по синтезаторам с переключаемыми параметрами петель. Как бороться с переходными процессами в момент изменения постоянных времени петель? Уж очень нехочется терять захват в этот момент. В самом простом случае, когда нет усилителя, на весь банк переключаемых конденсаторов можно подавать напряжение, повторяющее напряжение петли (буферный усилитель нужно подыскать с очень малым смещением нуля). Кстати и по этой причине думал ввести грубую настройку ЦАПом ГУНа (разбить на поддиапазоны) и отказаться от усилителя. Вопрос ко всем: что можно сейчас использовать в качестве Sample Detector? Вижу фирма Skyworks Solutions прекратила выпуск своих детекторов.
|
|
|
|
|
Mar 7 2011, 18:45
|
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237
|
Цитата(Dr.Drew @ Mar 5 2011, 08:18) Что-то не могу найти сообщение со схемой регенеративного делителя с умножителем частоты в обратной связи. Вопрос немного непонятен. Я сейчас в 30 км от Курской области и далеко от своих подборок пдф-ок. Через пару дней вернусь - пока что вспомнилось http://tf.nist.gov/general/pdf/1800.pdfhttp://www.thegleam.com/ke5fx/regen/1208.pdfhttp://tf.nist.gov/general/pdf/1890.pdfНу и на страничке Энрико Рубиолы http://www.femto-st.fr/~rubiola/ есть возможность скачать E. Rubiola, M. Olivier, J. Groslambert, Phase noise in the regenerative frequency dividers (PDF, 670 kB) - вообще страничка может хорошо попортить 8-е Марта вашим всем подругам - скачивать можно и нужно ИМХО все подряд. Книжку Phase noise and frequency stability in oscillators тоже - она есть для скачки где-то в районе Мегааплоуда. To rloc Цитата Вопрос ко всем: что можно сейчас использовать в качестве Sample Detector? Вижу фирма Skyworks Solutions прекратила выпуск своих детекторов. Точно недавно натыкался на кого-то из брендов уровня Целеритека или Мимикса, но не они. Доберусь до работы поищу - точно помню скачивал селекшин гайд на этот год, там был.
Сообщение отредактировал ledum - Mar 7 2011, 19:35
|
|
|
|
|
Mar 13 2011, 02:35
|
Местный
Группа: Участник
Сообщений: 394
Регистрация: 7-01-11
Из: г. Трубчевск
Пользователь №: 62 074
|
По поводу подтверждения захвата. Два момента: 1. В случае введения смесителя(лей) в петлю ФАПЧ и/или преобразования на гармониках ”простейший” lock detect (используемый в распространенных PLL-микросхемах), обычно, не может гарантировать правильную работу синтезатора, т.к. он не может распознать на какой гармонике происходит захват. Рассчитывать на авось (типа, а подвели в правильную точку, а там основная петля уже дело сделает и захват сама выдаст) представляется не совсем правильным. Таким образом, требуется усложнение схемы (тут варианты могут быть самые разные), чтобы подтвердить не только захват как таковой, но и захват на правильной частоте. 2. Время работы цепи подтверждения захвата входит в общее время перестройки синтезатора, т.к. выдаёт сигнал готовности. Вот в этом собственно и был вопрос – а сколько ещё микросекунд надо добавить, чтобы разобраться только лишь с RF-частью (доберёмся ещё и до контроля, попьют кровушки эти микросекунды ещё, ой попьют!). Вот, что вырисовывается по ответам: Цитата(YIG @ Mar 6 2011, 18:05) По моей новой концепции - это сбор всех LD + сигнал на выходе ЖИГ-фильтра дабы избежать ложного захвата. В быстрых системах всё заметно сложнее... Принимается. Правда, придётся учитывать время перестройки ЖИГ-фильтра в общем времени перестройки синтезатора, что возможно только лишь для низкоскоростных схем. Вы это справедливо отметили. Цитата(khach @ Mar 7 2011, 02:01) На моих макетах была двойная петля- поиск и предустановка осуществлялся петлей с перскалером (прямое деление), ддс в опоре. После захвата этой петли переключение на петлю на строб-смесителе. При этом первая петля оставалась настроенной на ту же частоту, но разомкнутой. АЦП процессора оцифровывал разность управляющих напряжений первой и второй петли. Там конечно есть оофсет из-за разбега фаз в петлях, но вообще напряжение достаточно стабильно. За разностью этих же напряжений следил компаратор- при срыве захвата он генерировал прерывание и процесс настройки петель начинался по-новой. Интересная мысль! Я почему-то всегда считал, что после разрыва первой петли там с фазой может быть всё, что угодно – и 0 град., и 90 град., и, вообще, может плавать (особенно если частота высокая). Т.е. полагаться, как-то, на разомкнутую петлю... ну, в общем, сомнения остаются. Критиковать не буду, надо самому сначала попробовать. Цитата(rloc @ Mar 7 2011, 09:16) Можно счетчиком считать. Это будет, пожалуй, наиболее точный метод. Вопрос: сколько времени займёт подсчёт с нужной точностью? -------------------------------- Другие проблемы: Цитата(rloc @ Mar 7 2011, 09:16) Вспоминая Ваши картинки по QS, невольно напрашивается вопрос: с чем связано столь долгое установление частоты, составляющее около 140мкс, в промежутке времени между 50кГц и 10Гц точностью на графике SSA? Ширина петли вроде не меньше 1МГц, неужели из-за высокого Margin = 60 град? Сейчас под рукой нет своих расчетов, не могу проверить. Как известно, аппетит приходит во время еды . У меня есть вопросы к точности измерения частоты с указанной погрешностью (что я Вам и говорил с самого начала). Но так как требования (Ваши, начальные, Вы помните-?) выполнялись с огромнейшим запасом, то в детали я не вникал. Посмотрю позже, когда будет время. Цитата(rloc @ Mar 7 2011, 09:16) И еще один попутный вопрос: как SSA измеряет частоту? Есть свои предположения, но пока промолчу. Дальше того, что они оцифровывают ПЧ и запускают FFT, честно говоря, я как-то и не задумывался. Чего же молчать? Давайте Ваши предположения - обсудим. Цитата(Dr.Drew @ Mar 4 2011, 22:18) Что-то не могу найти сообщение со схемой регенеративного делителя с умножителем частоты в обратной связи. Ещё можно посмотреть здесь: E.S. Frerre-Pikal and F. L. Walls, ”Low PM Noise Regenerative Dividers,” 1997 IEEE Freq. Control Symp, pp. 478-484. Кстати, применение ”обычного” умножителя совсем не обязательно, это лишь функциональный элемент блок-диаграммы. Из переписки Энрико Рубиоллы: ****** I worked on low-noise regenerative dividers long time ago. See my home page http://rubiola.org , click on "more journal articles" 22. E. Rubiola, M. Olivier, J. Groslambert, Phase noise in the regenerative frequency dividers (PDF, 670 kB), IEEE Transact. Instrum. Meas. vol.41 no.3 pp.353-360, June 1992. ©IEEE. Notice that you can divide by 4 with a single divider, using the 3rd harmonics internally generated by the double balanced mixer. Dividing 80 MHz, you feed a 20 MHz back to the mixer. A 60 MHz signal is generated by the mixer. 80 MHz - 60 MHz = 20 MHz, here you go. ****** Цитата(YIG @ Mar 6 2011, 18:05) Согласен, кроме определения ”второстепенные” Создавал уже темы по управлению в других ветках, только khach понял и поддержал! Я бы очень даже Вас поддержал. Рассчитывать синтезатор без привязки к контролю – занятие чисто умозрительное и оторванное от реальности (поэтому я и взял слово ”второстепенные” в кавычки). Это тот случай, когда хвост виляет собакой. Иногда приходится значительно усложнять RF-часть, чтобы упростить контроль и тянуть меньше линий через всю плату.
Сообщение отредактировал Chenakin - Mar 13 2011, 02:58
--------------------
|
|
|
|
|
Mar 13 2011, 16:42
|
Узкополосный широкополосник
Группа: Свой
Сообщений: 2 316
Регистрация: 13-12-04
Из: Moscow
Пользователь №: 1 462
|
Цитата(Chenakin @ Mar 13 2011, 05:35) Цитата(rloc @ Mar 7 2011, 20:16) Можно счетчиком считать.
Это будет, пожалуй, наиболее точный метод. Вопрос: сколько времени займёт подсчёт с нужной точностью? Все не так уж и страшно: допустим у нас основная петля 1 МГц, тогда необходимо чтобы счетчик посчитал с точностью не хуже ширины этой петли, а время на это достаточно около 1 мкс. Следующие два вопроса я объединил в один. Цитата(Chenakin @ Mar 13 2011, 05:35) Цитата(rloc @ Mar 7 2011, 20:16) с чем связано столь долгое установление частоты, составляющее около 140мкс, в промежутке времени между 50кГц и 10Гц точностью на графике SSA?
Посмотрю позже, когда будет время. Цитата(Chenakin @ Mar 13 2011, 05:35) Цитата(rloc @ Mar 7 2011, 20:16) И еще один попутный вопрос: как SSA измеряет частоту? Есть свои предположения, но пока промолчу.
Дальше того, что они оцифровывают ПЧ и запускают FFT, честно говоря, я как-то и не задумывался. Чего же молчать? Давайте Ваши предположения - обсудим. Думаете абсолютно правильно. Остается еще выяснить такой тонкий момент: какова длительность скользящего окна, в котором делается FFT? Александр, пока Вы отсутствовали, у меня было время покопаться в литературе и отыскать алгоритм определения частоты:
Дополнительно к этой схеме, привожу справочные данные из руководства пользователя по разрешающей способности: Код Frequency Resolution 10 Hz 1 kHz 64 kHz Т.е. всего 3 возможных варианта, правда для каких режимов (WB или NB) не сказано. Из этого можно сделать вывод, что длительность окна FFT составляет 100мс, 1мс и 15.6мкс соответственно. Updated Удалил воскресные вычисления по поводу ошибок определения времени установления по одномерному FFT, потому что это не совсем верный подход. Существует достаточно много различных многомерных корреляционно-фильтровых способов отображения частотно-временной зависимости, но все они, при неизвестном законе изменения частоты, обладают определенной временной и частотной неопределенностью. Какой из вариантов реализован в SSA, мне найти не удалось, но определенно можно сказать, что есть некоторая существенная погрешность при измерении времени установления. Если честно, я предполагал, что SSA определяет частоту не через FFT, а просто дифференцирует абсолютное значение фазы, лучше конечно если при этом SSA и синтезатор будут синхронизированы по опоре 10 МГц. Не смею настаивать, но было бы очень интересно сравнить время установления, полученное с помощью аналогового фазового детектора, на один вход которого подается сигнал с QS с фиксированной частотой, на другой - с QS с переключающейся частотой. Если есть желание обсудить мои требования по точности установления, то лучше в приватном общении.
|
|
|
|
|
Mar 19 2011, 16:07
|
Местный
Группа: Участник
Сообщений: 394
Регистрация: 7-01-11
Из: г. Трубчевск
Пользователь №: 62 074
|
Цитата(rloc @ Mar 13 2011, 09:42) Не смею настаивать, но было бы очень интересно сравнить время установления, полученное с помощью аналогового фазового детектора, на один вход которого подается сигнал с QS с фиксированной частотой, на другой - с QS с переключающейся частотой. Где-то примерно так мы и измеряем на производстве (ставить SSA на произв. линиях будет слишком дорого). Время перестройки получается чуть меньше (если сравнивать с SSA), что в некоторой степени коррелирует с Вашими рассуждениями. Проблема в том, что такие измерения годятся в качестве ответа – прошёл/не прошёл, а вот если нужно какое-то документальное подтверждение, то приходится использовать SSA. В принципе, тут подход у нас такой же как и со спурами. Спецификация является весьма консервативной, выполняется с очень хорошим запасом. Прошёл – всё, вперёд. Часто спрашивают, а можно ли перестраивать чуть быстрее, особенно, если полный диапазон перестройки не нужен. В принципе, да – можно, но на Ваш страх и риск, мы же гарантируем только то, что заявлено в спецификации. Кстати, в это время входит и контроль, и подтверждение захвата. Цитата(rloc @ Mar 13 2011, 09:42) Все не так уж и страшно: допустим у нас основная петля 1 МГц, тогда необходимо чтобы счетчик посчитал с точностью не хуже ширины этой петли, а время на это достаточно около 1 мкс. Не уверен, что понял ход Ваших рассуждений. Возьмём, к примеру, сигнал на 10 ГГц, поделим прескэйлером до 100 МГц (или что-то типа того, чтобы удобно работать было) и далее подадим на счётчик. За 1 мкс счётчик насчитает 100 импульсов. Разреш. способность будет +/- 1 имп., то есть 1 МГц. Вы это имеете ввиду? Но тогда это будет разрешение на выходе прескэйлера, а на его входе (т.е. на нашей частоте 10 ГГц) это разрешение будет уже +/-100 МГц. Т.е. опять возвращаемся к нашим архитектурным и/или временным ограничениям. Возможно, я просто не понял, что Вы имели ввиду, тогда поправьте меня, пожалуйста. ------------- Попутно вопрос, не посоветуете где лучше посмотреть параллельную RAM (т.е. на N-ое кол-во DATA-выходов, N – чем больше, тем лучше; адрес или последовательный или – что было бы намного лучше – тоже параллельный), работающую в сабмикросекундном диапазоне?
--------------------
|
|
|
|
|
Mar 19 2011, 16:10
|
Voltage Control Output
Группа: Свой
Сообщений: 4 598
Регистрация: 21-07-09
Из: Kursk
Пользователь №: 51 436
|
Цитата(Chenakin @ Mar 19 2011, 19:07) В принципе, тут подход у нас такой же как и со спурами. Спецификация является весьма консервативной, выполняется с очень хорошим запасом. Прошёл – всё, вперёд. Часто спрашивают, а можно ли перестраивать чуть быстрее, особенно, если полный диапазон перестройки не нужен. В принципе, да – можно, но на Ваш страх и риск, мы же гарантируем только то, что заявлено в спецификации. Кстати, в это время входит и контроль, и подтверждение захвата. Александр, а что если в быстрых применениях до 18 ГГц вместо ЖИГ- фильтров для LD использовать быстрые фильтры от Hittite? Предварительно периодически юстируем их по гармоникам ГГ на ДНЗ, а затем в процессе свипирования сравниваем склоны при прохождения гармоник со склонами прохождения выходного сигнала, ответвлённого каскадами НО. Ещё одно применение таким BPF!
--------------------
Слово - не воробей, вылетит - не пощадит
|
|
|
|
|
Mar 19 2011, 16:18
|
Местный
Группа: Участник
Сообщений: 394
Регистрация: 7-01-11
Из: г. Трубчевск
Пользователь №: 62 074
|
Цитата(YIG @ Mar 19 2011, 09:10) Александр, а что если в быстрых применениях до 18 ГГц вместо ЖИГ- фильтров для LD использовать быстрые фильтры от Hittite? Предварительно юстируем их по гармоникам ГГ на ДНЗ, а затем сравниваем склоны прохождения гармоник со склонами прохождения выходного сигнала, ответвлённого каскадами НО. Ну, там на 18 ГГц полоса будет под ГГц или ещй шире. Или я ошибаюсь? Работать на склонах, боюсь, не получится из-за плохой повторяемости / темп. разброса.
Сообщение отредактировал Chenakin - Mar 20 2011, 16:13
--------------------
|
|
|
|
|
|
80 чел. читают эту тему (гостей: 80, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|