Не всё так просто. Лучше было бы выбрать усилитель с оптимальным значением усиления. Но, так, скорее всего, не получится. Гасить (точнее, привести к оптимальному значению) на выходе (включая отвод мощности из петли на выход) – это всё равно, что уменьшать Pout. Гасить на входе – это ухудшать F. В обоих случаях ухудшение эквивалентно (фликер не в счёт) - дБ к дБ. Я бы попытался сделать усилетель двух- (или более) каскадным и поместил все дополнительные элементы подстройки между каскадами, чтобы минимизировать их влияние на F и Pout.


Всё правильно, фликер (точка перегиба на кривой шума) от G не зависит (в первом приближении). Но при введении аттенюаторов (хоть на входе, хоть на выходе) будет смещаться уже вся кривая шумов вместе с этой самой точкой перегиба (тем же фликером), см. рис. ниже. Или я не прав?
 Phase_Noise.bmp ( 222.79 килобайт ) Кол-во скачиваний: 45


----------------------------

Вообще, у меня складывается впечатление, что мы который раз опять и опять говорим об одном и том же, причём иногда путаемся (я, по крайней мере), не уточняя, идёт ли разговор о простом генераторе (без коррекции) или с коррекцией (и по какой схеме). Предлагаю вместе кратко обобщить практические вопросы (методику) проектирования генератора. Сначала простейшего (без перестройки и без коррекции), состоящего из усилителя и резонатора, включенного между входом и выходом усилителя. Пишу в максимально упрощенном виде специально, чтобы привлечь больше участников к дискуссии:

1. Выбираем технологию (материал) резонатора. Основной критерий – макс. возможн. Q на требуемой частоте. Также желательно, чтобы материал резонатора имел хорошую стабильность и при этом позволял закачивать достаточную мощность.

2. Конструируем резонатор по двум критериям:
2.1 Элементы резонатора (например, размеры и материал экрана) не должны ухудшать собственные показатели добротности резонатора.
2.2 Связь с резонатором должна быть оптимальной. В данном случае это реализуется при Qнагр=Qненагр/2, что соответствует потерям в 6 дБ. (Т.е. Gопт в расчётах шума будет 6 дБ. Кстати, в схеме с коррекцией оптимальная связь может быть уже другой).

3. Выбираем усилитель по следующим критериям:
3.1 Gус>Gопт, т.е. 6 дБ + потери во всех дополнительных элементах (включая отвод мощности из петли на выход) + запас на компрессию (порядка 3 дБ, т.к. меньшее значение может привести к потенциальному срыву генерации).
3.2 Минимальный коэффицент шума (крайне желательно иметь зависимость F от Pout, т.к. F в расчёте фазового шума – это не малосигнальный коэффициент шума усилителя, к которому все привыкли)
3.3 Максимальная выходная мощность (А вот тут надо быть очень осторожным, т.к. обычно более мощные усилители имеют худший фликер, который нигде не оговоривается. Тут важен опыт разработчика, приобретённый методом проб и ошибок).
3.4 Минимальная граница фликер-шумов. (Обыная рекомендация использовать сначала Si, потом SiGe, и только в самом крайнем случае GaAs. Но приходилось самому наблюдать, как некоторые коммерческие SiGe усилители просто ”улетали” по шумам в насыщении. Вопрос сложный – как и в предыдущем случае. Исключительно желательно было бы иметь измерения фликера от выходной мощности для данного используемого усилителя).

4. Выбираем дополнительные элементы:
4.1 Аттенюатор для подстройки G, т.к. выбрать усилитель с оптимальным значением G не всегда возможно. Аттенюатор же необходим, чтобы усилитель не зашёл далеко в компрессию, т.к. это может привести к возрастанию F и фликер шумов.
4.2 Фазовращатель для установки необходимых фазовых соотношений в петле. Усилитель может и сам подстроится, но - как и в случае с усилением - не обязательно, что это будет оптимальным. Как говорится – доверяй, но проверяй. В случае с простой схемой (без коррекции) фазовращатель - это может быть просто подстраиваемый перемычками полосок.
4.3 Ограничитель (например, диодный). Опять же, не стоит полагаться, что усилитель в насыщении будет вести себя ”хорошо”. Если есть лучше элемент (с точки зрения поведения в насыщении), то можно и нужно его использовать.

5. Находим оптимальное размещение дополнительных элементов по отношению к усилителю, помня, что любой элемент на входе ухудшает F, а на выходе – Pout. Стоит рассмотреть возможность использования многокаскадного усилителя, что даёт большую свободу действий в этом вопросе.

Вот, вроде, всё в первом приближении. Просьба исправить/добавить по необходимости. А далее сформулировать аналогичную методику для генератора с цепью коррекции, т.к. некоторые критерии будут уже принципиально другими. Передаю ”эстафету” Dr.Drew, или wjs, или кто ещё захочит подключиться.

----------------------------

wjs, интересно с Вами познакомиться (всегда приятнее общаться с людьми, а не с ”никами”). Если сочтёте возможным, напишите мне на achenakin@phasematrix.com, т.к. личную почту на форуме смотрю очень редко.

Сообщение отредактировал Chenakin - Apr 26 2011, 01:25

А почему минус 172-168? Я как раз говорю об определении этой цифры. Если я возьму ADL5321 с усилением 12 дБ и мощностью насыщения 26 дБм, то при потерях в петле 9 дБ у меня будет 17 дБм на ходе усилителя. Кстати, потери во всяких НО, аттенюаторах и пр. уже закладываются в эту цифру и дальше уже можно плясать от получаемых остаточных где-то минус 189 дБн/Гц (NF=5 дБ). Можно конечно привязаться к мощности на выходе резонатора, а потери раскидать по NF и мощности усилителя, результат от этого не изменится. Кому как больше нравится. Я вот аппеллирую к формуле Tanski в его статье про 1,3 ГГц ДРО и считаю характеристики ФШ отталкиваясь только от режима усилителя и характеристик резонатора. А вот если я беру HMC327 с насыщением 30 дБм и усилением 21 дБ, то мне нужно будет гасить усиление аттенюатором или переворачивать 10 дБ НО. Вместе с этим поплывёт и мощность на входе усилителя уже станет неизбежно на 10 дБ ниже, иначе ему смерть. То есть если произошло чудо и я получил бракованый HMC327 с усилением 11-12 дБ, то, возвращаясь к примеру с ADL, остаточный шум сядет ещё на 4 дБ. Если я гашу чем-либо 21 дБ нормального HMC, то моща будет не 30 дБм, а 20 при тех же 11-12 дБ усиления. И остаточный шум вырастет на 6 дБ относительно ADL.
А если я ввожу КСС и делаю так, чтобы в резонатор летели полные 30 дБм, а лишние 10 дБ усиления я гашу после входа дискриминатора (ухудшаю NF или снижаю входную мощность усилителя - всё равно), то как поведёт себя такая система? Получу ли я рекордные минус 140 на 1 кГц?

И ещё, меня начинают терзать смутные сомнения в получении нагруженной добротности на 4 ГГц под 10 тысяч. Там же на стенках коробочки сравнимые потери получаются.

Сообщение отредактировал Dr.Drew - Apr 26 2011, 05:42

У меня к Вам совет-предложение нарисовать подробную блок-диаграмму генератора, о котором идёт речь (без коррекции или с коррекцией, и с какой именно коррекцией). Расставьте параметры всех элементов: Q, G, F, потери, Pнас и т.д. Другим цветом обозначьте значение мощности в стационарном режиме в каждом узле. И ещё одним цветом – рассчитанные значения шума. Возможно, это будет несколько блок-диаграм с разными параметрами. Вот тогда перед нами будет полная картинка, которую будет легче переварить, чтобы потом или покритиковать, или предложить варианты дальнейших улучшений.

Здравствуйте! Хочу сделать синтезатор кв, с шумовыми параметрами лучшими чем гпд на коаксиальном резонаторе с делением (RA3AO) Подскажите пожалуйста по прямому синтезу - какую опору поставить для ad9912 чтобы фаз.шум был лучше минус 143-146 дБн/Гц и где можно заказать?

В Морионе можно заказать отличный генератор на 500 МГц и умножить на 2 практически любым умножителем.
Сейчас данных по генератору под рукой нету, они на работе. Умножители можно найти у Hittite и Analog Devices.
По синтезатору Вы не привели абсолютно никаких данных, даже фазового шума (на каких частотах выходного сигнала и смещения?) !

Спасибо за ответ.
Фаз.шум лучше минус 143-146 дБн/Гц при смещении 10кГц, планирую использовать в кв трансивере с одной пч 8-9 мГц,
т.е. частота выходного сигнала 10-20 мГц

а не жирно ли будет ...попробуйте для начала ad9851 с ним возни меньше, а между -130 и -146 Вы разницы и не услышите.
опорник для него сделайте на обычном кварце. Помнится мне даже готовых схема была куча под этот ддс.

http://g4oep.atspace.com/pic%20dds/picdds.htm

http://midnightdesignsolutions.com/dds60/index.html



а ниче делают и на 9912...http://www.hanssummers.com/ddssi570.html

Сообщение отредактировал wjs - Apr 26 2011, 17:18

Если рассуждать с точки зрения NF, то Вы правы. НО к сожелению когда ваш усилитель работает близко к насыщению то там на этих частотах вклад модуляционных эффектов на нелинейных Скб, Скэ и проводимости горазда сильнее чем аддетивных т. е. NF. Лично я не верю что Вы получите полку -189 на 4 ггц для обычного генератора.

Если усиление стабилизирующей петли достаточно большое то начальным шумом основной петли можно пренебречь. В принципе на уровне -140 эти 10 дБ Вам помешать не должны.

Я получал Q0=15,000 на 3 ГГц на резонаторе с эпсилон 12.5. А чем выше эпсилон тем слабее влияние стенок так что Q0~20,000 вполне реально.



Для полной картины лучше иметь a₀ и a_-1 для каждого элемента ну и передаточные функции для фш. По другому можно и ошибиться.

Эксперимент нас рассудит. Сейчас жду 327 усилители.
По поводу резонатора, у меня, судя по ощущениям, диэл.проницаемость около 35. Добротность самого резонатора, где-то 10-15 тысяч. Но что-то я не пойму как дотянуться до такой цифры. Возбуждаю двумя штырями разной длины, так что связь с резонатором разная. Со стороны большей связи отражение минус 10 дБ, потери на проход 13 дБ. Коробочка из алюминия.

Сообщение отредактировал Dr.Drew - Apr 27 2011, 13:32

Да, для таких частот AD9912 и Морион на 500 МГц явно избыточны, есть куда более удобные и подходящие под задачу DDSы (например, 14-битовые представители семейства AD995X). Если всё-таки хотите работать, именно на AD9912, то в данной ситуации вполне подойдёт использование встроенного умножителя от более низкочастотного генератора, с приобретением и ценой которого не будет серьёзных проблем. Морионы же на 500 МГц стоят недёшево и ждали мы их почти полгода.

Не факт. Формально может Вы и правы, но это ещё и промерить надо суметь. -189 дБн/Гц на 4 ГГц – цифра серьёзная. Тем не менее, с нетерпением ждём дальнейших сообщений - как луч света в царстве шумов .

Нужные Вам шумы без деления
http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?t...ll=1#post506530
vhk

Это навеяно http://www.xs4all.nl/~martein/pa3ake/hmode...10_pmnoise.html ИМХО. Опора http://www.xs4all.nl/~martein/pa3ake/hmode/dds_refclock.html . Но там вопросов больше, чем ответов. Кстати, pa3ake увидел вроде те же грабли AD991X на кратных опоре частотах, возможно связанные с двухядерностью, что и Dr.Drew, но не додумался обратиться к AD, хотя может это и не оно. Плюс проблемы с ножкой DACBP, точнее ее отсутствием у AD991X http://www.xs4all.nl/~martein/pa3ake/hmode...10_amnoise.html , что в очередной раз подтверждает правильность нашего внимания к схемотехнике малошумящих источников питания аналоговых частей и осторожным восприятием фразы low noise в применении к чипам стабов.
Т.е. вопрос реально связан с сабджем - опорой на порядка 100МГц с полом ниже минус 170-175, не обязательно OCXO в данном случае. Не уверен, что Морионы будут нормировать свои шумы на таком уровне, хотя никто не отрицает возможности наличия этой цифры у них.
To vhk, Сергей, а сколько у Вас была перестройка без срыва генерации? Можно попробовать все-таки конденсаторный делитель в первом контуре. Ну и все-таки варикапы могут хорошо подпортить шумы. Возможно, вместо подстроечника в стоке тоже придется поставить варикапы.

Сообщение отредактировал ledum - Apr 28 2011, 09:12

Собрал. Без нормальной установки фазы в петле получил минус 112, 139 на 1 и 10 кГц. Остаточный - минус 168. На 100 кГц не вижу, наверное, 162. Усилитель оказался на 28 дБм в насыщении. На ближних отстройках оказывается близко к расчётам, а вот на дальних... Где-то собака зарыта...

Вобще -168 это типичная полка для мощных усилителей. Вот когда ксс запустите тогда можно увидеть что-то близкое к -190, но измерить это почти не реально.