Идея отражена правильно, только есть некоторые огрехи- После ДДС надо ставить формирующие фильтры. Или обычные ФНЧ, или полосовики на вторую зону найквиста (очередное ноу-хау). После квадратурного смесителя тоже надо ФНЧ поставить, или два переключаемых- мы же работаем с октавным синтезатором, вторая гармоника ГУН весьма велика может быть, и теоретически возможен захват петли за вторую гармонику. Вот для этого и два переключаемых фильтра- один на нижний полудиапазон, второй-на верхний. Хотя можно и проще это сделать, но для этого сионал управления ГУНом надо завести в контроллер на аналоговый вход АЦП- тогда можно отследить захват за гармонику и "сдернуть" ГУН на нужную частоту.
Ну и опора 10 МГц при ФД 100- это явная ошибка. Опора должна быть выше или равна частоте ФД. ADF4108 тут лишний совершенно- после смесителя у нас частоты 750-1500 минус частота ДДС. 4108 со своми 8 ГГц с ума сойдет или зацепится за верхнюю боковую. Поэтому АДФ 4112 с головой достаточно. Если же все таки почему-то ставить 4108 то надо поднять крутизну RF сигнала отдельным компаратором перед 4108.
Опора для всей этой канители- лучше кварцевый генератор на 100-120 Мгц с хорошим спектром. Потом эта частота умножается на 8 или 10 и служит опорой ДДС, а на микросхему ФАПЧ- идет непосредственно.
Октавный синтезатор- синтезатор с перестройкой частоты в 2 раза. Это выделяется особо, потому что октавник построить сложнее, чем синтезатор на 10-20 % полосы. Та же вторая гармоника сбивает синтез с толку, плохие фазовые шумы ГУНа, Квадратурные мосты на краях диапазона оказываются не таким уж и квадратурными ну и прочие грабли.
ЗЫ. про фазовую перестройку LO- простите великодушно за вопрос, как автор и хозяин топика, просто если в тему пришли хорошие спецы, то иногда хочется задать вопрос на грани фола, вдруг в пылу дискуссии что подскажут.

на первую часть ответа я еще задам вопросы, но хочется хотя бы в простейшем разобраться... с перестройкой частоты в 2 раза куда, чего? Уже весь интернет перерыл, в википедии ни слова. Есть гун, у него в зависимости от подаваемого на варикап напряжения на выходе какое то значение частоты. На анализаторе спектра это 1 сигнал со своим фазовым шумом. Охватив ГУН петлей фапч мы также на выходе получаем один сигнал.



Сразу вопрос как выбирать частоту среза для таких фильтров, меняя выходную частоту ДДС со скоростью 100кГц/мкс эти фильтры не будут затягивать время нарастания сигнала? Вторая зона найквиста, я так понимаю для ДДС, а какую частоту ДДС нужно подмешивать и вообще зачем нам квадратурный модулятор что именно он делает с основным сигналом ГУНа и с сигналами ДДС sin(t) и cos(t). В чем полезность такого включения?



ну да это качепятка ... хотя в моем случае возможно все )))



переключать фильтры через коммутатор?


трудно к паниманию, понял только про оцифровку управляющего напряжения, а как при этом дергать гун с гармоники на основной сигнал не понятно ... и как все это отслеживать на скорости 100кГц/1мкс


ну тут все более менее понятно... но все таки вопрос я так понимаю если синтезатор до 8ггц то сильно низкую частоту на него подавать не есть хорошо ... посмотрел 4112 все хорошо, а частота фазового детектора 55 мгц , тогда предлагаемую вами опору в 100-120мгц нужно как минимум попалам делить (R=2) может тогда и опору пониже, там и шумы пониже. Или все таки 4108 с частотой фд 104 мгц.

Сообщение отредактировал Vecheslav - Sep 19 2011, 17:40

Мне в последнем варианте не нравится то, что палки DDS будут расти на 20log(4). Желательно дополнительно использовать схемку, как предлагал в свое время Александр Ченакин:


Выбор коэффициента деления будет компромиссом между уровнем спур и частой ФД. И не обязательно использовать двухканальный DDS, частоту с одного канала можно сначала умножить на 2 и потом поделить на 2 с помощью двух триггеров, работающих по разным фронтам (те же 2 канала со сдвигом в 90 гр.). Точнее с учетом вышеприведенной схемы, если использовать делитель 2*N, то умножителя не потребуется.


Догадываюсь откуда ноги растут. Расквадратуривание с помощью модуляции LO хорошо для преобразования вниз, очень важную роль при этом играет семплер на входе АЦП. При преобразовании вверх по этой схеме, сложность синхронизации модулятора LO и DDS будет сравнима с обычной аналоговой схемой квадратурного смесителя.

вот тут большой вопрос...зачем опору умножать на 8 или 10? отодвинуть побочные составляющие ДДС от основного сигнала Fоп-Fс? А что станет с фазовыми шумами при таком умножение и как они (шумы) будут отражаться на выходном сигнале DDS? опять же у AD9958 REFCLK = 500 МГц. а так вроде тоже все понятно ))).

Сообщение отредактировал Vecheslav - Sep 19 2011, 17:04

легко. "двигаться" это-ж не "стоять" с какой-то заданной величиной фазовой или частотной ошибки. ФАПЧ с полосой 500 кГц собственно "двигает" гун со скоростью 5ГГц за 25 мкс, т.е. 200МГц/мкс, что в 2000 раз больше, чем Вы хотите по последнему толкованию вашего ТЗ.

200МГц/мкс тоесть я утачняю диапазон шириной 200МГц я пройду с шагом 100кГц за 1 мкс?

Т.е я так понимаю вы предлагает не ждать пока частота установится до конца и дергать ее дальше в пределах заданной ошибки установки, а ФАПЧ не собьется, ничего там в виде ошибки копиться не будет? Завтра набросаю предложенную вами схему посмотрим насколько я вас понял.



Сообщение отредактировал Vecheslav - Sep 19 2011, 17:16

Да вроде всё просто и подробно описАл: приёмник с двойным преобразованием, там было пофигу где делать смещение частоты с большим шагом, а где - с малым, поэтому и перенёс функцию смещения с мелким шагом на второй гетеродин, частота которого была кроме того ниже первого. "Одночастотный" синтезатор (СВЧ-опора) синтезировал раньше одну частоту, а стал перестраиваемым в диапазоне 100 МГц, который равен новому шагу первого синтезатора. Иными словами: первый синтезатор нарезает спектр с крупным шагом 100 МГц, второй - с мелким 1 кГц.
Вы лучше ещё раз уточните ТЗ, что-то уж больно много противоречий и нестыковок:
1. Начнём с того, что в дБ измеряется относительный или абсолютный уровень, а не фазовые шумы. Я ту фразу не мог понять потому, что речь вроде как сначала шла о шуме -70 дБн/Гц на отстройке 100 кГц, но потом я увидел другую трактовку "ширина спектра должна быть по уровню -70дБ не больше 100кГц", т.е. шумы не приведены к 1Гц, а определяются абсолютным уровнем шумовой юбки на смещениях -50кГц и +50кГц, причём независимо от уровня несущей, иначе были бы дБн, а не дБ. Что-то новенькое!?
2. Скорость перестройки и шаг перестройки необязательно связаны друг с другом. В ТЗ написано, что шаг в режиме свипа - 100 КГц? Или написано, что время перестройки с этим шагом должно быть не более 1 мкс с точность установки частоты 10^-6? Мне почему-то кажется, что Вы сами себе усложнили задание...

Обьясняю на пальцах. 12000-6000=6000 Это диапазон перестройки. А это диапазон перестройки в разах (12000-6000)/12000=1/2=50%. Ели бы например был задан диапазон перестройки 11000-12000 то перестройка в разах была бы (12000-11000)/12000=1/12=8%


Там их больше. Если включим широкую полосу обзора на анализатре спектра, то найдет сигналы на частое 2f, 3f итд. Это гармоники сигнала :-). Они конечно меньше по амплитуде, но иногда достаточны для всяческих неприятностей. Например, стояли мы на частоте 6000. А потом поменяли частоту в петле на 12000. Так вот, с весьма большой вероятностью, мы останемя стоять на частоте 6000, а петля залочится за вторую гармонику сигнала. вариант входа в захват частоты при пердварительно незалоченной петле (начальное состояние системы после включения питания или срыва захвата) более интересен и мало предсказуем. Еще хуже, когда в сигнале есть комбинационные частоты- тогда полярность петли может не совпадать с полярностю перестройки той комбинационной частоты, за которую синтезатор в этот момент захватился (ну чувствительность прескалера максимальна для этой компоненты например). Тогда петля вообще может не залочится или попасть в автоколебательный режим.

Вопрос очень интересен. Да, фильтры могут затягивать процесс перестройки- для 1 мкс это уже может быть важно. Но зависит это не от частоты среза фильтра, а от его добротности.

Вторая зона позволяет например работать с диапазоном перестройки ДДС 1100-1400 мгц при опоре 1000 мгц. Ну а первая-соответсвенно 0-400 (я оставляю запасы по частоте для фильтров).
Квадратурный смеситель позволяет получить частоту F-Fdds а не смесь из F-Fdds и F+Fdds. Если бы перестройка не была октавной, то лишнюю частоту можно было бы зарезать фильтром.

Ну да, PiN диодами например. Хотя в момент переключения возможен срыв захвата.


Да нет, просто на одной частоте. Например как выше- записали мы в петлю 6000 и незнаем, за какую гармонику петля "зацепилась". Меряем управляющее напряжение- ага, оно высокое, соответствует 12000. Записали в петлю 4500 (знаю, что за диапазоном, но мы же за 2 гармонику держимся)- ГУН съехал на 9000. И тут мы записываем 9000 и все- мы на паравильной гармонике. Теперь при перестройке достаточно перестраиваться не скачками, а рампой (ддс умеет это аппаратно) и вероятность перескока на гармонику станет весьма низкой.

Дык нету уже 8 ГГц- перскалер поделил 12 на 4, потом еще на два внутри смесителя (у него счетный формирователь квадратур, поэтому такой широкполосный), еще ДДС вычли ну и неосталось почти ничего.
Кстати, счетный формирователь квадратур вносит неприятность- он хоть и широкополосный, но из за прямоугольного сигнала после делителя прекрасно работает на гармониках гетеродина. Квадартурники типа ADF5386 менее широкополосен, но невидит гармоники гетеродина- у него квадратурный мост в канале гетеродина. А для совсем параноиков-ADL5390 и тогда квадратурную цепь мы городим сами.






Будут конечно расти. Но я предложил схему именно для быстрой перестройки с микросекундным шагом- когда просто нет времени на перепрограммирование кучи микросхем. Типа выстрелил-забыл. Т.е приготовил регистры свипа в ДДС, дернул ножку и пошел считать интервалы перестройки таймером. Ну можно там фильтр переключить посреди диапазона- если правильно переключать, захват не сорвется.
А с другой стороны, ведь перед ФД есть еще счетчик микросхемы синтезатора. Он и подавит спуры. А вот на сколько- хз, извините за выражение. Чисто экспериментально- вывести частоту перед ФД из микросхемы через коммутатор функций доп ноги и посмотреть анализатором спектра. Но при этом мы теряем Lockdetect- он ведь на той же ноге. Так что это решение- только для отладки макета.



Основная идея- когерентность всей сетки частот в синтезаторе, а цифры я брал с потока, вернее от моих разработок. Мне проще было получить 800 умножением на 3 а потом поделить на 2 до 400 опоры ддс. Ну и 800 нужна была для других применений в системе. Так что на цифры не смотрите. По фазовым шумам- посмотрите на форуме, была огромная тема. Ведут они себя, как и было предсказано.

диапазон 200МГц некий синтезатор с полосой петли 500 кГц пройдет за 1 мкс , т.е со скоростью ( не шагом!) 100кГц/0.5 нс .
Шаг частоты для синтезатора - это величина в единицах частоты, занимающая во времени некоторый промежуток, в котором частота изменяется не обязательно по линейному закону ( а чаще довольно кривому). Между "шагами" по частоте обычно присутствуют интервалы с условно/относительно неизменной частотой , о длительности которых Вы ничего не говорите.


Не торопитесь , найдите в ТЗ упоминание о "шаге частоты" если таковое там имеется и приведите точную фразу из ТЗ. Есть вероятность что о шаге ничего не говорится , в таком случае синтезатор может строиться значительно отличающимся от того, что мы здесь понаписали. Совместить мгновенный спектр шириной 100 кГц и скорость перестройки 100кГц/мкс невозможно для одного и того же момента времени.

1100-1400 МГц - это уже 3-я зона Найквиста, 2-я будет между 500 и 1000 МГц, при опоре 1000 МГц. С точки зрения синтеза, выше первой лучше не подниматься, количество и величина спуров будут просто огромные.

Сорри, конечно тупанул- 3 зона. Тяжело писать ответы со смыслом в первом часу ночи....
SFDR конечно уменьшается, в основном за счет падения амплитуды основного тона. Но тут есть одна особенность- при квадратурном смешении спуры эволюционируют, ну скажем так, весьма интересно. Пока углублятся в эту тему нехочу, намекнул-и ладно.

Прошу покритиковать мой вариант. Признаюсь, многих деталей не хватает, как минимум хорошей развязки VCO от делителя 2/3 , как и других мелочей. Набросал в спешке.

В ТЗ написано что ширина спектра по уровню -70dB должна быть не больше 100кГц. Я почему то понял что это и есть фазовые шумы -70dBc (почему когда пишут про фазовые шумы указывают dBc а не dB не знаю) при отстройки на 100кГц единственное согласно моей теории нужно было написать не 100кГц а 50кГц. Ну если я тогда не так понял то какие тогда мне закладывать фазовые шумы при ширине спектра в 100кГц на уровне - 70dB?

В ТЗ написано что точность установки частоты должна быть 10^-6

Формулировку про скорость перестройки и шаг точно не помню завтра точно фразу запишу...

с = carrier, относительно несущей

спасибо большое сегодня мне тоже на пальцах обьяснили ))) еще могу добавить что если перекрытие у синтезатора 1-10ГГц то синтезатор декадный )))



ну это понятно... )))



а вот это не знал спасибо полезная информация ... теперь понятно почему октавный синтезатор реализовать сложней. а как выходить из этой ситуации ну и раз пошла такая пьянка то на самом деле диапазон у меня не 6-12, а
в ТЗ написано что диапазон перестройки 8000 - 12000 МГц
а написал я 6 - 12 потому что выбрал гун 6-12.





согласен... с точки зрения задержки фильтр для меня больше понятен как черный ящик описанный передаточной характеристикой и при подаче на него единичного скачка можно получить время переходного процесса, раньше было не нужно а сейчас и на этот параметр нужно обращать внимание.



спасибо с этим тоже сегодня разобрался )))



да я понял что частота на синтезатор заводится низкая, но почему ее нельзя(не рекомендуется) подавать ведь в даташите написано что ADF4108 работает от (лезу в интернет) упс от 1ГГц, ну хорошо, а если бы я захотел зависти на ADF4108 1,2ГГц это плохо? почему?



спасибо все встало на свои места ))) почему про это в книжках не пишут )))



Про шаг там ничего нет, есть только про скорость 100кГц/мкс, я почему то понял что двигаться по диапазону нужно с шагом 100кГц с 1 мкС на точку ... По этому поводу завтра все будет уточнено.






с ацп я так и не понял ... куда его ставить? но с учетом утонченного ТЗ (диапазон 8-12ГГц) вторая гармоника всегда будет за пределами диапазона и проблема исчезает...я правильно понимаю?


я все же хочу вернуть вас к своим баранам ... расскажу историю ... была у моих коллег тема, синтезатор (не октавный ) диапазон перекрытия примерно 10%, требовался малый шаг (1Гц по моему, скорость была не важна) , не помню были тогда уже дробники или нет, но в качестве опорника у синтезатора использовали ДДС. У самого ДДС опорник был ... (а какой же был опорник? блин завтра посмотрю) ну не важно. И вот мы смотрим на спектр... спектр игла юбка где то в шумах теряется (спан примерно 50 мгц) , в полосе ни одной палочки (хотя на входе анализатора 10dB висело может спуры были но их задавили... ), все четко перестраивается схема ДДС была такой:

так вот частоту на выходе ДДС перестраивали от 10 - 12 МГц и фильтр у него был такой, сегодня завел его в микровейв и получил, то что получил ...
У меня по этому поводу несколько вопросов: 1) Может все таки можно использовать ДДС ку в качестве опорника, поставив правильный фильтр, и если будут спуры то какова максимального уровня они будут, какой худший вариант можно ожидать?
2) Как в микровейве оценить фильтр по времени переходного процесса, как еденичный скачек смоделировать ему на вход и какой график использовать для снятия характеристики ... пробовал подключить соответствующий порт, но чет ничего не вышло...

Сообщение отредактировал Vecheslav - Sep 20 2011, 13:50