|
Питание VCO и фазовые шумы |
|
|
|
Aug 7 2009, 07:09
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
А 50 Герц с гармониками - это наводка, или действительно присутствуют? Уж больно она одного уровня на разных графиках. 142ЕН5 не удивила - я знаю под что она разрабатывалась (а не полностью передиралась с LM7805, как многие говорят), как и 142ЕН10  - и малые шумы были одним из основных требований ребят с "Истока" ребятам с "Тора". У нас мы четко видим разницу от изменения запитки ГУНа на 1,5 ГГц, (как и от изменения опоры "Морион" ГК103ТС- KXO-900(Geyer)- обычный клоковый генератор 10МГц(ужас)) даже на нашем FSL6 - приедет из командировки, попытаюсь сделать скриншоты. Мин шум - LT1761(из того, что у нас есть) с Cbyp 0.01. Можно почитать идею http://www.wenzel.com/documents/finesse.html, но чет мне кажется, что с изменением температуры подавление входных помех может превращаться в усиление (кроме последней схемы).
Сообщение отредактировал ledum - Aug 7 2009, 07:27
|
|
|
|
|
Aug 7 2009, 08:05
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 90
Регистрация: 10-10-07
Из: Беларусь
Пользователь №: 31 234

|
Большое спасибо всем откликнувшимся за интерес к теме, почерпнул много нового и интересного для себя. to Aner: Работаем на анализаторе С4-60, другого, к сожалению, у нас пока нет. Опции автоматического измерения phase noise в нем нет  , измерения проводились при определенной отстройке от несущей в полосе 1 кГц с пересчетом на 30dB. Работа делалась больше года назад и конкретные цифры по шумам к сожалению у меня не сохранились. Сейчас эта тема вновь стала для нас актуальной, в новом устройстве используется ГУН HMC529LP5, поэтому обратился здесь за помощью коллег. В предыдущем изделии после установки фильтра удалось снизить фазовый шум гетеродина примерно на 10..20 dB, однако достичь шумов указанных в datasheet не удалось, возможно дело было в плате. Фильтр делался из элементов которые были в наличии по принципу кашу маслом не испортишь  ГУН питался от LDO ADP3338. LC фильтр П-образный 22мкФ керамика+470мкФ LowESR с обоих сторон в землю плюс мощная катушка в закрытом феритовом корпусе на 10мкГн. to Dr.Drew: Уточните, пожалуйста, какая картинка какому варианту соответствует. Очень интересно, а я почему-то считал что модные сейчас LDO намного превосходят по шумам стандартные линейные стабилизаторы. Многие здесь упоминают об использовании активных фильтров на транзисторах, может подскажете где можно подробнее посмотреть информацию об их использовании?
Сообщение отредактировал obormot - Aug 7 2009, 08:11
|
|
|
|
|
Aug 8 2009, 17:44
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 90
Регистрация: 10-10-07
Из: Беларусь
Пользователь №: 31 234

|
Благодарю за полезные ссылки, буду изучать. ГУН охвачен петлей ФАПЧ на синтезаторе ADF4106. Фазовые шумы ГУНа измерялись при разомкнутой петле ФАПЧ, при этом на вход перестройки частоты подавалось напряжение питания. Согласен, что измерения сделанные с помощью С4-60 могут быть не совсем точны, однако другого прибора пока, увы, у нас нет, приходится работать на том что есть, и работать с ним можно, раньше же как-то работали, когда небыло модных Agilentов и прочих красивых навороченных цацак. Согласен, в моем случае фазовые шумы растут значительно при замкнутом кольце ФАПЧ, коэффициент умножения частоты в кольце достаточно большой-фазовые шумы опоры за счет умножения в кольце возрастают на 46дБ. Усугбляло ситуацию и то что опорный сигнал на синтезатор подавался от микросхемы DDS. Что касается опорного генератора, то это тема для отдельного разговора. Слышал много хороших отзывов про отечественную продукцию в частности Морион и БМГ-плюс, но все попытки найти у них что-нибудь подходящее ни к чему не привели. Не понимаю, неужели имея необходимую приборную базу так сложно привести в документации на генератор график или хотя бы таблицу по фазовым шумам? Также в недоумение приводит зачем приводить в документации параметры фазовых шумов и при этом не указывать для какой выходной частоты генератора они приводятся. В итоге своих поисков я остановился на генераторе Crystek, который имеет неплохие фазовые шумы: http://www.crystekcrystals.com/crystal/spe...ck/CCHD-950.pdf
|
|
|
|
|
Aug 8 2009, 19:25
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Цитата(obormot @ Aug 8 2009, 20:44)  Слышал много хороших отзывов про отечественную продукцию в частности Морион и БМГ-плюс, но все попытки найти у них что-нибудь подходящее ни к чему не привели. Не понимаю, неужели имея необходимую приборную базу так сложно привести в документации на генератор график или хотя бы таблицу по фазовым шумам? Также в недоумение приводит зачем приводить в документации параметры фазовых шумов и при этом не указывать для какой выходной частоты генератора они приводятся. Подожите, берем любой даташит на морионовские генераторы, например, http://morion.com.ru/catalog_pdf/GK103-TS.pdfили http://morion.com.ru/catalog_pdf/GK104-TS.pdfну в смысле поле "Ссылка на PDF "info"" из http://morion.com.ru/rus/oscillators/ocxo/ и, ИМХО, достаточно информации. Тем более наши даташиты мне всегда нравились, что параметры там всегда были "не хуже" и для всего диапазона продукции, на которую этот даташит распространяется, а не "типичные", как это часто бывает в иностранных. С Морионом работаем более 10 лет - ни одного отказа либо проблем - единственная срок поставки - но им надо набрать серийную партию. С учетом огромной трудности получения их продукции по нормальной цене в Украине - дистрибьюторы тупо задирают цену в 2-2.5 раза. Современные DDS-ки, как правило, имеют нормальный спектр, особенно если его отфильтровать, лучше полосовиком - посмотрите схемы ICOMов, например, по-моему 7000. Насчет приборов - не обязательно новые. У нас FSH6 и FSL6 оба с трекингами обошлись в два раза дешевле, т.к. брали у дистрибьютеров "выставочные образцы"- типа немного поюзаные на презентациях. Можно найти неплохие старые - любимый с детства  Tek 492BP видел за k$5, а на мой бывший завод в свое время наша разведка покупала за 36тыс золотых рублей тогда это было где-то k$45  . ПыСы Полазте у Венцеля на сайте - там много полезной информации
Сообщение отредактировал ledum - Aug 8 2009, 19:43
|
|
|
|
|
Aug 10 2009, 06:50
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 244
Регистрация: 2-08-06
Пользователь №: 19 255

|
Цитата(obormot @ Aug 8 2009, 21:44)  Благодарю за полезные ссылки, буду изучать. ГУН охвачен петлей ФАПЧ на синтезаторе ADF4106. Фазовые шумы ГУНа измерялись при разомкнутой петле ФАПЧ, при этом на вход перестройки частоты подавалось напряжение питания. Согласен, что измерения сделанные с помощью С4-60 могут быть не совсем точны, однако другого прибора пока, увы, у нас нет, приходится работать на том что есть, и работать с ним можно, раньше же как-то работали, когда небыло модных Agilentов и прочих красивых навороченных цацак. Согласен, в моем случае фазовые шумы растут значительно при замкнутом кольце ФАПЧ, коэффициент умножения частоты в кольце достаточно большой-фазовые шумы опоры за счет умножения в кольце возрастают на 46дБ. Усугбляло ситуацию и то что опорный сигнал на синтезатор подавался от микросхемы DDS. Что касается опорного генератора, то это тема для отдельного разговора. Слышал много хороших отзывов про отечественную продукцию в частности Морион и БМГ-плюс, но все попытки найти у них что-нибудь подходящее ни к чему не привели. Не понимаю, неужели имея необходимую приборную базу так сложно привести в документации на генератор график или хотя бы таблицу по фазовым шумам? Также в недоумение приводит зачем приводить в документации параметры фазовых шумов и при этом не указывать для какой выходной частоты генератора они приводятся. В итоге своих поисков я остановился на генераторе Crystek, который имеет неплохие фазовые шумы: http://www.crystekcrystals.com/crystal/spe...ck/CCHD-950.pdfЕсть генераторы с лучшими фазовыми шумами(см. вложение)
|
|
|
|
|
Aug 10 2009, 08:16
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 90
Регистрация: 10-10-07
Из: Беларусь
Пользователь №: 31 234

|
to Dr.Drew Я почему-то считал что с увеличением выходной частоты кварцевого генератора фазовый шум должен примерно подчиняться закону 20logF, то есть например для генератора с выходной частотой 10 МГц фазовый шум будет лучше чем у генератора на 100МГц примерно на 20дБ . to FDS Да, фазовые шумы очень хорошие, но мне этот вариант к сожалению не подходит, слишком велики габариты, так как это OCXO, и потребление великовато. В моем случае для данного устройства не важна температурная нестабильность выходной частоты генератора, гораздо важнее фазовый шум генератора. Однако, эти вещи как правило взаимосвязаны и генераторы, имеющие хороший фазовый шум имеют также хорошую температурную стабильность выходной частоты, и соответственно увеличенные габариты и потребление. Также один из немаловажных критериев это возможность свободно приобрести подходящий генератор. Кстати, не знал что Synergy делает кварцевые генераторы, как-то они у них далеко на сайте попрятаны.
|
|
|
|
|
Aug 10 2009, 09:45
|

Экспериментатор
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 098
Регистрация: 17-07-09
Из: г.Томск
Пользователь №: 51 342

|
2 obormot Не всегда так бывает, что фазовый шум возрастает на 20lg(N) в кварцевых генераторах. Всё зависит от схемы генератора. Вот например, MXO37/14 и 37Н/14 с частотой 96 МГц. У 37/14 фазовый шум выше на 9 дБ, чем у 37Н/14. Вся фишка в том, что в первых собственно генератор работает на 32 МГц, а потом частота умножается ещё на три. А во вторых генераторная часть сразу работает на 96 МГц благодаря фазовой селекции мод в резонаторе. То есть сам кварц бьётся с частотой 32 МГц, а его бьют в три раза чаще. Есть интересная книжка Альтшулер "Кварцевые генераторы", там написано про всякие кварцевые генераторы и в том числе про селекцию мод. Поэтому фазовый шум, что у 10, что у 100 МГц получается почти одинаковым. Разница только на отстройках от 100 Гц до 10 кГц - там у сотки фазовый шум повыше на 5 дБ получается - высшая мода как-никак, что-то да будет не так. А что касается соотношения между термостабильностью и фазовым шумом, то её нет. Можно сделать и термостабильный генератора с плохими шумами и малошумящий с плохой термостабильностью. Кстати все генераторы изначально будут с плохой стабильностью - свойства кварца такие, ничего не поделаешь. Это потом уже начинают приделывать к ним термокомпенсацию или термостатирование.
Сообщение отредактировал Dr.Drew - Aug 10 2009, 09:47
--------------------
Технический прогресс нас запутал
|
|
|
|
|
Aug 11 2009, 07:15
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Цитата(Dr.Drew @ Aug 11 2009, 05:19)  Дык MagicXtal так делает свои коммерческие генераторы и Вензель пишет про это же. Хотелось бы ссылочку на Вензеля. А то все-таки как-то не верится - да и слишком много надо условий соблюсти, для получения такого шума - стабилизация мощности на резонаторе, фильтрация выходного сигнала, как в нижней ссылочке, что я давал, в смысле тот же Чарльз Вензель, или в этой главе http://uploading.com/files/SBD9CUS4/10.pdf.html раздел low-noise crystal oscillators, все, что относится к Рис. 10.26с, развязка, согласование с выходом и кварцем, я уже не говорю об особенностях конструкции, например, разводка земли, цепей термостабилизации и питания. Кстати, большинство разобраных OCXO не отличается разнообразием - к кварцу в металлическом корпусе припаяны  в DPAK или ТО226 дарлингтон в качестве нагревателя и металлическая трубочка, в которую вставлен термодатчик - на вид KTY83. И вся эта беда находится между верхней, генераторной платой, и нижней - стабилизатора питания и температуры, иногда формирователь КМОП, все это обложено матиками из войлока. ПыСы А не работал Альтшуллер в Ленинградском ВНИИРА?
Сообщение отредактировал ledum - Aug 11 2009, 07:58
|
|
|
|
|
Aug 12 2009, 06:30
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 27
Регистрация: 27-02-07
Из: Краснодар
Пользователь №: 25 729

|
Для питания гуна использовал LM2985, и дополнительно активный фильтр на транзисторе. Результат: уменьшение фазового шума на 5-6 dB.
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Aug 12 2009, 07:01
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
To Dr.Drew Разрешите мне еще посомневаться. ИМХО шумовой пол здесь больше определяет второй инвертор - который работает как компаратор (Эх если бы найти данные по джиттеру этих серий, только не высосанные из пальца). Просто я к чему, года три назад забугорные борцы за чистоту звука или попросту хай-эндщики уже пробовали такое у себя в качестве криталльно чистого источника клоков АЦП и забраковали - на SN74LVC1G04 (которую техасские инструменты позиционируют как аналог TinyLogic, в отличие от Philips LVC) они получили ноис флор на уровне -150 (могу несколько ошибаться) и виновным признали именно буфер. Плотность шума в ближней зоне тоже получили на 7-8 дБ хуже, чем на биполярах и JFETах (В их схеме, правда, вместо резистора, который хорошо согласует кварц в этой схеме, но должен добавить шума, стоит конденсатор с емкостью порядка длины волны в дециметрах, использовался 3-й овертон). И мне кажется, что это закономерно - ловушек в глубоких уровнях в запрещенной зоне в КМОП и Шоттки структурах должно быть больше (примеси, дислокации-микротрещины и т.д.), чем в более глубоко расположенных структурах биполяров и JFETов. А это должно добавить 1/f шум, если, конечно не применять каких-то мер, как в транзисторах для электретных микрофонов, но не думаю, что в логике кто-то этим заморачивается.
Сообщение отредактировал ledum - Aug 12 2009, 07:37
|
|
|
|
|
Aug 12 2009, 08:39
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Цитата(Dr.Drew @ Aug 12 2009, 11:35)  Зря сомневаетесь. Такая логика имеет запатентованные схемы шумоподавления, которые вкупе с высокими скоростями, дают очень низкий шум. А вот второй инвертор работает ка буфер и шумовой пол не портит. У него слишком маленький собственный шум. На первом тоне мне удавалось получать пол минус 174-175. Если даже и принять эту цифру за шум буфера, то получается, что больше влияет уровень мощности в резонаторе. Вот, что я получал на ненагретом резонаторе из ГК136-ТС. Спасибо, достаточно аргументировано  , паяем, как раз 5-й овертон 91 МГц, но померить сможем только косвенно на 2.9 ГГц  .
Сообщение отредактировал ledum - Aug 12 2009, 08:47
|
|
|
|
|
Aug 12 2009, 11:41
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 90
Регистрация: 10-10-07
Из: Беларусь
Пользователь №: 31 234

|
Цитата(obormot @ Aug 10 2009, 14:00)  Как корректно подать сигнал с опорного генератора с CMOS выходом на 100МГц на две микросхемы? Т.е. другими словами как правильно раздвоить сигнал опорного CMOS генератора при этом по-возможности не ухудшив его фазовые шумы? Поставить делитель на емкостях или резисторах или необходимо установить буфер? Возвращаясь к своему вопросу, могу ли я разветвить сигнал с опорного CMOS генератора с помощью упоминаемого инвертора Fairchild NC7WZ04P6X, подав на оба инвертора сигнал с его выхода?
|
|
|
|
|
Aug 12 2009, 12:17
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Цитата(obormot @ Aug 12 2009, 14:41)  Возвращаясь к своему вопросу, могу ли я разветвить сигнал с опорного CMOS генератора с помощью упоминаемого инвертора Fairchild NC7WZ04P6X, подав на оба инвертора сигнал с его выхода? Вы просто не совсем корректно ставите вопрос - какая нагрузка, длина до нагрузки, частота, сколько слоев плата - на таких частотах и с такими параметрами шумов вопрос уже не чисто схемотехнический. Да и грабель - выше крыши. Пару месяцев назад монтажник на питании распределителя клоков (80МГц) поставил 100нан вместо 10нан - в результате шумовая дорожка после обработки сигнала на AD6654 подскочила на 20дБ, плата - 4-х слойка. Лишь Waverunner 62Xi показал иголки в питании 1.7В (с 10нан - не более 0.3В) - так, что здесь не только м/сх надо учитывать
Сообщение отредактировал ledum - Aug 12 2009, 13:08
|
|
|
|
|
Aug 18 2009, 06:38
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 107
Регистрация: 14-03-07
Из: Ерментау, Томск, Сургут, Berlin
Пользователь №: 26 148

|
Можно ещё для ГУНов на биполярных застабилизировать базовый ток (BCR400 или BCV62)
--------------------
Познание бесконечности требует бесконечного времени
|
|
|
|
|
Aug 18 2009, 09:05
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741

|
Цитата(ledum @ Aug 18 2009, 10:27)  Александр, а если поставить аттенюатор дБ на 10 вместо вентиля, может Вам хватит мощности. Нет, не хватит- в оригинале этот генератор напрямую раскачивал смеситель, который работал на гармониках гетеродина, т.е был сильно "перекачан". Я соглашусь ослабить сигнал на 5-10 дб, но ценой существенно улучшения спектра, а недостающие дБ мне даст МАР. Да и хотелось бы в схему автосмещения ЖИГ завести сигнал ОС со смесителя по постоянному напряжению на смесительных диодах для стабилизации амплитуды гетеродина. Решение, кстати, подсмотренно в каком то приборе на сайте ko4bb. Только там, да и в других местах, генератор ЖИГ обычно рассматривается как "черный ящик". А хочется покрутить его ручками, опыта набраться по подбору рабочей точки, тем более что и так плата управления снаружи ЖИГа находится, а не запаянна внутрь как у современных ЖИГ. Только вот старый советский свч транзистор всю малину портит- для него нет не описаний, ни моделей, ни шумовых параметров. Надо методом тыка разбираться. Поэтому и вопрошаю тут- может кто принимал участие в разработке советских ЖИГ модулей и что-нибудь интересное расскажет о используемых транзисторах.
|
|
|
|
|
Aug 18 2009, 10:42
|

Экспериментатор
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 098
Регистрация: 17-07-09
Из: г.Томск
Пользователь №: 51 342

|
Не врублюсь, нахрена автосмещение понадобилось? Мощу выравнивать? Так это надо делать транзисторным усилительным каскадом. Взять что-то типа EPA025 Excelics. Что шумный ЖИГ от советского прибора, так это транзистор такой. Шумит сильно и усиление маленькое. Поэтому добротность колебательной системы низкая. Без пропускания тока через катушку генератор работать не будет и не потому, что транзистор не усиливает, а сфера перестаёт работать, как резонатор - физика ферромагнитного резонанса такая. Про базовый ток скажу, что это всё туфта в большинстве случаев. Это большинство случаев бывает, когда применяешь качественные транзисторы в ГУН. Тогда попытка стабилизации тока приводит к ухудшению шума. И вообще эта мера будет работать только по фликкеру частоты, который проявляется до 10 кГц отстройки. Эти отстройки мало кого интересуют, так как шум здесь давится петлёй ФАПЧ.
--------------------
Технический прогресс нас запутал
|
|
|
|
|
Aug 18 2009, 12:58
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Цитата(Dr.Drew @ Aug 18 2009, 14:51)  Единственная известная мне фирма, которая делает такие ГУН - Synergy. Ульрих Род прям влюблён в стабилизацию тока. По-моему можно не париться со стабилизацией. Сравнивал его ГУНы 1-2 ГГц со своими, разницы не заметил, у меня даже лучше получалось. И я о нем же, он и Поддар в цвете внизу статьи http://www.synergymwave.com/Articles/july2k7/To Khach можно попробовать поставить 2Т648А-2 (цоколевка совпадает) - если шумы улучшатся то и какой-нибудь BFG480 (тут уж только в раскорячку) может подойти, хотя Королевцы обычно такое согласование лупили, что кроме их транзистора врядли, что там можно применить.
Сообщение отредактировал ledum - Aug 18 2009, 13:06
|
|
|
|
|
Aug 19 2009, 06:50
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
20 лет назад, на 648 дома на кухне  делал генераторы до 13ГГц. На 10.9ГГц при снятии сигнала с базы с него получал не менее 25 мВт (на ФАФе), но здесь о шумах даже речи не идет. Самый малошумящий генератор получился на 647 (конструкция не моя  ) (где-то на 8ГГц на ДР, сигнал тоже снимался с базы, после удвоения на 2А130БС мощность была порядка 5 мВт, фазовые шумы минус 100 dBc/Hz на 5 кГц от несущей, но это не ГУН, для развязки стояли вентили, ДР с очень слабой связью на кварцевом пьедестале в коваровой посеребряной резонаторной камере, уход частоты при минус 60 - +85 реально был не более +-50 кГц уже после удвоения частоты). С общей базой: 640 - 7.2ГГц, 642 - 8.15, 647 - 10, 648 - 12 ГГц, 643 - не помню, порядка 8ГГц, но в нем удвоенная предельная мощность.
Сообщение отредактировал ledum - Aug 19 2009, 07:08
|
|
|
|
|
Sep 29 2009, 02:52
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
Цитата(Dr.Drew @ Aug 12 2009, 11:35)  Зря сомневаетесь. Такая логика имеет запатентованные схемы шумоподавления, которые вкупе с высокими скоростями, дают очень низкий шум. А вот второй инвертор работает ка буфер и шумовой пол не портит. У него слишком маленький собственный шум. На первом тоне мне удавалось получать пол минус 174-175. Если даже и принять эту цифру за шум буфера, то получается, что больше влияет уровень мощности в резонаторе. Вот, что я получал на ненагретом резонаторе из ГК136-ТС. Dr.DrewЗдравствуйте. Не смогли бы Вы показать спектр сигнала генератора на микросхеме NC7WZ04P6X. На 1-й гармонике (первом тоне), не спектр шумов, а именно спектр сигнала в полосе 20 кГц. vhk.
|
|
|
|
|
Sep 29 2009, 11:36
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
Цитата(Dr.Drew @ Sep 29 2009, 13:53)  Этот спектр? Пик на 20 дБ выше верхней линии. Шумы генератора здесь не видать. Да, этот спектр. Но каков уровень сигнала те же 6,7 dBm или -5 dBm. Разрешение анализатора спектра сделайте пожалуйста 1 Гц и 0,01 Гц если позволяет анализатор. Можно ли для "наглядности" разместить на спектрограмме весь сигнал, например выбрать 20 dB на клетку. Если разрешение анализатора 97,7 Гц пересчитать к 1 Гц и сигнал выше ещё на 20 дБ то тогда сигнал превышает "линию шумов" примерно на 150 дБ при отстройке на 10 кГц от сигнала. vhk.
|
|
|
|
|
Sep 30 2009, 11:19
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
Цитата(Dr.Drew) Можно поинтересоваться, зачем такие извращения? Я же Вам писал о СПЕКТРЕ СИГНАЛА, а не о "шуме". Очень интересно на что способен Е5052В в режиме анализатора спектра. Цитата(Dr.Drew) Если хотите увидеть полную картину шумов генератора, то на анализаторе этого не получите. Вообще, СПМ шума для большинства генераторов, и этого в том числе, определяется только СПМ фазового шума. Вот и смотрите картинку фазового шума. Мне не на чем смотреть "полную картину шумов генератора" кроме как косвенно по спектру сигнала. Да и информация о сигнале будет не полной если не видеть сам сигнал как на Вашем спектре с низким разрешением. Может там два сигнала Цитата(Dr.Drew) А на 10 кГц при RBW 1 кГц уровень шума будет всего на 110 дБ ниже уровня несущей. Вы ошиблись, в моем сообщении речь шла о разрешении анализатора не в 1 кГц а в 1 Гц или возможно меньшем например 0,01 Гц. По моему Ваш прибор это позволяет. vhk.
Сообщение отредактировал vhk - Sep 30 2009, 11:31
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Sep 30 2009, 21:38
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
Цитата(Aner @ Sep 30 2009, 18:11)  что это за картинки с -170dB? Какой фильтр? Чем рисуете? Эти неральные сигналы... Просто разрешение у анализатора спектра высокое. Два кварцевых генератора с разницей частот на 15 кГц. Сигналы поданы на смеситель. Со смесителя на звуковую карту. Кол-во точек для БПФ 2^24, частота дискретизации 96 кГц, соответственно полоса 0,0056 Гц. Генераторы не термостатированы, поэтому из-за дрейфа по частоте за 10-15 минут опыта "размазывается" уменьшается уровень сигнала на спектре. Программа для спектрального анализа по ссылке http://shmelyoff.nm.ru/Анализаторов типа E5052B в моем регионе нет и обратиться не к кому. Приходится делать самоделки для оценки сигнала кварцевого генератора. vhk.
Сообщение отредактировал vhk - Sep 30 2009, 21:41
|
|
|
|
|
Oct 1 2009, 17:49
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 23
Регистрация: 31-07-09
Пользователь №: 51 692

|
поясните почему у вас -150dB? на этой картинке а на предыдущей -170dB. Может там -75dB вместо -150? Да и где шумовая "юбка"? С этими вами рисованными dB-ами "юбка" должна быть видна ну очень хорошо и при полосе в 1Гц. На E5052B будет по другому, если прибор калиброван и аттестован к измерениям.
|
|
|
|
|
Oct 1 2009, 20:12
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
Цитата(Denis8 @ Oct 1 2009, 20:49)  поясните почему у вас -150dB? на этой картинке а на предыдущей -170dB. На предыдущем спектре "уровень шума" -170 дБ потому что количество точек для спектрального анализа 16 777 216. На последующем спектре 65 536, то есть в 256 раз меньше и включено усреднение сигнала, что уменьшает "уровень шума на 2-3 дБ. "Уровень шума" на спектре меняется пропорционально корню квадратному из кол-ва точек для БПФ в идеале. Корень квадратный из 256 = 16 или 24 дБ. Поэтому уровень шума при 65к точек выше чем при 16 М точек с учетом усреднения. Вы проверьте сами, например в программе "Spectralab". Цитата(Denis8 @ Oct 1 2009, 20:49)  Может там -75dB вместо -150? Да и где шумовая "юбка"? С этими вами рисованными dB-ами "юбка" должна быть видна ну очень хорошо и при полосе в 1Гц. Шумы собственно кварцевого генератора мы на таком спектре не увидим. Уровень напряжения -150 дБ соответствует 63 нВэфф, а уровень шумов такого кварцевого генератора при отстройке на 2-5 кГц несколько нановольт - 2-5 нВэфф, а может и меньше. Цитата(Denis8 @ Oct 1 2009, 20:49)  На E5052B будет по другому, если прибор калиброван и аттестован к измерениям. Ну так покажите при тех же настройках. Цитата(Aner @ Oct 1 2009, 01:14)  ... ерунда это а не измерения, вы хоть сами задумайтесь над цифрами. Вы хоть книжки почитайте по шумам, посмотрите какие там спектры, уровни. Почитаем книжки. По ссылке технические характеристики анализатора источников сигналов http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5989-6388EN.pdfВидите что пишут. Получают при измерениях уровеь шума -178 дБ по отношению к сигналу. Посмотрите на блок схему прибора на картинке. Сигнал делится на 2 по мощности, подается на два смесителя (на другие порты смесителей подаются сигналы синтезаторов), со смесителей на два АЦП и далее на DSP. Результаты отбражаются на экране. У меня фактически собрана "половинка" прибора по данной блок схеме. Это один смеситель, кварцевый гетеродин на нужную частоту частоту и АЦП в звуковой карте. В качестве DSP компьютер с программой спектрального анализа. Все что Вы пишите Цитата(Aner @ Oct 1 2009, 01:14)  Какой динамический диапазон вашей катры? 105... 112dB, а рисуете 170dB! Даже предположим, если супер-идеальный ( чего нет у вас !!! ) АЦП-24бита то это только ~144dB. Поясните как 170dB получается? Кто не знает так и поверить может... о димамическом диапазоне АЦП в звуковой карте точно так же справедливо и по отношению к АЦП в E5052B, который разрабатывался в 2003 году. vhk.
Сообщение отредактировал vhk - Oct 1 2009, 20:15
|
|
|
|
|
Oct 1 2009, 21:24
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 23
Регистрация: 31-07-09
Пользователь №: 51 692

|
vhk ваши измерения ограничены динамическим диапазоном АЦП вашей звуковухи. Кстати скажите, что за карта и что на ней за АЦП стоит. Может прикинем где будет шумовой пол, ниже которого вы ничего не можете видеть. С потолка брать цифры не хорошо. Наверное сравнивать с E5052B вашу катру очень некорректно, тем более что он заточен для SSB измерений.
|
|
|
|
|
Oct 2 2009, 00:32
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
Цитата(Aner @ Oct 1 2009, 23:49)  да уж, ... слов нет. Вообщем читать, читать и еще раз читать книжки желательно на английском по спектрам, шумам и их измерениям, затем думать (если получиться) и искать ваши ошибки. AnerПосмотрите руководство от Analog Dsvices на английском. http://www.analog.com/static/imported-file...65654AN-410.pdfВ руководстве показано что при спектральном анализе методом БПФ при 131 072 точек "динамический диапазон" увеличивается до 25 дБ. Описываемый в руководстве 12 разрядный АЦП подволяет получить не 72 дБ а 95 дБ. Увеличение ДД происходит за счет математической обработки сигнала. Не математик, более глубоко объяснить не смогу, но на практике работает отлично. Вы и сами сможете проверить как увеличение кол-ва точек для БПФ в 2 раза "опукают" линию шумов в 1,41 раза или на 3 дБ расширяя тем самым ДД. Многократное накопление при спектральном анализе ещё может добавить 3-10- дБ vhk.
|
|
|
|
|
Oct 2 2009, 01:45
|

Экспериментатор
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 098
Регистрация: 17-07-09
Из: г.Томск
Пользователь №: 51 342

|
Показывать спектр в полосе 20 кГц с RBW=1,5 Гц не буду - не охота сидеть рядом с прибором целый час. Уровень шума на отстройке 1 кГц в полосе 100 Гц показанный на моей картинке минус 102 дБн. Если я раньше написал, что пик на 20 дБ выше верхней линии, неужели нельзя догадаться, что мощность сигнала - 10 дБм, а уровень шума минус 102 дБн?! Пересчитываем шум к полосе 1,5 Гц по известной формуле: "-102-10lg(100/1,5)=-120 дБн", а у вас минус 150. Фазовый шум генератора на этой отстройке минус 140 дБн/Гц (похуже получился), амплитудный ниже фазового. Что мы видим на картинке? Видим шумы первого гетеродина анализатора. Почему такое происходит? Потому, что сигналы низкочастотного диапазона преобразуются вверх высокочастотным гетеродином с относительно высоким фазовым шумом, а потом - вниз для цифровой обработки. Вот и не видим фазовый шум кварцевых генераторов. Анализатор - плохой измеритель фазовых шумов - повторяю ещё раз. Вам удалось сделать очень узкоспециализированный анализатор с очень малошумящим первым гетеродином, вот вы и видите такой низкий шум, а от более универсального E5052B в режиме анализатора, который является просто дополнением "до кучи", хотите получить такие же характеристики. Не получится. Либо мерьте кварцевые генераторы своей приспособой, либо измерителем фазовых шумов, а не анализатором.
--------------------
Технический прогресс нас запутал
|
|
|
|
|
Oct 2 2009, 07:51
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
AnerОдна из наилучших публикаций в русскоязычной литературе по АЦП ЦАП, программным анализаторам спектра с применением звуковых карт это цикл статей в журнале Радио №3-7 за 2007 год, «Компьютерный измерительный комплекс». Удачи в изучении материалов. vhk.
|
|
|
|
|
Oct 2 2009, 08:27
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Хорошо, vhk, объясните, пожалуйста, мне старому и бестолковому, какую ПОЛЕЗНУЮ информацию можно почерпнуть из Вашей картинки ( кроме отсутствия спуров в очень ближней зоне , а их наличие здесь говорило бы об очень больших промахах при проектировании). Во всяком случае, шумы таким образом не измерить ИМХО - всю полезную информацию о них Вы уничтожили осреднением (или Вы просто неудачные картинки выложили  ). Если хотели что-то показать - надо было выложить картинку на обычном приборе и у Вас одного и того же сигнала. И непонятно при чем тут дизер из аналог девайсовской апликухи. Черт, не могу найти то ли Интерсиловскую то ли Грейчиповскую апликуху по эффекту увеличения динамдиапазона в цифровых даунконверторах (чуть ли не на 20-30 дБ) и сигма-дельта АЦП при определенных способах ресемлинга с понижением частоты дискретизации.
Сообщение отредактировал ledum - Oct 2 2009, 09:05
|
|
|
|
|
Oct 2 2009, 10:13
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741

|
Цитата(ledum @ Oct 2 2009, 11:46)  Александр, я тоже иногда использую звуковуху в качестве НЧ анализатора спектра на ФАПах за неимением другого, но, что ув. vhk хотел сказать
не понимаю, что шум - это случайный процесс? Ну ничего страшного, поймет, что шумовой сигнал не складывается аддитивно при накоплении, а дохнет как корень из времени накопления. Так померяет два раза, с разной длительнойстью фурье преобразования, и парой простейших матопераций получит правильный шум генератора. Или кто-нибудь напишет наконец прогу-анализатор спектра, которая все эти особенности учитывает. Кстати, недавно на форуме технической поддержки Agient пороли за ошибки математики в приборах, и те срочно выпускали апдейт фирмвари. И еще, вот тут http://nemes.colorado.edu/microwave/theses..._phd_thesis.pdf лежит докторский дисер того самого автора о разработке и измерениях в малошумящих генераторах. Там и математика, и схемотехника, короче неплохо как аппнота.
|
|
|
|
|
Oct 2 2009, 10:49
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
Цитата(khach @ Oct 2 2009, 13:13)  Ну ничего страшного, поймет, что шумовой сигнал не складывается аддитивно при накоплении, а дохнет как корень из времени накопления. Так померяет два раза, с разной длительнойстью фурье преобразования, и парой простейших матопераций получит правильный шум генератора. Или кто-нибудь напишет наконец прогу-анализатор спектра, которая все эти особенности учитывает. Кстати, недавно на форуме технической поддержки Agient пороли за ошибки математики в приборах, и те срочно выпускали апдейт фирмвари.. To Khach, ledumДля понимания почитайте диалог с владельцем прибора Dr.Drew. Спектры полученные мной и на E5052B в режиме анализатора спектра практически совпадают, что и требовалось для сравнения. Khach ну так покажите простейшей парой мат. операций "правильный шум генератора". Adgilent за такую опцию к анализатору спектра до 20 тыс. у. е. просит. vhk.
Сообщение отредактировал vhk - Oct 2 2009, 10:50
|
|
|
|
|
Oct 2 2009, 11:11
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741

|
Цитата(vhk @ Oct 2 2009, 12:49)  Khach ну так покажите простейшей парой мат. операций "правильный шум генератора". Adgilent за такую опцию к анализатору спектра до 20 тыс. у. е. просит. vhk. Дык дайте два спектра с разной длиной выборки, не в виде рисунков, а в виде текстового файла, скажите частоту оцифровки и длину выборки для фурье в каждом случае. А Agilent просит бабок не за математику, а за мультиоктавный низкошумящий гетеродин. Никто же не будет измерять шумы по методу кварц- волна, а у вас именно этот случай- плюс-минус 10-20 Кгц от кварца гетеродина- и метод требует нового кварца. Недаром по вышепреведенным ссылкам используется автокорелляционный метод с линией задержки. Но вид бухты 50 метров кабеля ЛЗ под столом с анализатором шумов- еще то зрелище. ЗЫ. Вопрос из соседней области знаний. Ищу библиотеку фурье преобразования для ПЛИС с использованием внешней памяти, так называемое ultra long fft. Понадобилась для самодельного анализатора СВЧ спектра. Кстати, возвращаясь к теме. Шумы современных источников питания почти всегда это шумы импульсных преобразователей. А они как раз весьма аддитивно складываются. Только в диапазон звуковухи не лезут. Какой бы шаманский метод придумать для просмотра спектра в диапазоне +-1МГц с помощью звуковухи?
|
|
|
|
|
Oct 3 2009, 17:57
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
Цитата(Dr.Drew @ Aug 11 2009, 14:52)  Около минус 130 на 100 Гц и около минус 100 на 10 Гц. Завтра уточню цифры. На картинках спектр сигнала кварцевого генератора с частотой 20,480 МГц. В качестве опоры точно такой же кварцевый генератро на кварце номиналом 20,500 МГц но генаратор настроен на 20,505 МГц. Для того чтобы разностная частота 25 кГц была примено в центре диапазона 48 кГц звуковой карты. Думаю что результаты совпадают при отстройках указанных Dr.DrewНа другой картинке спектры двух сигналов 7,175 МГц и 20,480 МГц. Разница потому что для получения спектра сигнала 7,175 кГц был использован опорник с 4-х кратным делением, да и частота в 3 раза ниже чем 20,480 МГц. vhk.
|
|
|
|
|
Oct 4 2009, 09:23
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Никто не отрицает возможности измерения спуров и ОЦЕНКИ шумов таким методом ( на цэкухаме целые ветки на эту тему, я думаю Вы это и так знаете). Но при определенных видах ресемплинга вниз происходит "улучшение" шумовых характеристик - у себя я это постоянно вижу на AD6624+ADC или AD6654, когда на 12-битном АЦП (14 в случае AD6654) получается 95дб динамдиапазона (110дБ при AD6654), я уже говорил,что была апликуха на эту тему, но не могу ее найти. Поэтому, чтобы померять шумы надо калибровать по изветному источнику шума, чтобы убедиться, что передискретизация не облагораживает шумы сигнала. Просто большинство работает на частотах далеко за пределами обычных кварцевых генераторов, да и не всегда можно подобрать кварц на нужную частоту для переноса вниз, плюс полоса обзора маловата.
|
|
|
|
|
Oct 4 2009, 10:11
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
Цитата(ledum @ Oct 4 2009, 12:23)  Никто не отрицает возможности измерения спуров и ОЦЕНКИ шумов таким методом... Даже не спорю с классикой. Просто измерения более трудоёмки и калибровка. Но согласитесь что уровни напряжений у подобных кварцевых генераторов при указанных отстройках у "такого метода" и у одного из лучших специализированных измерителей практически совпадают. Для альтернативы этой методике возьму бухту кабеля, ФД и по методике описанной у Манасевича попробую посмотреть спектр именно фазовых шумов. НО проблеммой будет калибровка, пожалуй даже камнем предкновения. По ссылке информация о измерениях и примеры применения Е5052В на русском, может кому пригодится. http://www.astena.ru/radar_9.htmlbvhk.
|
|
|
|
|
Oct 4 2009, 13:51
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Цитата(vhk @ Oct 4 2009, 13:11)  Но согласитесь что уровни напряжений у подобных кварцевых генераторов при указанных отстройках у "такого метода" и у одного из лучших специализированных измерителей практически совпадают. Может я неправильно считаю, но на картинке Dr.Drew с учетом 20 дБ превышения сигнала над верней линией получается дно минус 128дБс (-108-20) при полосе анализа 98Гц на 10 кГц от несущей, у Вас - -152 дБс при полосе 1.47Гц, т е -128-10lg(98/1.47)=-146 дБс - у Вас на 6 дБ ниже, тем более Dr.Drew вам писал, то это шумы первого гетеродина анализатора, а не измеряемого кварцевого генератора. То есть можно только сказать, что шумовое дно Вашего метода почти совпало с шумом первого гетеродина Аджилента. А вот сказать, что генератор А шумит на 10 или 15 дБ меньше или больше, чем генератор Б этим методом, конечно, можно. У Вас EMU-1616 или что-то другое? Чёт ссылка не работает - уберите букву b в конце: http://www.astena.ru/radar_9.html
Сообщение отредактировал ledum - Oct 4 2009, 14:06
|
|
|
|
|
Oct 4 2009, 14:51
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 869
Регистрация: 28-02-08
Из: СПБ
Пользователь №: 35 463

|
Цитата(vhk @ Oct 2 2009, 10:51)  AnerОдна из наилучших публикаций в русскоязычной литературе по АЦП ЦАП, программным анализаторам спектра с применением звуковых карт это цикл статей в журнале Радио №3-7 за 2007 год, «Компьютерный измерительный комплекс». Удачи в изучении материалов. vhk. Печально все это, если это наилучшие публикации. Не вы ли автор? Статьи написаны вульгарно, безответственным человеком, неграмотно с точки зрения радиотехники, физики, измерений. Поясню это: нет последовательности в изложении, часть материала из описаний, отдельные места в статьях в противоречии, данные взяты с "потолка", выводы - никакие. Я все мог предполагать, но то, что журнал Радио опустился до такого низкого уровня публикуемых статей это ужасно! Посмотрите хотябы какие там единицы измерения амплитуды, мощности ... - везде дБ и только они. А где dBm, dBW, dBV, dBmV, dBc ...? Похоже автор не знает это. На каких нагрузках? никаких. Типа догадайся. А где и в каких единицах дается плотность мощности шумов? о шумах и их измерениях вообще бред полный. То что резистор шумит похоже не знал автор. А как вам 32 разряда и 190дБ померенных? Интересно чем, Вообщем много там такого. "Торсионьщиком" попахивает. Цитата(ledum @ Oct 2 2009, 11:27)  Хорошо, vhk, объясните, пожалуйста, мне старому и бестолковому, какую ПОЛЕЗНУЮ информацию можно почерпнуть из Вашей картинки ( кроме отсутствия спуров в очень ближней зоне , а их наличие здесь говорило бы об очень больших промахах при проектировании). Во всяком случае, шумы таким образом не измерить ИМХО - всю полезную информацию о них Вы уничтожили осреднением (или Вы просто неудачные картинки выложили  ). Если хотели что-то показать - надо было выложить картинку на обычном приборе и у Вас одного и того же сигнала. И непонятно при чем тут дизер из аналог девайсовской апликухи. Черт, не могу найти то ли Интерсиловскую то ли Грейчиповскую апликуху по эффекту увеличения динамдиапазона в цифровых даунконверторах (чуть ли не на 20-30 дБ) и сигма-дельта АЦП при определенных способах ресемлинга с понижением частоты дискретизации. увеличение SFDR на 20-30dB, но не входного динамического диапазона АЦП. Цитата(vhk @ Oct 4 2009, 13:11)  Даже не спорю с классикой. Просто измерения более трудоёмки и калибровка. Но согласитесь что уровни напряжений у подобных кварцевых генераторов при указанных отстройках у "такого метода" и у одного из лучших специализированных измерителей практически совпадают. Для альтернативы этой методике возьму бухту кабеля, ФД и по методике описанной у Манасевича попробую посмотреть спектр именно фазовых шумов. НО проблеммой будет калибровка, пожалуй даже камнем предкновения. По ссылке информация о измерениях и примеры применения Е5052В на русском, может кому пригодится. http://www.astena.ru/radar_9.htmlbvhk. Сравнение ваших кварцевых генераторов и лучших измерителей как день и ночь. Не поддаются сравнению, поскольку сравнить нельзя. и как интересно вы будете мерить фазовые шумы?, когда вы не знаете, что это такое и в каких единицах измерять. Может опять будуте мерить в дБ? Да и все ваши картинки, никакое это не измерение, а результат показометра. Вообщем еще раз - читайте, читайте книжки, изучайте, думайте.
|
|
|
|
|
Oct 4 2009, 18:29
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
ledumЦитата Может я неправильно считаю, но на картинке Dr.Drew с учетом 20 дБ превышения сигнала над верней линией... Наверное не могу объяснить так что бы не было неоднозначного трактования. На третьей странице темы Dr.Drew показал спектр шумов кварцевого генератора http://electronix.ru/forum/index.php?act=a...st&id=35293на спектре шумы при отстройке на 1 кГц -153 дБс о "шумах" на отстройках на 10 Гц и 100 Гц сообщено Цитата(Dr.Drew @ Aug 11 2009, 14:52)  Около минус 130 на 100 Гц и около минус 100 на 10 Гц. Завтра уточню цифры. Измерения сделаны на E5052B. Мною для сравнения приведен спектр кварцевого генератора http://electronix.ru/forum/index.php?act=a...st&id=36955с опорой без деления. При отстройках от несущей на 10 Гц 100 Гц и 1 кГц уровни с отклонением в +/- 3 дБ соответствуют тем что получены на E5052B. Вы сами посмотрите внимательно на спектр. Измерения практически совпадают. Звуковая карта ему 1212м. Отредактировать свои сообщения почему то не получается. AnerАвтор статьи в Радио Шмелев О. Я. Считаю его ПО для анализа спектров наиболее качественным. Стало ли Вам понятным почему при спектральном анализе БПФ с использованием больших блоков (65536 точек и более) происходит увеличение ДД? vhk.
|
|
|
|
|
Oct 5 2009, 07:52
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 869
Регистрация: 28-02-08
Из: СПБ
Пользователь №: 35 463

|
кварцевый генератор, специальный дорогой с малым уровнем шумов - ГК136-ТС. А у вас что? Измерения на E5052B, надеюсь калиброванным. Вы посмотрите методику измерения и схемы. А у вас что? Путаетесь вы даже в параметрах не дБс а дБн/Гц по русски если или dBc/Hz - знаете что это?
Вашему показометру принципиально не получить этих значений, методика измерений, схема, вами не соблюдена. Откуда вы взяли пол -150dB? С потолка. Шумовой "юбки" не видно, а 1/f; 1/f*2; 1/f*3 ... - куда делись? Сравните хотябы с тем, что Dr.Drew прислал. А где это у вас?
Вот ваша катра: EMU1212 Из параметров от производителя: Dynamic Range (1kHz, A-weighted): 120dB Signal-to-Noise Ratio (A-weighted): 120dB THD+N (1kHz at -1dBFS): -110dB (.0003%) Stereo Crosstalk (1kHz at -1dBFS): < -115dB На сегодя средненькая из 24 разрядных, поскольку ~16-17 разрядов (в идеальных условиях, не ваших) шумят мало. АЦП от японской фирмы AKM - AK5394A примерно 4-летней давности.
И как вы с этим собираетесь получить -150dB? Методом мат. обработки семплированных данных? а про -174dB вы знаете? Вы знаете, что такое DUT и для чего он в измерениях используется? В процессе накопления и обработки БПФ больших блоков, будут потерены достоверные данные о шумах, нестационарных процессах. И кому эти данные нужны? Есть IEEE стандарты для измерений и их требуется соблюдать, иначе вам в клуб к Шипову (к торсионьщикам) там можно все. Так называемое Увеличение ДД, возможно только для SFDR (<--- знаете что это такое?) на ~25dB. это для 3-4 разрядов вниз от ваших реальных 13-14 из 24. Итого если вы оперируете близко к реальности с 16-17 разрядами то получите ДД ~100...110dB только со всей вашей мат обработкой. Что примерно соответствует dBFS -110dB. Также учтите, что шумит каждый разряд и получить 6dB/на разряд (идеальных из теории - не реально!). Все остальное "вниз" ваши дорисовки и показометр, к измерениям отнести трудно.
|
|
|
|
|
Oct 5 2009, 11:05
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 869
Регистрация: 28-02-08
Из: СПБ
Пользователь №: 35 463

|
Цитата(ledum @ Oct 5 2009, 11:31)  Дабы хотя бы как нибудь оценить метод, есть маленькое  предложение - собрать ФАП на каком-нибудь ГУНе на 20.48 МГц с опорой от одного из Ваших кварцевых генераторов (второй использовать для переноса) с частототами сравнения 2.56 МГц и 25.6 кГц на ADF4001 с полосой петли, скажем, 25 кГц - это должно дать приблизительно полки -130дБн/Гц и -110дБн/Гц соответственно в полосе ФАПа - получится сильно меньше - метод неверен, больше или равно - наверное есть рациональное зерно  и на какой отстройке? эти "потолочные" полки -130дБн/Гц и -110дБн/Гц Если у него проблема с шумами в схеме, что-то с компонентами, или питание шумное, ... при экранирование; как он узнает, что кого больше или меньше? Да никак. Без калибровки не обойтись. Вы хоть сначала прочитайте про любительские VNA.
|
|
|
|
|
Oct 5 2009, 12:37
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Цитата(Aner @ Oct 5 2009, 14:05)  и на какой отстройке? эти "потолочные" полки -130дБн/Гц и -110дБн/Гц Если у него проблема с шумами в схеме, что-то с компонентами, или питание шумное, ... при экранирование; как он узнает, что кого больше или меньше? Да никак. Без калибровки не обойтись. Вы хоть сначала прочитайте про любительские VNA. О необходимости калибровки я раньше говорил, но, очевидно, человеку не на чем пока ее провести. Поэтому предложена проверка правдоподобности метода снизу - посмотреть приблизительно известные шумы в полосе ФАПа (во всяком случае они не будут меньше расчетных), например, на 10 кГц от несущей - то, что можно посмотреть без проблем на этой звуковухе - если получится меньше "потолочных полок" - т е просто рассчитанных шумов петли ФАПа (само собой, я взял с потолка частоты чарчпампа, а потом прикинул в ADSimPLL, ну и практика на таких частотах при дешевой adf4001, как правило, показывает совпадение с расчетом) - то метод не годится, если шумы больше, таки да может быть как правильно, так и нет, хотя большинство измерений на cqham показывают правдоподобные значения. У меня карточка имеет шумовое дно минус 115дБн - я мало что могу померять. Ну и на тех частотах, где мы работаем, этот метод малоприемлем, тем более, что есть стандартные приборы. Интерес только из любопытства. Если человек смог сделать достаточно малошумящую опору, быстрей всего, он смог бы сделать и нормальное кольцо ФАПа, тем более ему самому решать заморачиваться этим или нет.
Сообщение отредактировал ledum - Oct 5 2009, 12:45
|
|
|
|
|
Oct 6 2009, 00:31
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
Цитата(khach @ Oct 2 2009, 14:11)  Недаром по вышепреведенным ссылкам используется автокорелляционный метод с линией задержки. Но вид бухты 50 метров кабеля ЛЗ под столом с анализатором шумов- еще то зрелище. ЗЫ. Вопрос из соседней области знаний. Ищу библиотеку фурье преобразования для ПЛИС с использованием внешней памяти, так называемое ultra long fft. Понадобилась для самодельного анализатора СВЧ спектра... khach Библиотеки для плис нет. А вот бухту кабеля RG8-50 около 100 метров принес. Будет ли достаточно такой задержки для частот 5-20 МГц при измерении автокорелляционным методом. Личного опыта нет, что бы зря не терять время дайте работоспособную схему. Цитата(Aner @ Oct 5 2009, 14:05)  и на какой отстройке? эти "потолочные" полки -130дБн/Гц и -110дБн/Гц Если у него проблема с шумами в схеме, что-то с компонентами, или питание шумное, ... при экранирование; как он узнает, что кого больше или меньше? Да никак. Без калибровки не обойтись. Вы хоть сначала прочитайте про любительские VNA. Что Вы предлагаете для калибровки? Цитата(ledum @ Oct 5 2009, 15:37)  О необходимости калибровки я раньше говорил, но, очевидно, человеку не на чем пока ее провести. Поэтому предложена проверка правдоподобности метода снизу - посмотреть приблизительно известные шумы... У меня карточка имеет шумовое дно минус 115дБн - я мало что могу померять. Ну и на тех частотах, где мы работаем, этот метод малоприемлем, тем более, что есть стандартные приборы. Интерес только из любопытства. Если человек смог сделать достаточно малошумящую опору, быстрей всего, он смог бы сделать и нормальное кольцо ФАПа, тем более ему самому решать заморачиваться этим или нет. Из промышленных кварцевых генераторов параметры которых хорошо известны есть несколько экземпляров "Гиацинт-М". Для калибровки можно будет поступить так: Записать спектр генератора в наиболее широко распространенном ПО "Спектралаб" с разрешением 0,7 или 0,35 Гц. Записать таблицу значений в текстовом формате и построить по полученным значениям спектр "фазовых шумов". Сравнить полученные результаты. vhk.
|
|
|
|
|
Oct 6 2009, 09:30
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741

|
Цитата(vhk @ Oct 6 2009, 02:31)  Что Вы предлагаете для калибровки? Читаем Choosing a Phase Noise Measurement Technique от Agilent http://www.thegleam.com/ke5fx/phase_noise.pdf. Там на слайде 21 есть диаграмма Measurement phase detector system noise floor- генератор с фазосдвигателем и смеситель. Только фазосдвигатель ставится на полное подавление несущей. И в нем недолжно быть никаких варикапов- обычный КПЕ воздушный лучше всего. Перед этим проверяем смеситель на линейность- используя два аттенюатора по 20 дб снимаем три амплитудные точки и убеждаемся, что они лежат на одной прямой. В этото же момент происходит калибровка системы по амплитуде. Все. А более подробно- смотрите NIST аппликухи http://www.boulder.nist.gov/timefreq/gener...n1337/Tn190.pdfhttp://tf.nist.gov/general/tn1337/Tn129.pdf ну и подобные им по фазовым шумам, только все последние посвящены измерениям на больших гигагерцах, а классика- это работы 80х годов. Поэтому сканеные и pdf большие по размерам. Кстати, вопросов корректировки измерений при применении "очень длинного фурье" я как то ненашел. Обычно брали 2048 точек, а иногда и меньше- скорее всего тогда, когда методики отрабатывали, длинного фурье небыло и в NIST. Да, если будете работать с гиацинтов 5МГц, проверьте свои смесители- часто на 5 Мгц уже нетянут трансформаторы смесителей. Ищите специальный низкочастотный смеситель. PS: В Tn129.pdf неплохо рассмотре вопрос, чем нагружать смеситель- резистором 50 ом или чем нибудь другим, как при этом меняется чувствительность и как пересчитывать результаты при такой нагрузке. Цитата(Aner @ Oct 5 2009, 09:52)  Вот ваша катра: EMU1212 Из параметров от производителя: Dynamic Range (1kHz, A-weighted): 120dB Signal-to-Noise Ratio (A-weighted): 120dB THD+N (1kHz at -1dBFS): -110dB (.0003%) Stereo Crosstalk (1kHz at -1dBFS): < -115dB На сегодя средненькая из 24 разрядных, поскольку ~16-17 разрядов (в идеальных условиях, не ваших) шумят мало. АЦП от японской фирмы AKM - AK5394A примерно 4-летней давности. Обозвать топовый AK5394A (лучше только pcm4222, и то только на 1 дБ) это нет слов. Про 17 бит- молчу, особенно с выносным блоком АЦП. Купите карту, поработайте с ней, а потом делайте такие заявления. Притом, что тщательная экранировка, выносной экранированный модуль, отдельное батарейное питание и гальваническая развязка по цифровым линиям обычно влияют только на наличие пораженных точек на спектре, а не на общий уровень шума. А если незнаете, что все высококлассные аудио карты имеют цифровые входы, к которым вы можете подключать самодельный, тщательно экранированный модуль АЦП с высокостабильной низкошумной внешней опорой- то "учите матчасть" (с)
|
|
|
|
|
Oct 6 2009, 20:20
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
Aner Для того что бы любой желающий мог повторить мои опыты измерения проведены в "Спектралабе". Частота дискретизации 88,2 кГц. кол-во точек 1 млн. Получен спектр генератора "Гиацинт М" 5 МГц и данные (значения) уровня сигнала в диапазоне частот от 19 кГц до 39 кГц записаны в текстовом формате в файл. Частота опорного генератора на 20 кГц выше 5 МГц. Максимальное значение сигнала -20 дБ на частоте 20294.3711 Гц. Вычислены уровни шумов на отстройках от несущей от 1 Гц до 10 кГц. Далее уровень сигнала упирается в "шум". Спектр сигнала от Гиацинта по сравнению с самодельным на 20,48 МГц гораздо более "грязный". Питание 24 В от двух аккумуляторов на 12 В. Пргрев в течении более часа. В каталоге продукции МОРИОНАhttp://www.morion.com.ru/full_catalog/Mori...rus_04_2009.pdfесть картинка спектра фазовых шумов современного ульрапрецезионного генератора ГК-89. На этой картинке построена "кривая" фазовых шумов Гиацинта -М красным цветом. Гиацинт вместе с моей нетермостатированной опорой больше шумят на малых отстройках от несущей, а дальше почти полное совпадение "фазовых шумов", так и должно быть. Почему то не могу загрузить файл с данными 1,3 Мб. Загрузил фрагмент. khach Спасибо за информацию. vhk.
5_____1__________.rar ( 73.18 килобайт )
Кол-во скачиваний: 152
|
|
|
|
|
Oct 7 2009, 07:46
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
Данные по генератору на 20,48 МГц. Измерения в "Спектралабе" при 1 млн. точек. При 16 млн. точек с накоплением уровень "шума" опустился бы еще на 10-12 дБ, но для этого надо потратить час в другой программе спектрального анализа. Исходный файл 7,1 Мб в архиве 1,3 Мб но почему то на форум не грузится. На картинке спектр фазовых шумов генератора ГК-159 на E5052B в сравнении с моими данными. Сигнал имеет максимальное значение -20 дБ, в табличке значение сигнала при указанной отстройке. сигнал 25064.1445 -20.00дБ 1 Гц - 62,5 Дб 2 Гц - 73 дБ 3 Гц - 77 дБ 5 Гц - 82 дБ 10 Гц - 92 дБ 20 Гц - 99 дБ 50 Гц - 113 дБ 100 Гц - 122 дБ 200 Гц - 133 дБ 300 Гц - 138 дБ 500 Гц - 144 дБ 1000 Гц - 148.5 дБ 2 К - 150 дБ 3 К - 150 дБ 5 К - 150 дБ 10 К - 150 дБ vhk.
|
|
|
|
|
Oct 7 2009, 08:39
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 107
Регистрация: 14-03-07
Из: Ерментау, Томск, Сургут, Berlin
Пользователь №: 26 148

|
Ваша линия должна быть на 20 дБ выше...(если Вы хотите корректно сравнивать...) Цитата(vhk @ Oct 7 2009, 11:46)  Данные по генератору на 20,48 МГц. Измерения в "Спектралабе" при 1 млн. точек. При 16 млн. точек с накоплением уровень "шума" опустился бы еще на 10-12 дБ, но для этого надо потратить час в другой программе спектрального анализа. Исходный файл 7,1 Мб в архиве 1,3 Мб но почему то на форум не грузится. На картинке спектр фазовых шумов генератора ГК-159 на E5052B в сравнении с моими данными. Сигнал имеет максимальное значение -20 дБ, в табличке значение сигнала при указанной отстройке. сигнал 25064.1445 -20.00дБ 1 Гц - 62,5 Дб 2 Гц - 73 дБ 3 Гц - 77 дБ 5 Гц - 82 дБ 10 Гц - 92 дБ 20 Гц - 99 дБ 50 Гц - 113 дБ 100 Гц - 122 дБ 200 Гц - 133 дБ 300 Гц - 138 дБ 500 Гц - 144 дБ 1000 Гц - 148.5 дБ 2 К - 150 дБ 3 К - 150 дБ 5 К - 150 дБ 10 К - 150 дБ vhk.
--------------------
Познание бесконечности требует бесконечного времени
|
|
|
|
|
Oct 7 2009, 09:36
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 372
Регистрация: 6-05-07
Пользователь №: 27 551

|
Цитата(Dr.Drew @ Oct 7 2009, 11:26)  То есть вы утверждаете, что можно улучшать фазовый шум генераторов простым увеличением числа точек и накоплением? Пишите заявку на нобелевскую... Вы писали ранее Цитата(Dr.Drew @ Oct 2 2009, 04:45)  Показывать спектр в полосе 20 кГц с RBW=1,5 Гц не буду - не охота сидеть рядом с прибором целый час.. С какого такого перепугу можно так переиначить смысл моего сообщения??? Вы то понимаете что как в Вашей ситуации так и в моей речь идет о уровне шумов измерителя при увеличении разрешающей способностм прибора. А собственные шумы собственно генератора (20,48 МГц) как минимум на 10 дБ меньше шумов моего измерителя при больших отстройках от сигнала. bakhmat То что уровень -20 дБ а не "0"учтено в расчете. vhk.
|
|
|
|
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|