фазовый детектор Опции

[Pavel06]

Добрый день.

Стоит задача разработать устройство, измеряющее разность фаз двух сигналов. На входы поступают синусоидальные сигналы с частотой 5 МГц. Амплитуды сигналов одинаковые. Нужно измерить разность фаз этих сигналов, а точнее получить напряжение пропорциональное разности фаз этих двух сигналов. Рассматривал схему на элементе " ИЛИ", но в детекторе важна высокая точность измерения, так же смотрел на "ОУ", но не вносят ли они искажения, и какую схему выбрать..?) идеально было бы найти фазовый детектор выполненный на микросхеме, но поиски ни дали ни чего кроме 5861ДФ2У фирмы ДЭЛС.
Подскажите, пожалуйста, как лучше построить такое устройство.

[Plain]

А типа высокая точность реально настолько высокая, что даже шёпотом страшно изречь?

[Pavel06]

100ps=)

есть еще 1313ДФ1У от Пульсара..но, чтось меня смущают погрешности сей микросхемы http://pulsarnpp.ru/index.php/integralnye-...emy/seriya-1313

[VCO]

AD8302

[Plain]

100ps

Это называется "преобразователь время-код".

И к чему у Вас в каждом сообщении безвестная простым смертным отечественная компонентная база?

[microwave_spb]

HMC439 (Analog Devices)?

[Plain]

Автору, с его туманных слов, требуется каждый период сигнала получать фазу в виде 11-ти разрядов цифрового кода — AD8302, HMC439 и иже на это явно не способны.

[microwave_spb]

Автору, с его туманных слов, требуется каждый период сигнала получать фазу в виде 11-ти разрядов цифрового кода — AD8302, HMC439 и иже на это явно не способны.

HMC439 выдает импульсы напряжения, пропорциональные разности фаз входных сигналов. Подав выход на интегратор - на его выходе будет напряжение, пропорциональное разности фаз. И так каждый период.

Сообщение отредактировал microwave_spb - Sep 16 2016, 12:32

[Plain]

Да-да, интегратор, который после измерения требуется сбросить, и так каждый период, что явно нереально, после чего приходит понимание, что требуется минимум два интегратора, а если это средство измерения, то четыре, и всё пускают по кругу вместе с калибровкой.

[microwave_spb]

Да-да, интегратор, который после измерения требуется сбросить, и так каждый период, что явно нереально, после чего приходит понимание, что требуется минимум два интегратора, а если это средство измерения, то четыре, и всё пускают по кругу вместе с калибровкой.

Вообще-то реально. А если надо два - то можно использовать второй выход микросхемы.

[Plain]

Нельзя, потому что это обыкновенный помповый ФЧД, для которого требуется биполярный интегратор и биполярный же АЦП.

[microwave_spb]

Нельзя, потому что это обыкновенный помповый ФЧД, для которого требуется биполярный интегратор и биполярный же АЦП.

На этой микросхеме был сделан измеритель разности фаз частот 10-40МГц. Измерение - раз в период. Успешно работал и, вероятно, работает до сих пор.


Сообщение отредактировал microwave_spb - Sep 16 2016, 15:04

[VCO]

Автору, с его туманных слов, требуется каждый период сигнала получать фазу в виде 11-ти разрядов цифрового кода — AD8302, HMC439 и иже на это явно не способны.

А лучше пусть автор подтвердит или опровергнет, что ему подходит.
Здесь все вбросами уже сыты по горло, чтобы дальше бисер метать...

[Pavel06]

так, автору требуется как заметил правильно microwave_spb "HMC439 выдает импульсы напряжения, пропорциональные разности фаз входных сигналов" то есть на выходе с фазового детектора я хочу получить напряжение - которое показывает отклонение фазы одного сигнала относительно другого.
ни каких цифровых последовательностей) да и сама соль, что нужна наша ОтЕЧестВенная элементная база)
если с нашей элементной базой не пройдет вопрос ( что подтверждают мои недельные поиски), если резон собирать на ОУ или на какой то другой элементной базе??
были ли вообще удачные попытки создания такого устройства?

[VCO]

ни каких цифровых последовательностей) да и сама соль, что нужна наша ОтЕЧестВенная элементная база)

На отечественной будет довольно трудно сделать хороший ФД, пмсм, проще обосновать применение импортной, объяснив несоответствием параметров требованиям ТЗ.

[Plain]

HMC439 выдает импульсы напряжения, пропорциональные разности фаз

Она выдаёт широтно-импульсно модулированный цифровой сигнал, а никакое не напряжение. Посредством ФНЧ из этого сигнала можно получить лишь усреднённое за несколько тысяч периодов значение разности фаз, как показано в её паспорте на типовой схеме включения, но всё это не имеет значения по причине непригодности её для данной задачи вообще из-за нижней границы входной частоты.

[microwave_spb]

Она выдаёт широтно-импульсно модулированный цифровой сигнал, а никакое не напряжение. Посредством ФНЧ из этого сигнала можно получить лишь усреднённое за несколько тысяч периодов значение разности фаз, как показано в её паспорте на типовой схеме включения, но всё это не имеет значения по причине непригодности её для данной задачи вообще из-за нижней границы входной частоты.

Я понял Вас. Думаю мне надо закончить этот бесполезный спор и согласиться с Вами.
Видимо рабочее устройство на самом деле не работает и даже техподдержка бывшего Хиттайта сама не понимает как работает их микросхема, говоря про импульсы от 3 до 5 вольт.

были ли вообще удачные попытки создания такого устройства?

Да, были. Но не на отечественной элементной базе, а на указанной мной ранее.
Контролируется уход фазы от периода к периоду в линии задержки (оптика).

Сообщение отредактировал microwave_spb - Sep 17 2016, 06:27

[тау]

Контролируется уход фазы от периода к периоду в линии задержки (оптика).

"контролировать уход фазы" и "измерять разность фаз " это есть совершенно разные метрологические задачи. Микросхема хитайта 439 конечно может иметь разрешающую способность в 100 pS , но это не значит что точность по аналоговому (фильтрованному напряжению на выходе) будет такова, хотя бы из за того, что стабильность внутренних источников тока , питающих выходные каскады ФД , оставляет желать лучшего, Выходное напряжение ФД наследует нестабильность ИТ и по температуре и от напряжения питания.
Кроме того, для заявленной точности в 10^-4 с применением импульсных ФД , необходимо также наличие во входных сигналах низкого уровня четных гармоник - ( ниже минус 60 дБ) ТС, это соблюдено ? И необходимо относительно низкое значение фазового шума в измеряемых сигналах (джиттера менее 100 рS) , если измерение подразумевает получение результата каждый период или др. словами "очень частое".
Pavel06, Вы представляете себе что 2 см кабеля или проводника ПП уже дают такой фазовый набег в 100pS , но это Вас не смущает в хотелках по "точности" ? У вас автокалибровка хоть какая-то предусмотрена ?

Просто чем дальше в лес тем больше у начальства хотелок распространить точность измерений на постоянном токе (0,1% и лучшее) в область частот и величин, где такие точности не проходят. И начальство бывает упертое, к сожалению.

[khach]

А схем ФД от старых советских фазометров типа ФК2 нет ли у кого? Там метрология выполнялась после калибровки хорошо. Можно переделать под современную комплектуху. Там вроде было что то типа аналогового перемножителя. Наверно на AD633 или AD834 ADL5391 можно сделать.
А для расширения диапазона частот на входе были два одинаковых смесителя или даже строб-смесителя.

[Corner]

Есть подозрение, что тут кроме прямой оцифровки ничего не подойдет. У Миландр есть быстрый АЦП до 125 мегавыборок. При надлежащей цифровой обработке в новых воронежских ПЛИС, может, выйдет уложиться в требования. Под топологию ПП придется подгонять прошивку, естественно.
Еще, можно из двух сигналов сформировать разностный и суммарный каналы. Тогда фазовая информация частично перейдет в амплитуду. Но на отечественной элементной базе получить итоговую точность сложения/вычитания будет очень непросто.

Сообщение отредактировал Corner - Sep 17 2016, 10:39

[Plain]

Я понял Вас. Думаю мне надо закончить этот бесполезный спор и согласиться с Вами. Видимо рабочее устройство на самом деле не работает и даже техподдержка бывшего Хиттайта сама не понимает как работает их микросхема, говоря про импульсы от 3 до 5 вольт.

В таблице, для указанной ниже на тестовой схеме тестовой же нагрузки 200 Ом, для логической единицы указан допуск 0%, а для логического нуля — 3%, потому что на логическую единицу данный дрейф указанного на блок-схеме источника тока 10 мА диффпары ЭСЛ не влияет по причине того, что это практически обесточенное состояние, так что, всё они понимают, чего и Вам желают.

Есть подозрение, что тут кроме

Да автор сам не знает, что за задачку ему задали мудрые преподаватели — мгновенное или среднее, средство измерения или узел ОС. Более того, туман стал гуще после создания им в разделе для начинающих ещё одной темы про получение небольшого сдвига фазы — если додумать, одного из всё тех же здешних 5 МГц.

[VCO]

Кто ещё не видел - вот исходная задача ТС: http://electronix.ru/forum/index.php?showt...p;#entry1449904

[=L.A.=]

Добрый день.

Стоит задача разработать устройство, измеряющее разность фаз двух сигналов. На входы поступают синусоидальные сигналы с частотой 5 МГц. Амплитуды сигналов одинаковые. Нужно измерить разность фаз этих сигналов, а точнее получить напряжение пропорциональное разности фаз этих двух сигналов. Рассматривал схему на элементе " ИЛИ", но в детекторе важна высокая точность измерения, так же смотрел на "ОУ", но не вносят ли они искажения, и какую схему выбрать..?) идеально было бы найти фазовый детектор выполненный на микросхеме, но поиски ни дали ни чего кроме 5861ДФ2У фирмы ДЭЛС.
Подскажите, пожалуйста, как лучше построить такое устройство.

*
Примени:

1) Усилитель-ограничитель ( 2 штуки, по одному для каждого из входных сигналов)
Компонент сам найдешь.
2) Элемент "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" . Это есть микросхема 561ЛП2 или её аналог 74HC86
3) ФНЧ. На транзисторе или на ОУ.

Пирожок можешь оставить себе.

Кто ещё не видел - вот исходная задача ТС: http://electronix.ru/forum/index.php?showt...p;#entry1449904

*
Там другая задача. Возможно, другое понимание задачи аффтаром.

*********

ЗЫ: Картинки по запросу "фазовый детектор"
https://www.google.ru/search?q=%D1%84%D0%B0...KHfFSBtYQsAQIGw

Сообщение отредактировал =L.A.= - Sep 17 2016, 18:39

[domowoj]

1) Усилитель-ограничитель ( 2 штуки, по одному для каждого из входных сигналов)
Компонент сам найдешь.
2) Элемент "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" . Это есть микросхема 561ЛП2 или её аналог 74HC86
3) ФНЧ. На транзисторе или на ОУ.
Пирожок можешь оставить себе.

О чем вы говорите, о какой 561_й серии!
ТС нужна точность не хуже 0,1 градуса.

[=L.A.=]

О чем вы говорите, о какой 561_й серии!
ТС нужна точность не хуже 0,1 градуса.

*
Товарисчь, я говорю о фазовом детекторе на элементе "Исключающее ИЛИ" . С какого потолка вы взяли, что 561ЛП2 и 0,1 градуса несовместимы - не понимаю. К тому же, чую, что и само тербование в 0,1 градуса тоже взято "от балды".

[domowoj]

С какого потолка вы взяли, что 561ЛП2 и 0,1 градуса несовместимы - не понимаю.

При 5_ти МГц - по определению.

[Pavel06]

угу ..схему на элементе "ИЛИ" как советует многоуважаемый =L.A.= --вносил как один из вариантов в 1 посте.
таки шо Вас смущает в частоте и требованиях?


таки для меня новое направление аналоговая электроника или кого то расстроил вопросами?)
и хорвица и хила дабы не бросались тапками смотрел)
и зачем связывать задачи воедино?) здесь интересовали детекторы их реализация с заданными параметрами . в разделе для начинающих фазовращатели ибо схем много..а комментариев не особо много - сейчас сводится - возьми микросхему да запили схему с даташита

[VCO]

и зачем связывать задачи воедино?) здесь интересовали детекторы их реализация с заданными параметрами . в разделе для начинающих фазовращатели ибо схем много..а комментариев не особо много - сейчас сводится - возьми микросхему да запили схему с даташита

Прошу пардона, но ваш кащенитский сильно напрягает, и как оказалось, не только меня. Таки чем вам не понравился мой вариант? Шо импорт, так обоснуйте, шо наши так не могут...

...По поводу 561ЛП2 согласен с домовым, это решение в принципе неприемлемо в связи с широким разбросом параметров наших убогих технологий. Равно как и решение ФД на отечественном ОУ.

[Plain]

чем вам не понравился мой вариант?

Очевидно потому, что производитель не предоставил информации о попадании в требуемые 100 пс.

[gte]

Таки чем вам не понравился мой вариант?

А Вы ее характеристики сами посмотрели? Где там 0,1 градуса?

[=L.A.=]

...По поводу 561ЛП2 согласен с домовым, это решение в принципе неприемлемо в связи с широким разбросом параметров наших убогих технологий. Равно как и решение ФД на отечественном ОУ.

*
Есть и "не наши" технологии ( 74Hc86, что я указал ранее) , если вдруг якобы не подойдет 561ЛП2. Также есть и "не наши" ОУ и другие компоненты. Думаю, что наши ИС ФД, если таковые найдутся, окажутся еще хуже решения на рассыпухе.

Ну а в остальном я не вижу аргументов, вижу только словоблудие.

А Вы ее характеристики сами посмотрели? Где там 0,1 градуса?

*
Очевидно, товарисчь посмотрел на параметр "propagation delay nA, nB to nY", который у 74HC86 равен примерно 11 nS (доку на 561ЛП2 не хочу искать). Но на точность влияет РАЗБРОС этих задержек МЕЖДУ разными входами одного элемента EXCLUSIVE-OR.

В доке об этом нет упоминания. Также нет указаний и на максимальную частоту входных сигналов.

Сообщение отредактировал =L.A.= - Sep 20 2016, 08:32

[VCO]

Ну а в остальном я не вижу аргументов, вижу только словоблудие.

Чего вы кипятитесь? Я имел в виду именно отечественную элементную базу. Схемотехнику я не критиковал.

Очевидно, товарисчь посмотрел на параметр "propagation delay nA, nB to nY", который у 74HC86 равен примерно 11 nS (доку на 561ЛП2 не хочу искать).

Там вообще-то речь идёт о готовом фазовом детекторе от ADI, а не о вашем варианте. Там нет данных по разрешению, но и от ТС нет данных. Ни по диапазону уровней, ни по спектральному составу сигнала.

ЗЫ: И вообще, тоже соглашусь с =L.A.= в том, что точность скорее всего взята с потолка. Добавлю: без привязки к местности, о чём уже подозревал выше...

[Plain]

Да студент это, которого озадачили импортозамещённо и на бумаге подвигать фазу и поизмерять сие действо.

[Pavel06]

Plain Вас волнует кто я?скажите, какое это отношение имеет к моему вопросу?а уж ваши домыслы достойны Шерлока Холмса, так бы вы в электронике разбирались_)
VCO ваш комментарий так вообще вогнал меня в шок: " ваш кащенитский" --это как понимать?? здесь, что общество "лурк" иже подобных?не знал...
=L.A.= что касается 561ЛП2 она не устраивает меня по нескольким показателям: во первых допустимое минимальное напряжение сигнала у нее 1,5В ..у меня же максимум будет около 1В, а во вторых быстрота срабатывания.
если бы все так было просто. создавал бы я здесь тему:?

[Plain]

какое это отношение имеет к моему вопросу?

Прямое. Был бы от Вас вопрос, тут каждый первый не гадал бы.

[Guest_TSerg_*]

если бы все так было просто. создавал бы я здесь тему:?

"Если было бы все так просто", то Вас бы здесь не было.
Но, все не так просто, особенно когда без ума выкладывают задачки.

[domowoj]

Plain Вас волнует кто я?скажите, какое это отношение имеет к моему вопросу?а уж ваши домыслы достойны Шерлока Холмса,
VCO ваш комментарий так вообще вогнал меня в шок: " ваш кащенитский" --это как понимать?? здесь, что общество "лурк" иже подобных?не знал...

Здесь с вами согласен, у нас любят - мордой об забор.

=L.A.= что касается 561ЛП2 она не устраивает меня по нескольким показателям: во первых допустимое минимальное напряжение сигнала у нее 1,5В ..у меня же максимум будет около 1В, а во вторых быстрота срабатывания.

У вас прозвучала цифра 100pS, это же элементарно, Ватсон!
Чтобы использовать исключающее ИЛИ в качестве ФД вам нужно перевести вашу синусоиду в цифровой сигна(меандр)
с точностью по времени явно не хуже 100pS, т.е. берете компаратор со временем срабатывания 50pS(допустим - идеальный).
Берете исключающее ИЛИ с задержкой несколько pS и дальше, допустим, ставите идеальный фильтр НЧ.
Получите на выходе напряжение пропорциональносоответсвующее вашей фазе.
А дальше что? Куда "пихать" это напряжение.
Другой вопрос - можно ли найти вышеперечисленные элементы схемы с необходимыми параметрами?

Как уже говорил выше уважаемый Plain у вас 11_ти разрядная точность определения фазы,
это 200nS/100pS=2000(200nS - период сигнала 5МГц).
Поэтому в лоб эту задачу не решить.

Выше (#20) Corner предлагал метод решения.

Сообщение отредактировал domowoj - Sep 23 2016, 03:26

[=L.A.=]

У вас прозвучала цифра 100pS, это же элементарно, Ватсон!

*
Вы что то перепутали, у меня никаких цифр не было, тем более "100pS". Не знаю, откуда взялась эта цифра в ваших расчетах. В доке на микросхему была цифра 11 nS. Если это требуемая точность, то цифра всплыла в сообщениях автора.

ЗЫ: И синусоида "не моя" , она автора темы. Хотя, я наверное что то пропустил, не видел упоминания о синусоиде. Для синусоид есть микросхемы типа "аналоговый перемножитель" или балансный смеситель. Навскидку можно применить, но пускай автор темы поработает головой.

Сообщение отредактировал =L.A.= - Sep 26 2016, 16:00

[domowoj]

ЗЫ: И синусоида "не моя" , она автора темы.

Я к нему и обращался. Это Вы что то перепутали.

[=L.A.=]

Я к нему и обращался. Это Вы что то перепутали.

*
Кстати, фазовый детектор работает при сдвиге сигналов от 0 до 180 градусов, то есть половина периода.
Стало быть, точность 0,1 градуса соответствует не ~100 pS, а ~50 pS. И еще, если вы занялись расчетами, надо обратить внимание на соотношение сигнал/шум в сигналах. Чтобы уровень помехи не превышал 0,5 точности, с/ш нужен не менее 72 dB.

Сообщение отредактировал =L.A.= - Sep 26 2016, 18:32

[Corner]

*
Кстати, фазовый детектор работает при сдвиге сигналов от 0 до 180 градусов, то есть половина периода.
Стало быть, точность 0,1 градуса соответствует не ~100 pS, а ~50 pS. И еще, если вы занялись расчетами, надо обратить внимание на соотношение сигнал/шум в сигналах. Чтобы уровень помехи не превышал 0,5 точности, с/ш нужен не менее 72 dB.

Это, если определять фазовый сдвиг по одному периоду. Если интегрировать по нескольким, С/Ш может быть значительно меньше.