Опорный генератор 1 GHz для DDS AD9910 Опции

[ASDFG123]

Есть evaluation board AD9910 и для этой платы нужен опорный генератор с частотой в 1 ГГц. (для наилучшего качества выходного сигнала, т.к способов организовать опорную частоту у этой микросхемы много и pll не очень, судя по данным.)
Пока что более менее понял что опорник должен быть сделан на ocxo с выходом синусоидальным, затем умножителем частота увеличена, затем сигнал должен быть выделен фильтром. Поправите если есть более подходящие варианты.
Вот если такой ocxo с частотой 125 МГц затем умножить на 4 выделить фильтром потом еще умножить на 2. Как такой вариант ?
И еще по выбору компонентов, по каким параметрам выбирать ocxo ? фазовый шум при отстройке на скоко герц. И схема умножения, какой вариант лучше активный пассивный ? С синтезаторами с такой частотой никогда раньше не работал, много чего непонятного.

[VCO]

Правильно, что вынесли тему отдельно.

Вот если такой ocxo с частотой 125 МГц затем умножить на 4 выделить фильтром потом еще умножить на 2. Как такой вариант ?

Два каскада умножения и фильтрации можно заменить двумя каскадами фильтрации и одним каскадом умножения 200 или 250 МГц MXOHS от Magic Xtal Ltd, я об этом уже писал. Соответствующие умножители и фильтры есть у Mini-Circuits.

И еще по выбору компонентов, по каким параметрам выбирать ocxo ? фазовый шум при отстройке на скоко герц.

Тут всё зависит от исходного ТЗ или от решаемой задачи.

И схема умножения, какой вариант лучше активный пассивный ?

Зачастую - без разницы, в основе активного умножителя лежит пассивный с пред- и пост-усилителями. Разница только в габаритах и цене.
Чаще всего вообще приходится довольствоваться тем, что есть или проектировать свой умножитель.

Пока что более менее понял что опорник должен быть сделан на ocxo с выходом синусоидальным, затем умножителем частота увеличена, затем сигнал должен быть выделен фильтром. Поправите если есть более подходящие варианты.

Есть ещё вариант умножения 100 МГц до 1 ГГц на ДНЗ. Там одна беда - нужен очень крутой узкополосный полосовой фильтр (ПФ), скорее всего - волноводный. Он будет иметь довольно большие габариты. Альтернатива - два ПАВ- фильтра или ПАВ-фильтр+LC-ПФ.

[ScrewDriver]

Прежде всего надо смотреть на требования к выходному сигналу. Может и честно умноженного кварца не хватить, а может, и ADF4351 за глаза хватит, что было бы существенно проще и дешевле. Вы бы озвучили, что именно требуется получить и на какой частоте.

[ASDFG123]

У DDS выходной сигнал зависит от опоры, то есть мне нужно получить примерно максимум от AD9910, так как выше находятся только синтезаторы на отделенных ЦАП. В цифрах наверно -155 дб на разносе 1кГц. Насколько я понял деградация сигнала 20лн Коэф умножения. То есть чем больше умножаешь тем больше проигрываешь. И еще схема умножения должна как меньше вносить своего.
Джиттер тоже важен за фемто конечно гнаться нет смысла но все равно важен.

Сообщение отредактировал ASDFG123 - Nov 24 2016, 15:24

[ScrewDriver]

У DDS выходной сигнал зависит от опоры, то есть мне нужно получить примерно максимум от AD9910, так как выше находятся только синтезаторы на отделенных ЦАП. В цифрах наверно -155 дб на разносе 1кГц.

А формируемая частота?

Насколько я понял деградация сигнала 20лн Коэф умножения. То есть чем больше умножаешь тем больше проигрываешь.

Да.

И еще схема умножения должна как меньше вносить своего.

Правильно спроектированная ничего сверх 20logN не внесет.

[ASDFG123]

А формируемая частота?

максимальная, то есть до 400 MHz

[_pv]

У DDS выходной сигнал зависит от опоры, то есть мне нужно получить примерно максимум от AD9910, так как выше находятся только синтезаторы на отделенных ЦАП.

в некоторых отдельных ЦАПах есть NCO встроенные, dac37j82, например, и если нужен тупо генератор без хитрых свипов по частоте, то вполне как простой DDS работать может. и по картинкам шумы вроде выглядят не хуже.
его производитель от LMK0482х тактировать советует.

[ScrewDriver]

максимальная, то есть до 400 MHz

Обратите внимание на Figure 15. Residual Phase Noise Plot, 1 GHz Operation with PLL Disabled в даташите. Насколько можно судить, это порог фазовых шумов самой ЦВС, хотя производитель и не указывает для этих графиков шумы такта. Вы, скорее всего, не получите 155 дБ/Гц@1кГц при формируемой частоте 400 МГц, даже если будете тактировать ЦВС от идеального источника.

И еще - джиттер будет определятся не только и не столько фазовыми шумами, сколько дискретными артефактами формирования.

[ASDFG123]

Обратите внимание на Figure 15. Residual Phase Noise Plot, 1 GHz Operation with PLL Disabled в даташите. Насколько можно судить, это порог фазовых шумов самой ЦВС, хотя производитель и не указывает для этих графиков шумы такта. Вы, скорее всего, не получите 155 дБ/Гц@1кГц при формируемой частоте 400 МГц, даже если будете тактировать ЦВС от идеального источника.

И еще - джиттер будет определятся не только и не столько фазовыми шумами, сколько дискретными артефактами формирования.

155 дБ/Гц@1кГц это я для генератора на 1 ГГц требования. Те графики видел, вот там с PLL на 20+ дБ хуже цифры. Поэтому пришел к выводу что нужен генератор на 1 ГГц

[VCO]

155 дБ/Гц@1кГц это я для генератора на 1 ГГц требования.

Чо-то больно круто, хватит и 147 дБ/Гц. Надо учесть, что при переносе на 400 МГц ФШ генератора улучшаются на 8 дБ, т.е. до тех самых 155. А при пересчёте к 100 МГц получаем 167 дБ/Гц@1кГц и вполне умеренную цену вместо непомерно дорогущего Temex/Racon.

[Uuftc]

в некоторых отдельных ЦАПах есть NCO встроенные, dac37j82, например, и если нужен тупо генератор без хитрых свипов по частоте, то вполне как простой DDS работать может. и по картинкам шумы вроде выглядят не хуже.
его производитель от LMK0482х тактировать советует.

Может ТС LMK0482х непосредственно и использовать?

[ASDFG123]

Чо-то больно круто, хватит и 147 дБ/Гц. Надо учесть, что при переносе на 400 МГц ФШ генератора улучшаются на 8 дБ, т.е. до тех самых 155. А при пересчёте к 100 МГц получаем 167 дБ/Гц@1кГц и вполне умеренную цену вместо непомерно дорогущего Temex/Racon.

Ну это прикидочные цифры, все же состоит из компромиссов, где то выиграешь, где то проиграешь. А по поводу цены скоко примерно стоят Racon LNO100 которые 158 дБ/Гц@1кГц при частоте 125МГц ? баксов сто?

Uuftc плата AD9910 уже есть. Мне просто нужно выжать из нее по возможности максимум.

[khach]

ADF4360-2 c включеным делителем на 2. Частоту ФД разогнать до максимума ( к сожалению она достаточно низкая).
Хотя где то слыщал что можно включать ADF4360-7 с внешними диэлектрическими коаксиальными резонаторами и получать очень чистый спектр. Никто не встречал примеров использования?

[VCO]

А по поводу цены скоко примерно стоят Racon LNO100 которые 158 дБ/Гц@1кГц при частоте 125МГц ?

Опять непонятки с арифметикой - 158 дБ/Гц@1кГц на 400 МГц уже 148 дБ/Гц@1кГц, а на 1ГГц - и вовсе 140, а не 155

ADF4360-2 c включеным делителем на 2. Частоту ФД разогнать до максимума ( к сожалению она достаточно низкая).

Даже близко к 140 не поднять. Да и форма профиля будет далеко не идеальной.
Уж лучше сразу ПАВ-генератор на 1 ГГц заФАПЧевать. Или ГУН узкополосный на основе CRO. Но это всё муторно:
1. Нужно выбрать подходящу микросхему ФАПЧ и изучить её.
2. Нужно выбрать микроконтроллер или ПЛИС для загрузки и написать программу.
3. Нужно оптимизировать режим работы узкополосной ФАПЧ.
4. Надо тщательно отфильтровать шумы по питанию ФАПЧ.
5. Нужно добиться её стабильного запуска в диапазоне температур.
Последнее попило немало крови, когда в управлении ГУНом было высокое напряжение (15-25 В). А оно и должно быть высоким для крутых ГУНов.

Хотя где то слыщал что можно включать ADF4360-7 с внешними диэлектрическими коаксиальными резонаторами и получать очень чистый спектр.

Про захват DRO вообще молчу - это отдельная неслабая разработка, которая у меня сейчас вылилась в серьёзную НИОКР с кучей 3D-САПРов.

[ASDFG123]

Я имел ввиду 158 дБ/Гц@1кГц это сам OCXO 125 МГц, сколько примерно такой стоит ? т.к от разных производителей есть такие с ФШ до 162 дБ/Гц@1кГц может есть и выше, пока просто прогуглил. Нигде в открытую цену не выставляли, на Digikey вообще в наличии нет ничего подобного.

По поводу PLL ADF для того что сделать опору DSSa чет скептически отношусь. К тому же сложновато. Склоняюсь что проще всего умножить частоту OCXO 125 МГц до 1 ГГц.

[VCO]

Нигде в открытую цену не выставляли, на Digikey вообще в наличии нет ничего подобного.

Есть, но на другую частоту, например, на 100 МГц:
http://www.digikey.com/product-detail/en/a...2963-ND/5232823
http://www.digikey.com/product-detail/en/a...2961-ND/5232826

[ScrewDriver]

2. Нужно выбрать микроконтроллер или ПЛИС для загрузки и написать программу.

Вот это как раз не проблема - топикстартер же чем-то ЦВС грузит, с него может и ФАПЧ загрузить. Загрузка же АДФки для того, кто уже научился грузить ЦВС, проблем, по-моему, никаких не составляет.

[VCO]

Вот это как раз не проблема - топикстартер же чем-то ЦВС грузит, с него может и ФАПЧ загрузить. Загрузка же АДФки для того, кто уже научился грузить ЦВС, проблем, по-моему, никаких не составляет.

Стоп, речь пока идёт об Эвалборде, управляемой с ПК, а не о каком-то конкретном проекте.
Если я правильно понял, речь идёт о предварительных исследованиях возможностей AD9910.
В принципе, можно купить и Эвалборд ADF, но зачем? Ведь опору всё-равно придётся покупать.
Там на Эвалбордах у них стоят какие-то дешёвые TCXO с посредственными шумами и дрейфом.
Лучше умножения 100-250 МГц всё-равно ничего не выйдет.

[khach]

В принципе, можно купить и Эвалборд ADF, но зачем? Ведь опору всё-равно придётся покупать.

Вообще-то там кварц на 25 мгц стоит, а 9910 его прекрасно сама умножает. Точно так же может сама умножать внешню опору до 60 мгц. Вот только у внешней опоры нет предделителя для ФАПЧ, поэтому частота ФД равна внешней опоре. Из за этого кстати были проблемы с системой с опорами на 120-150 МГц- приходилось сначала частоту опоры делить, а потом подавать на 9910. А разводит 1 ГГц по плате- это отдельный тихий ужас, имеет смысл только при синхронизации нескольких 9910 как в http://www.analog.com/media/en/reference-d...igns/CN0121.pdf

[ASDFG123]

На Эвалборд стоит кварц, (просто кристал 25 МГц) , но во первых его допаивать надо, а характеристики не очень в итоге. Если с внешнего генератора <60МГц запускать то также надо допаивать детали для PLL чтоб работало и опять характеристики будут не очень (к тому же нет подходящего генератора, есть только такой как во вложении 25 Мгц и выход не синус).

OCXO за штуку баксов это дорого, есть какие нб варианты за 150-200 ?

Пришла в голову еще идея, чисто для теста. Трэкинг генератор анализатора умеет просто генерить тоновый сигнал на заданной частоте, 1ГГц, если его сигнал направить на refClk евалборда, такое прокатит?

[VCO]

OCXO за штуку баксов это дорого, есть какие нб варианты за 150-200 ?

Есть вариант заказать или подобрать OCXO у Magic Xtal Ltd. за 300-500.
Я там заказывал и заказываю генераторы на 100, 125, 200 и 250 МГц.
Но у них там есть и относительно бюджетная линейка MXO37, но они до 100 МГц.
На более удобную частоту рассчитаны семейства MXOH (до 300) и MXOC (до 150).

Можно также продумать альтернативный вариант TCXO, возможно сразу на 1 ГГц.
Но это надо Вам более предметно DigiKey, Mouser и др. покрутить.
TCXO можно дополнительно откалибровать или термостатировать, если есть частотомер.

[Dr.Drew]

Остался тут один резервный. Чёта клиент с покупкой не торопится.

Прикрепленные файлы

 L________________.467871.157_rus_1_02.pdf ( 227.92 килобайт ) Кол-во скачиваний: 89

 

[L848]

Пав A174-1000M1 + любой усилок на 15дБ, например 1324УВ3Н4, мы так кормим нашу отечественную ДДС.
 A174_1000M1.pdf ( 67.78 килобайт ) Кол-во скачиваний: 110

[khach]

Пав A174-1000M1 + любой усилок на 15дБ

А схему управляемого фазосдвигателя для этого ПАВ не подскажете? А то бывает потребность привязать частоту генератора к внешней опоре.

[L848]

Я бы использовал стандартные схемы затяжки, но вот тут попал под руку один проект непосредственно для ПАВ-а, может даст пищу для размышлений.
 Oscillator.pdf ( 1.03 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 149

[khach]

Я бы использовал стандартные схемы затяжки

Большинство ПАВ имеют несколько близких по частоте рабочих точек с нужным фазовым сдвигом.

Поэтому при перезапусках можно получить различные рабочие частоты, а схема ФАПЧ может сходить с ума при перескоках фазы в VCSO ( voltage control SAW oscillator)
Вот и хотелось бы глянуть на полную схему генератора тактовой на ПАВ. Например встречается решение с подключением цепей сдвига фазы на условно земляные ноги ПАВ. НО это только для полностью дифференциального входа-выхода ПАВ, без внутренней земли.

[microstrip_shf]

Пав A174-1000M1 + любой усилок на 15дБ, например 1324УВ3Н4, мы так кормим нашу отечественную ДДС.
 A174_1000M1.pdf ( 67.78 килобайт ) Кол-во скачиваний: 110

А по шумам на 10 кГц сколько удалось получить на STW ? Мы именно этот резонатор пробовали, но на нем ничего выдающегося не получили, да и сам Реут говорил что в R&S эти резонаторы он отдавал на пробу и у них тоже ничего не вышло на что надеялись.

Спасибо

[VCO]

Поэтому при перезапусках можно получить различные рабочие частоты, а схема ФАПЧ может сходить с ума при перескоках фазы в VCSO ( voltage control SAW oscillator)

А узкая полоса ФАПЧ с предустановкой с помощью ЦАП разве не решает эту проблему?

[khach]

А узкая полоса ФАПЧ с предустановкой с помощью ЦАП разве не решает эту проблему?

Решает конечно, если она сможет работать. Генератор на SAW отличается от генератора на резонаторе именно тем, что может имень несколько рабочих точек, когда выполняется условие баланса фаз. А перестройка по частоте производится управляемыми фазосдвигателями. Т. е характеристика управления периодическая, а не монотонная как у генератора с LC, кварцем или диэлектрическим резонатором. Вот и бывают варианты, когда ФАПЧ тянет не в ту сторону, куда надо. Или начинает скакать между рабочими точками туда-сюда. Это все лечится правильно подобранной управляемой фазосдивгающей цепью. Т.е ее конструкция должна соответствовать примененному ПАВ фильтру. Вот ее схему под данный ПАВ я и прошу показать, т.к на 1 ГГЦ там можно наворотить дел неправильной конструкцией фазосдвигающей цепи. Т.е вариант с ПАВ на 500 Мгц и удвоитель я бы принял без замечаний, там фазосдвигатель мастерится из обычных телевизионных варикапов, а вот для 1 ГГц есть ньюансы.

[L848]

Вот ее схему под данный ПАВ я и прошу показать, т.к на 1 ГГЦ там можно наворотить дел неправильной конструкцией фазосдвигающей цепи.

Фазосдвигатель не делали, потому как в нашем случае он не нужен а просто корректировали конфигурацию полоска на плате, допуск на номинал частоты в ВРЛ - достаточно широк. Параметры этого ПАВ-резонатора действительно не выдающиеся, но в нашем случае все подошло с учетом экономичности по питанию и простоты данного решения. Сконвертил клочный лист с доки , правда гостовские шрифты экспорт превратил в кракозябры.

 Bird.pdf ( 21.78 килобайт ) Кол-во скачиваний: 65


Сообщение отредактировал L848 - Dec 20 2016, 15:15

[VCO]

Решает конечно, если она сможет работать. Генератор на SAW отличается от генератора на резонаторе именно тем, что может имень несколько рабочих точек, когда выполняется условие баланса фаз.

Ну и что с того? Поставить ту же HMC1026 на 10-кратное умножение 100 МГц и полосу, в которую другие частоты не попадают. Разумеется с внешним делителем на 2. Куда он денется или сорвётся?
Можно вообще управляющие напряжения ограничить в пределах термодрейфа.

А перестройка по частоте производится управляемыми фазосдвигателями. Т. е характеристика управления периодическая, а не монотонная как у генератора с LC, кварцем или диэлектрическим резонатором. Вот и бывают варианты, когда ФАПЧ тянет не в ту сторону, куда надо. Или начинает скакать между рабочими точками туда-сюда. Это все лечится правильно подобранной управляемой фазосдивгающей цепью.

Ну так это же не единственный метод управления, как я понимаю.
Хотя я понял, что именно он Вам интересен...

[khach]

Ну и что с того? Поставить ту же HMC1026 на 10-кратное умножение 100 МГц и полосу, в которую другие частоты не попадают. Разумеется с внешним делителем на 2. Куда он денется или сорвётся?

Дык тут не умножение с фильтрацией на ПАВ обсуждали, а автогенерацию на ПАВ и попытки зафапировать генератор на ПАВ на опорную частоту. Не всегда можно применить микросхемы с встроенным VCO, а резонатор на ПАВ может уйти по частоте на климатике. итд.

[VCO]

Дык тут не умножение с фильтрацией на ПАВ обсуждали,

Не понял, причём тут "умножение с фильтрацией на ПАВ", когда я говорил о ФАПЧ с ПАВ-генератором на HMC1031. Топикстартеру нужен малошумящий и стабильный, но при этом ещё и недорогой генератор на 1 ГГц. Мне тоже эта тема близка.

[khach]

Ну значит я неправильно понял фразу

10-кратное умножение 100 МГц

потому что подумал, что 100 МГц VCXO умножается на 10, чистится ПАВ и через НМС замыкается петля с делением на 10. ДЛя узкополосных петель такие изварщения имеют право на существование.
А если же вернтуься к ФАПЧ генератора на ПАВ, то в том то и вопрос- куда напряжение с ФНЧ ФД заводить? Понятно, что на варикапы, но как их подключить к ПАВ? Ведь генератор на ПАВ перестраивается по частоте не дополнительной к резонатору емкостью, а управляемой линией задержки/фазовращателем. Вот как такую линию правильно построить и есть вопрос. На западе существуют модуля Phase Locked SAW Oscillators, но это всегда гибридный модуль и схемы фазосдвигателей и критериев их проектирования я как то не встречал в открытом виде.
ЗЫ. Разве что так https://www.google.com/patents/EP1239583A2

[VCO]

А если же вернтуься к ФАПЧ генератора на ПАВ, то в том то и вопрос- куда напряжение с ФНЧ ФД заводить? Понятно, что на варикапы, но как их подключить к ПАВ?

А что, у Вектроновских VCSO разве вход Vc не способен работать в петле ФАПЧ?
https://www.vectron.com/products/vcso/vcso_index.htm

[khach]

А что, у Вектроновских VCSO разве вход Vc не способен работать в петле ФАПЧ?

Конечно способны, там и SAW и усилитель и фазосдвигатель интегрированы. Но не всегда можно использовать готовые VCSO, иногда их надо создать самим из дискретных компонентов. Вот и стоит вопрос- как наперед заданный ПАВ фильтр превратить в VCSO.

[Dr.Drew]

А чего хотите-то получить от такого ГУНа? У фильтра ГВЗ никакая по сравнению с одиночным резонатором. Двухпортовый резонатор вроде как хорош тем, что частоту его можно тянуть варикапом и гнерацию двигать фазовращателем. И шумы с ними очень низкие получаются (Ракон). Вот только выбор у таких резонаторов невелик. Больше - однопортовых. Там с перестройкой, в принципе, неплохо, но с шумами генераторов не все ясно. Взять те же синержи - не один десяток дБ потеряно. Сам пробовал 500-1000 МГц делать с такими же результатами.

[VCO]

Вот потому ПАВ-генераторы всё ещё на задворках ФШ умноженных OCXO или DRO.
Даже больше, иной раз CRO выглядят привлекательнее, хоть и немного хуже по ФШ.
А вот BAW, маскируемые SAW, обнадёживают, да ещё лишены недостатков последних.

[khach]

Даже больше, иной раз CRO выглядят привлекательнее, хоть и немного хуже по ФШ.

Есть ли идеи как подключить CR к синтезатору типа ADF4360-7 вместо внешних индуктивностей? А то наткнулся тут на Coaxial Ceramic Inductors https://4donline.ihs.com/images/VipMasterIC...RTES00004-1.pdf - те же керамические резонаторы, но c длиной соответствующие индуктивному импедансу на рабочей частоте. И добротности неплохие. Запустится ли с ними АДФ-ка и поправит ли это ФШ в режиме фрее ран, как думаете?

[VCO]

Есть ли идеи как подключить CR к синтезатору типа ADF4360-7 вместо внешних индуктивностей? А то наткнулся тут на Coaxial Ceramic Inductors https://4donline.ihs.com/images/VipMasterIC...RTES00004-1.pdf - те же керамические резонаторы, но c длиной соответствующие индуктивному импедансу на рабочей частоте. И добротности неплохие. Запустится ли с ними АДФ-ка и поправит ли это ФШ в режиме фрее ран, как думаете?

Ну это скорее вопрос к другим, чем ко мне - я пока не слишком искушён в специфике резонаторов и ГУНов. Но идея не заурядная.
Если я правильно понял, Вы хотите заменить в ADF4360-7 LC-контуры резонаторами, расположенными под прямым углом друг к другу?
Мне кажется, что лучше всего обратиться с этим вопросом к специалистам из ADI, кому как не им ведомы внутренности ADF4360.

[www...]

http://www.digikey.com/products/en/crystal...amp;pageSize=25
Вроде бы как есть из чего выбрать