Синтезатор ADF4360-7, очень широкий спектр на выходе, в чем причина? Опции

[Serj78]

Начал работать с синтезатором ADF4360-7.
Внешние индуктивности- 1.8nH, фильтр PLL -как в даташите...

Выходная частота 1100 мгц, в качестве опорника использую кварцевый генератор АТмеги 32.. (10мгц)
Захват частоты есть, (уход частоты весьма мал (2кгц всего, я ожидал хуже), но ширина спектра по -30 дб- почти 80кгц!!

Причем явно видно, что спадающая "борода" по краям основной гармоники (вида sinx/x) кратна 10кгц, а это- частота на выходе счетчиков, (шаг перестройки синтезаора), то есть частота работы фазового детектора. пробовал менять параметры фильтра- не помогает, при изменении всех номиналов более чем в 7-10 раз захвата частоты не происходит, а спектр не меняется.

Да, еще пришлось поиграть током ядра- поставил 5ма, при других значениях спектр уширялся в разы

Может это быь из-за фазовой нестабильности опорника? Померял период на выходе R-счетчика( делит опорник до 10кгц) - в от 2-х до 4-х периодов нестабильность от периода к периоду не видна (10.00 кгц) (или тектроникс точнее не меряет).

[duden]

Может это быь из-за фазовой нестабильности опорника?

Уточните какова частота среза петли ФАПЧ и как Вы рассчитываете элементы ее фильтра. Рекомендую фирменную программу AD (http://forms.analog.com/form_pages/rfcomms/adisimpll.asp).

Широким спектр (т.е. с плохими фазовыми шумами) может быть по двум причинам:
- широкая петля ФАПЧ при плохом опорном генераторе (что вероятнее и произошло в Вашем случае, если судить по наличии в спектре составляющих кратных частоте сравнения);
- зашумленное питание ГУН и фазового детектора.

При применении кварцевого генератора такого низкого качества как у Вас, допустимо применять только
очень низкие частоты среза пели ФАПЧ.

Сообщение отредактировал duden - Jun 10 2008, 18:57

[Serj78]

Уточните какова частота среза петли ФАПЧ и как Вы рассчитываете элементы ее фильтра. Рекомендую фирменную программу AD (http://forms.analog.com/form_pages/rfcomms/adisimpll.asp).

Широким спектр (т.е. с плохими фазовыми шумами) может быть по двум причинам:
- широкая петля ФАПЧ при плохом опорном генераторе (что вероятнее и произошло в Вашем случае, если судить по наличии в спектре составляющих кратных частоте сравнения);
- зашумленное питание ГУН и фазового детектора.

При применении кварцевого генератора такого низкого качества как у Вас, допустимо применять только
очень низкие частоты среза пели ФАПЧ.

Спасибо большое!!

Пересчитал фильтр по программе, частоту среза пробовал от одного килогерца и ниже, остановился на 80гц. Стало намного лучше! По -30дб получилось 5кгц, по -40дб- 20кгц, по -50дб- 40кгц.

Более низкая частота не имеет эффекта с точки зрения уменьшения ширины спектра.
Увеличение частоты работы фазового детектора на порядок- до 100 кгц- тоже не уменьшает ширину спектра- практически не видно изменений..

Я полагаю, что уже шумы определяются не петлей фапч, а чем-то другим.

Снижение тока ядра до минимального значения (5ма, было 10) дало сдвиг всей "бороды" вниз децибелла на три.

При просмоте в более широкой полосе, по -65дб ширина спектра более двух мегагерц!!

Пытался подключить опорный генератор на 13мгц, TCO986H, производитель - TOYOCOM,

Разницы- никакой! что очень удивило...

по питанию навешал еще дополнительно конденсаторов по 0.1 мкф почти прямо на ножки м/с- нет никакого эффекта
Смущает слишком высокая "полка" уровня шумов- в даташите она на пятнадцать- двадцать децибелл ниже...

[microstrip_shf]

Некоторое время назад достаточно долго возился с этим синтезатором, в итоге немного снизить уровень шумов удалось заменой опорника на морионовский ГК-136, разворотом на 90 градусов индуктивностей генератора. Через некоторое время пришлось полностью отказаться от этих микросхем по причине нестабильной работы и высокого уровня шума.

[Serj78]

Некоторое время назад достаточно долго возился с этим синтезатором, в итоге немного снизить уровень шумов удалось заменой опорника на морионовский ГК-136, разворотом на 90 градусов индуктивностей генератора. Через некоторое время пришлось полностью отказаться от этих микросхем по причине нестабильной работы и высокого уровня шума.

А в чем выражалась нестабильность?
Вся серия ADF4360 так себя ведет? планирую использовать в дальнейшем ADF4360-2- по нему есть какие-нибудь сведения? или меет смысл перейти на синтезатор с внешним VCO?

[duden]

по питанию навешал еще дополнительно конденсаторов по 0.1 мкф почти прямо на ножки м/с- нет никакого эффекта

Я в принципе пользуюсь ADF-ми без внутренних ГУНов. Разделяю разные выводы питания дросселями и ставлю на вывод питания Charge Pump танталовый конденсатор 100 мкФ. Кроме того надо обратить внимание на добротность применяемых индуктивностей и частоты их паразитного резонанса.

[yusin]

При просмоте в более широкой полосе, по -65дб ширина спектра более двух мегагерц!!

Вот здесь и наиболее вероятный ответ на все Ваши вопросы. Это ж не нестабильность какая либо, или зашумленность спектра - это просто модуляция. Уменьшите Resolution BW спектроанализатора до 3KHz, а Video BW 300Hz, при обзоре около 10 MHz и через десятки секунд будут прорисованы все спектральные компоненты сигнала.
Это могло возникнуть по причине неправильного выбора величины индуктивностей, они задают диапазон частот внутреннего VCO. И на Fig. 23 ADF4360-7 Datasheet можно увидеть 2.2nH for 1100MHz, у Вас же только 1.8nH.
PLL просто может не дотягивать частоту VCO. И в этом случае - будет та самая картинка, Вами описанная здесь. Легко проверить и по Vtune- она должна упереться в один из пределов и осциллограмма все покажет.

[Serj78]

Вот здесь и наиболее вероятный ответ на все Ваши вопросы. Это ж не нестабильность какая либо, или зашумленность спектра - это просто модуляция. Уменьшите Resolution BW спектроанализатора до 3KHz, а Video BW 300Hz, при обзоре около 10 MHz и через десятки секунд будут прорисованы все спектральные компоненты сигнала.
Это могло возникнуть по причине неправильного выбора величины индуктивностей, они задают диапазон частот внутреннего VCO. И на Fig. 23 ADF4360-7 Datasheet можно увидеть 2.2nH for 1100MHz, у Вас же только 1.8nH.
PLL просто может не дотягивать частоту VCO. И в этом случае - будет та самая картинка, Вами описанная здесь. Легко проверить и по Vtune- она должна упереться в один из пределов и осциллограмма все покажет.

1111 мгц- это почти нижний предел, диапазон от 1106 до 1290, причем похоже, что можно еще выше, но разрядности N счетчика уже не хватает. Действительно, если снизить ток Charge pump то не удается перестроится выше 1260, но на всем диапазоне спектр одинаковый...
Вообще там диапазонный принцип перестройки VCO, с большой крутизной в нужном диапазоне, если управляющее напряжение на землю,/+питания коротить, то получается где-то 900-1400мгц

Попробую в понедельник порезать дорожки и сгородить для питания аналоговой части дополнительный фильтр...

[oles_k76]

У нас была проблема с усточивостью, спектр полное г. был, синтезатор чувствовал изменения напряжения питания, спектр незначительно улучшался при понижении питания ниже штатного значения для этой микросхемы, рабочая частота около 1200мгц

а причина была в том, что топологию изготовили на фр4 толщиной 2мм...
исправили и все стало гут.

[Serj78]

У нас была проблема с усточивостью, спектр полное г. был, синтезатор чувствовал изменения напряжения питания, спектр незначительно улучшался при понижении питания ниже штатного значения для этой микросхемы, рабочая частота около 1200мгц

а причина была в том, что топологию изготовили на фр4 толщиной 2мм...
исправили и все стало гут.

а что такое в толщине 2мм? у меня 1мм- это что, сильно повлияет на шумы?

[MKS]

Уже года 3 используем синтезаторы adf4360-5, adf4360-2, adf4360-1 (перекрывают диапазон 950-1400 МГц).
Никаких нареканий ней. По памяти что удалось из них выжать:

Код

При F=980 МГц, фазовые шумы:
отстройка       Шум dBc
100 Гц           -82
1 кгц             -80
10 кГц           -80
100 кГц         -110
1 МГц            -128

При F=1300 МГц, фазовые шумы:
отстройка       Шум dBc
100 Гц           -80
1 кгц             -75
10 кГц           -81
100 кГц         -108
1 МГц            -125

При этом петлевой фильтр считался программой с сайта разработчика, частота сравнения бралась 250 кГц, Phase Margin кажись 45 град.

Опорный генератор - OCXO-MV85 (производство Морион)

[oles_k76]

а что такое в толщине 2мм? у меня 1мм- это что, сильно повлияет на шумы?

Сначало оно повлияет на устойчивость.А неустойчивая работа VCO и прочего это что угодно. Ведь микросхема относительно GND за счет VIA поднимется на 2мм. И вся цифра, что щелкает внутри,за счет общей земли будет модулировать Ваш VCO.
И если вы уверены в своей цепочке фнч(посчитали в Адисимплл),
то попробуйте изготовить на материале толщиной 0.5мм
это ведь не 70мгц...

Да и ширина 50ом полоска при 2мм диэл 4.34 для фр4,W=3.36мм , при 1мм W=1.92мм , 0.5мм W=0.95мм соответственно

[Serj78]

Уже года 3 используем синтезаторы adf4360-5, adf4360-2, adf4360-1 (перекрывают диапазон 950-1400 МГц).
Никаких нареканий ней. По памяти что удалось из них выжать:

Код

При F=1300 МГц, фазовые шумы:
отстройка       Шум dBc
100 Гц           -80
1 кгц             -75
10 кГц           -81
100 кГц         -108
1 МГц            -125

При этом петлевой фильтр считался программой с сайта разработчика, частота сравнения бралась 250 кГц, Phase Margin кажись 45 град.

Опорный генератор - OCXO-MV85 (производство Морион)

Ага, у вас VCO-с внутренними ими индуктивностями.!
А какая, если не секрет у вас частота среза петли ФАПЧ и какая схема?

[MKS]

Схема вот такая:

П поводу петли, возмите параметры что я написал и введите их в программу adisimpll кажись она так называется, и она вам рассчитает фильтр (я уже не помню что и как)

[Serj78]

Схема вот такая:

П поводу петли, возмите параметры что я написал и введите их в программу adisimpll кажись она так называется, и она вам рассчитает фильтр (я уже не помню что и как)

Так я и спрашиваю- какая у вас частота среза- эти данные нужны для расчета... подозреваю, что у вас- сотни герц. или номиналы (хотя бы с точностью до порядка) приведите...

по схеме что у вас (двойной интегратор) сдвиг фазы вряд ли будет 45 градусов, скорее всего- выше.

[MKS]

Так я и спрашиваю- какая у вас частота среза- эти данные нужны для расчета... подозреваю, что у вас- сотни герц. или номиналы (хотя бы с точностью до порядка) приведите...

по схеме что у вас (двойной интегратор) сдвиг фазы вряд ли будет 45 градусов, скорее всего- выше.

C171 = 1 нФ
С172 = 12 нФ
R59 = 3.9 кОм
R61 = 6.8 кОм
С173 = 330 пФ

Извиняюсь я перепутал, параметры не считались в программе а брались из даташита.
Синтезатор сразу заработал как надо, поэтому менять ничего не стали.

[Serj78]

C171 = 1 нФ
С172 = 12 нФ
R59 = 3.9 кОм
R61 = 6.8 кОм
С173 = 330 пФ

Спасибо! частота среза у вас в районе полкилогерца, отсюда вывод - в моем случае скорее всего виновато питание...

А что на схеме за элементы- Z12-Z15? Фильтры питания, я полагаю?.. Что они физически из себя предстваляют, или как выглядят конструктивно?

[MKS]

Спасибо! частота среза у вас в районе полкилогерца, отсюда вывод - в моем случае скорее всего виновато питание...

А что на схеме за элементы- Z12-Z15? Фильтры питания, я полагаю?.. Что они физически из себя предстваляют, или как выглядят конструктивно?

Это фильтры питания, вот такие:  EMIfilter.zip ( 82.69 килобайт ) Кол-во скачиваний: 652

[COCAINE]

проблема в следующем - в спектре выходного сигнала кроме основной палки присутствуют еще ряд боковых (каким-то образом судя по всему сигнал модулируется) с амплитудой -26дБ, -50дБ при основной 0дБ
поробывал перебрать ряд фальтров ФАПЧ, не помагает, уровень боковых палок не меняется

кто нибудь сталкивался с этой проблемой?

[Roman_UA1CEA]

проблема в следующем - в спектре выходного сигнала кроме основной палки присутствуют еще ряд боковых (каким-то образом судя по всему сигнал модулируется) с амплитудой -26дБ, -50дБ при основной 0дБ
поробывал перебрать ряд фальтров ФАПЧ, не помагает, уровень боковых палок не меняется

кто нибудь сталкивался с этой проблемой?

У меня такие картинки получались на этой серии (ADF):


Подавление спуров частоты сравнения.
ADF4360-1; Fo=2268MHz, Fref=100MHz,Fpfd=200kHz, 10kHz Active Loop Bandwidth:




Фазовый шум ADF4360-1.
Fo=2268MHz, Fref=100MHz,Fpfd=200kHz, 10kHz Active Loop Bandwidth:




Картинки, если не видно в теле сообщения.