Monolithic Amplifier Mini-Circuits Gali74+, вопрос по усилению Опции

[sergunas]

Вопрос по применению усилителя типа Monolithic Amplifier от фирмы Mini-Circuits
Диапазон применения: DC (постоянный сигнал) - 1 GHz
Согласно спецификациям на микросхему ( прилагаю) усилитель на частотах в районе 50МГц имеет 25db усиления.
 GALI_74_.pdf ( 211.71 килобайт ) Кол-во скачиваний: 263
 GALI_74__GRAPHS.pdf ( 181.9 килобайт ) Кол-во скачиваний: 270
 GALI_74__VIEW.pdf ( 241.14 килобайт ) Кол-во скачиваний: 338

В реальной схеме при подаче гармонического сигнала 30МГц намеряем около 15db усиления.

Схему включения также прилагаю.


Измерение усилителя провожу осциллографом, обычным щупом 1:10 в точках: до входного разделительного кондёра (вход рисунка) и после выходного разделительно конденсатора (выход рисунка). Намериваю 50мВ и 280мВ соответственно. Напряжение питания +12В, на выходе усилителя (пин 3) напряжение +4.8В, на входе усилителя (пин 1) напряжение +2.8В.

Прошу спецов помочь разобраться в вопросе. Возможно в схеме включения ошибка, возможно измеряю как-то не так.

ЗЫ: Прошу, если кто может, дать ссылку что почитать, чтобы понять принцип действия усилителей подобного типа. Спасибо.

[EVS]

Попробуйте заменить ferrite bead в нагрузке на обычную индуктивность.

[microstrip_shf]

А интермодуляционные не смотрели? Обычно на низах ( особенно ниже 50 МГц) эти штуки отвратительно себя ведут. Бывают возбуды . Сам пробовал нечто подобное от сирензы, заявлено что работают от DC. Реально начинают работать где-то от 50-60 МГц.

На частоты до 30 МГц ставил операционник AD8009.

[VCO]

Прошу спецов помочь разобраться в вопросе. Возможно в схеме включения ошибка, возможно измеряю как-то не так.

К большим спецам пока не отношусь, но сам работаю с этим усилком, правда на УВЧ. Прошу обратить внимание на следующее:
1. Ёмкости C37 и C44 ИМХО маловаты для 30МГц. Надо не мене 10 нФ.
2. Ёмкость С32 великовата для 30 МГц. Надо не более 0,1 мкф + 10 нФ.
3. Да и сам усилок не стоит использовать на таких низких частотах, ИМХО, достаточно ОУ.
4. Да и в тему не попали, Вам бы на ветку RF & Microvawe, там крутые спецы, они Вам всё объяснят!
И наконец. BLM18RK102SN1 здесь совсем никчему, вместо него любой муратовский дроссель 10 мкГн и более!!!

Сообщение отредактировал YIG - Mar 2 2010, 17:43

[sergunas]

Спасибо за ответы.

1. Ёмкости C37 и C44 ИМХО маловаты для 30МГц. Надо не мене 10 нФ.

С расчётом, чтобы проходили сигналы 3МГц и менее.

2. Ёмкость С32 великовата для 30 МГц. Надо не более 0,1 мкф + 10 нФ.

Ёмкость С32 ставил, чтобы побороть возможный шум на питании +12В. А сигнал 30МГц по идее не должен проходить через дроссель.

3. Да и сам усилок не стоит использовать на таких низких частотах, ИМХО, достаточно ОУ.
4. Да и в тему не попали, Вам бы на ветку RF & Microvawe, там крутые спецы, они Вам всё объяснят!

Спасибо, попробую наверное туда обратиться, хотя возможная причина, это, действительно, низкая частота 30МГц, последняя частота для которой приводятся данные в даташите - это 50МГц, далее наверное коэф. усиления падает. Но, кстати, это легко будет проверить, просто подать сигнал 50МГц, а то и 100МГц, и в другую сторону: 20МГц, 10МГц.

И наконец. BLM18RK102SN1 здесь совсем никчему, вместо него любой муратовский дроссель 10 мкГн и более!!!

Да, возможно, я перестраховался, но ведь BLM18RK102SN1 не ломает схему, должно работать.

А интермодуляционные не смотрели? Обычно на низах ( особенно ниже 50 МГц) эти штуки отвратительно себя ведут. Бывают возбуды . Сам пробовал нечто подобное от сирензы, заявлено что работают от DC. Реально начинают работать где-то от 50-60 МГц.

А по-подробнее что значит "интермодуляционные не смотрели"? Посмотреть сигнал спектроанализатором, и если есть высокие побочные составляющие, то делаем вывод, что усилитель в самовозбуде?

На частоты до 30 МГц ставил операционник AD8009.

Нужна высокая точка IP3.

[EVS]

Да, возможно, я перестраховался, но ведь BLM18RK102SN1 не ломает схему, должно работать.

По dc у вас все ОК. Если и нагрузка на этой частоте 50Ом, то подозрение остается только на развязку. Сама секит на своих EvBoard'ах для составных Дарлингтонов ставит хитрую RFChoke собственного изготовления и именно для нее дает все хар-ки. Так что... даже и подозревать больше, вроде, нечего.

[ledum]

Измерение усилителя провожу осциллографом, обычным щупом 1:10 в точках: до входного разделительного кондёра (вход рисунка) и после выходного разделительно конденсатора (выход рисунка). Намериваю 50мВ и 280мВ соответственно.

280мВ это амплитуда с учетом делителя? Т.е. на выходе у Вас 5.6В размах (не перекормили ли Вы усилитель по входу) или 560 мВ? Заземлили 2 и 4 выводы нормально? В смысле наделали металлизированых отверстий как в http://www.minicircuits.com/pcb/WTB-409-74+_P02.pdf ?
А дроссель я сам долго втыкал http://www.minicircuits.com/pdfs/TCCH-80+.pdf - неплохо. Это тоже интересно смотрится http://www.atceramics.com/pdf/545l_series.pdf и http://www.atceramics.com/pdf/550l.pdf в качестве блокировочных
Если интересует высокий OIP3 гляньте еще http://www.analog.com/static/imported-file...ets/ADL5531.pdf
http://www.analog.com/static/imported-file...ets/ADL5534.pdf , но надо осторожно смотреть на цифры особенно http://cds.linear.com/docs/Datasheet/5514f.pdf

Сообщение отредактировал ledum - Mar 3 2010, 16:24

[microstrip_shf]

Про IMD спросил из интереса, скорее всего там будет всё плохо на этих частотах.
А усилитель возможно и не будет на 30 МГц работать. У хиттайта есть такой косяк, пишут что свитч работает от DC до 3х ГГц, а реально работает от 50 МГц.
Видимо частоты до 50 МГц для буржуев являются постоянкой.

[VCO]

Нужна высокая точка IP3.

Так возмите HELA-10, правда греется как утюг, хоть в жидкий азот опускай, зато характеристики ломовые. Но он от 5 МГц минимум.
Да нет, раз у Вас и 3МГц в спектре есть, тут операционник лучше всего подойдёт, Low Noise & Low Distorsion у AD или TI полно на эти частоты.

Видимо частоты до 50 МГц для буржуев являются постоянкой.

Да нет, делал я как-то усиление на ERA-2 для 20 МГц (схема усилка была рассчитана на ГГцы, но одну из них опустили в низ) - получил 15 дБ, почти по документации, но там был очень узкий диапазон частот. Думаю Gali-74 тоже должен запахать, нужно только обвес правильно посчитать и подобрать. На таких частотах ёмкости близки к микрофарадным, а индуктивности - к милигенревым, поэтому нужно учитывать добротности и резонасные частоты как-то иначе, чем на ВЧ-СВЧ, пока не в курсе как.

[VCO]

Удалил дубль редактированием! А иначе как-то это сделать нельзя?

Сообщение отредактировал YIG - Mar 3 2010, 17:16

[microstrip_shf]

Думается что в данном случае нужно просто применить что-нибудь более подходящее для этих целей, если плата уже "боевая" , то сложнее.

Вопрос к Ledum. А почём эти кондёры эйтисишные 545 серии?

[ledum]

Не знаю, у нас Сиренцы SGA-4586 и SBA-4089 от 2МГц работали, пока на LT5514 не заменили (потребовалась регулировка усиления).
To microstrip_shf Я сам их только сегодня утром увидел - мне потребовалось срочно байес ти спаять, вот и кинулся искать кондеры для широкой полосы.
Но вот похожие (чуть похуже) на них http://search.digikey.com/scripts/DkSearch...e=478-5671-1-ND даташит http://www.avx.com/docs/Catalogs/gx.pdf

Сообщение отредактировал ledum - Mar 3 2010, 18:13

[microstrip_shf]

Как-то был давно в конторе "Аванти" мне про них говорили что дорогие. Можно было бы купить на всякий случай.

[sergunas]

Попробуйте заменить ferrite bead в нагрузке на обычную индуктивность.

К сожалению, под рукой индуктивностей нет, попробовать не могу, надо выбирать и заказывать, а чтобы заказывать компонент, хотелось бы себя убедить, что он исправит ситуацию. На данный момент я не уверен в понимании принципа работы элемента развязки. В даташите написано, что это должен быть RF Choke. Choke - это дроссель, RF - значит он должен правильно работать на высоких частотах: до нескольких гигарерц.
Насколько я понимаю, прошу меня поправить, то основное требование к элементу "RF Choke", это пропускать через себя постоянный ток и не пропускать сигнал (иметь большой импеданс) на диапазоне рабочих частот.
В моем случае, рабочий диапазон, ну скажем от 3-5МГц до 100 МГц. Вот характеристика для BLM18RK102SN1

Видно, что на 3МГц импеданс около 250 Ом, на 30МГц - 700 Ом. По-моему достаточно высокие значения. Вопрос почему же коэффициент усиления 15дБ пока остаётся открытым. Хотелось бы теоретически осознать причину.

[ledum]

Вопрос почему же коэффициент усиления 15дБ пока остаётся открытым. Хотелось бы теоретически осознать причину.

Вы поставили параллельно 2.2 мкф хотя бы 10 нан? Входной и выходной 1 нан можете пока не трогать. И не ответили по уровню сигнала - 50 мВ - это пересчитанный с учетом делителя, или то, что Вы меряете на экране осциллографа. Уменьшите входное до 25 мВ - проверьте останутся те же 15дБ или усиление увеличится.
Если не наделали металлизированых отверстий для 2 и 4 выводов - усилитель может наедаться СВЧ возбудом, который Вы на осциллографе не увидите.

[sergunas]

Вы поставили параллельно 2.2 мкф хотя бы 10 нан?

Поясните для чего это нужно, не понимаю.

Входной и выходной 1 нан можете пока не трогать. И не ответили по уровню сигнала - 50 мВ - это пересчитанный с учетом делителя, или то, что Вы меряете на экране осциллографа.

Думаю, это конечно же пересчитанное значение, осцилограф довольно умный, сам говорит что включен режим 1:10, к тому же этим же щупом измерены все постоянные уровни +12В, + 4.8В, всё адекватно.

Уменьшите входное до 25 мВ - проверьте останутся те же 15дБ или усиление увеличится.

Пока плата находится в монтаже, как придёт оттуда поисследую более тщательно зависимость усиления от амплитуды входного сигнала.

Если не наделали металлизированых отверстий для 2 и 4 выводов - усилитель может наедаться СВЧ возбудом, который Вы на осциллографе не увидите.

Дырки вроде есть в достаточном количестве, прилагаю разводку:

[microstrip_shf]

Плата многослойка? Почему такие линии тонкие подходят?

Вы с ВЧ до этого работали?


Возможно Ledum прав, тут завестись может легко.

[ledum]

Поясните для чего это нужно, не понимаю.

Да не, ничего. Должно работать http://www.murata.com/products/capacitor/t...21br61e225k.pdf - на 30МГц, хотя если экстраполировать импеданс и ESR, то конденсатор после 3 МГц медленно превращается, превращается медленно в брю... то есть в индуктивность. Я бы все-таки поставил 10 нан и 100 пик на попробовать, вдруг гудит на 1 Гиге. Может Вам не повезло, как мне с SGA-7489 - тоже не получилось усиление, до сих пор не знаю почему - заменили SGA-6589 на этой же плате, уменьшили ток со 110мА до 80мА и все пошло.

Сообщение отредактировал ledum - Mar 5 2010, 10:38

[microstrip_shf]

Ну я бы не стал никогда так делать плату. Да и к тому же у него полоса 100 МГц указана. Работать на низах может и будет.
Вот топология под сирензу как у меня было.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[ledum]

Вот топология под сирензу как у меня было.

Дык у нас также, за исключением L48, да и на корпус в питании конденсаторы стоят (хотя тоже иногда в лом бывает компонент при расстановке менять) а в кроссе 8х8 на L бэнд вообще 2 десятка SBB-4089, полет нормальный. Как написано в даташите 15дБ - так и есть 13.5дБ, но зато ровно-ровно.
Еще неизвестно, что у автора вопроса в нагрузке - есть ли честные около 50Ом.

Сообщение отредактировал ledum - Mar 5 2010, 11:56

[microstrip_shf]

По поводу SGA-7489. Тут как раз под неё плата. После того как она не стала работать взял другой марки сирензовскую микруху. Сейчас не помню какой именно т.к. на работе они. Так вот вторая марка так же не заработала. Когда на работе буду посмотрю точно что там.

А я когда ВЧ рисую вообще компоненты не делаю. Беру стандартный типоразмер под конкретную МПЛ и ставлю чтобы зазоры все выдержать. Потом сношу всё и получается как будто в пэйнт браше нарисовано, топология без элементов.

На L диапазон МШУ лепил к облучателю на 6 метров параболу.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Alexandr]

sergunas какой материал платы Вы использовали? Какая толщина текстолита и ширина дорожек? Есть ли маска?

[sergunas]

Помогите!!!
Вот, что я вижу на выходе усилителя:

На входе нет никакого сигнала, это явно самовозбуд усилителя! Помогите, как можно победить это в моей ситуации, схема и разводка выше по теме.

[Green_Smoke]

Начнайте методично следовать приведенным выше советам. Необходимо менять внешнюю обвязку и в первую очередь дроссели.

[sergunas]

Начнайте методично следовать приведенным выше советам. Необходимо менять внешнюю обвязку и в первую очередь дроссели.

Посоветуйте, пожалуйста, подходящую индуктивность (для полосы 3-100МГц) типоразмера 0603, макс. ток 100mA. Насколько я понимаю, смотря на образец от Mini-Circuit TCCH-80+, номинал должен быть около 1uH.

[sergunas]

Поставил что удалось найти под рукой: CoilCraft 0603CS-16NX_L_, эффекта никакого... :-(

[ledum]

А если тупо пальцем потыкать на входе и выходе? Или лучше резюки по 51 или 47 запаять через конденсаторы 10нан на корпус по входу и выходу, исчезнет или поменяется? Кусочек 10х10мм феррита положить на дорожку по входу и выходу? А пошире полоску, скажем, до 3ГиГ увидеть можете?

Сообщение отредактировал ledum - Sep 28 2010, 14:12

[sergunas]

А если тупо пальцем потыкать на входе и выходе?

в буквальном смысле потыкать?

Или лучше резюки по 51 или 47 запаять через конденсаторы 10нан на корпус по входу и выходу, исчезнет или поменяется?

А я схему тракта не нарушу? У меня усилитель стоит в середине тракта между фильтрами, а нагрузка 50 Ом в конце перед АЦП. Поясните, пожал., суть Вашей идеи.

Кусочек 10х10мм феррита положить на дорожку по входу и выходу?

К сожалению, я не понимаю. У меня нет кусочков феррита. Как его приложить к дорожке, которая под маской? Места на плате 10х10мм нет, или ребром прикладывать?

А пошире полоску, скажем, до 3ГиГ увидеть можете?

вы имеете ввиду, показать состояние спекта до 3ГГц? Я просто сейчас смотрю только результат АЦП. Попробую сейчас спектранализатор, но боюсь на нём 80дБ палки не разглядеть.

[ledum]

В прямом смысле. Но надо быть заземленным по ТБ, само собой. И по всей плате - возбуд мог где-то раньше возникнуть. Тело человека хороший поглотитель из-за большого количества воды. Подозрение на возбуд из-за рассогласования. Возбуд может произойти на любой частоте, дабы это идентифицировать надо повносить что-то, что может повлиять на процесс возбуда. Это может помочь найти место - вход или выход. Любой кусочек феррита, например, - полчашки от УКВ контуров китайского приемника, сердечник без обмотки от дросселя ДП, и т.д. - их достаточно приложить, стараясь сильно не касаться (феррит может оказаться проводящим)
Резистор может подсогласовать. Вообще правилом хорошего тона ИМХО есть предусматривать места для п-аттенюаторов - не надо - влепили нулевой резистор. Ну и что же за анализатор, который такие палки не увидит? Само собой смотреть надо сразу по выходу усилителя через кондер. Да и не бойтесь тыкАться и сжечь что-то - подозреваю Ваше рабочее время стОит дороже, да и не так часто все это добро при соблюдении элементарных правил выгорает. А на вход Вашего девайса согласованную нагрузку подключили? Или в воздухе болтается?

Сообщение отредактировал ledum - Sep 28 2010, 15:03

[sergunas]

Дотронулся емкостью около 100nF на выход и землю, картинка улучшилась, но о чём это говорит?


А с пальцем, ухудшилось (касался в район всех пинов усилителя):

А на вход Вашего девайса согласованную нагрузку подключили? Или в воздухе болтается?

подключал, эффекта не имело...

С емкостью около 1uF на выход и землю, картинка средняя:

[ledum]

Подождите, я предлагал через СМД резистор около 50Ом и конденсатор, а не чистый кондер. Так конечно Вы просто коротите сигнал на корпус при этом за счет гораздо более низкой частоты собственного резонанса 1мкФ конденсатора он меньше подсаживает сигнал. Но вот палец подсказывает возможность СВЧ возбуда... Надо видеть всю полосу, а не НЧ область.

[VCO]

На входе нет никакого сигнала, это явно самовозбуд усилителя!

Не факт, что усилителя, у Вас же там ещё куча всего + АЦП.

Посоветуйте, пожалуйста, подходящую индуктивность (для полосы 3-100МГц) типоразмера 0603, макс. ток 100mA. Насколько я понимаю, смотря на образец от Mini-Circuit TCCH-80+, номинал должен быть около 1uH.

Дроссель надо считать по частоте 3 МГЦ - должно получиться не менее 30мкГн (А я бы поставил 50мкГн). Мне самомУ хотелось бы взглянуть на такой дроссель в корпусе 0603 на ток 100мА. Самое близкое пока нашёл у Мураты - LQM18F 10мкГн.
Да и зачем Вы заморачиваетесь на такой типоразмер, влепите 0805 47мкГн или намотайте на имеющемся в наличии феррите нужную индуктивность, а провода распаяйте по назначению, Ваши частоты вполне позволяют такое извращение.

Дотронулся емкостью около 100nF на выход и землю, картинка улучшилась, но о чём это говорит?

Это говорит шунтировании выхода усилителя накоротко в указанном диапазоне частот.

А с пальцем, ухудшилось (касался в район всех пинов усилителя):

Пальцем, а лучше резистором, надо было шунтировать вход до конденсатора.
В Вашей ситуации надо отделить мух от котлет и обмерить усилитель отдельно с помощью анализатора спектра.
После этого последовательно включать в схему фильтры, сначала по выходу, затем по входу.
Ну а затем уже можно подключить и АЦП, сравнив картинку, со спектрограммой анализатора.
А так получается слишком много неизвестных, хотя метод научного пальцевого тыка - очень эффективная штука, особенно в СВЧ (сам уже успел оценить ). Но в Вашем случае частоты позволяют работать по науке.

[sergunas]

Подождите, я предлагал через СМД резистор около 50Ом и конденсатор, а не чистый кондер. Так конечно Вы просто коротите сигнал на корпус при этом за счет гораздо более низкой частоты собственного резонанса 1мкФ конденсатора он меньше подсаживает сигнал.

конденсатор+резистор это надо уже напаивать, так не коснёшься... А почему это может помочь? Вы хотите сказать, что усилитель на гигагерцах не чувствует нагрузку 50 Ом, которая стоит около АЦП (хотя это действительно далековато)?

Но вот палец подсказывает возможность СВЧ возбуда... Надо видеть всю полосу, а не НЧ область.

Я пробовал спектроанализатором потыкаться (модель Agilent N1996A), ничего не выходит, нет характерной картинки. Правда, щупа удобного нет, пользуюсь зачищенным коаксиальным кабелем. Может это не верно и нужен спец. щуп? А как правильно смотреть промежуточную точку тракта на спектроанализаторе?

А можно эту ситуацию как то смоделировать? Mini-Curcuits предлагает S-параметры для усилителя.

Не факт, что усилителя, у Вас же там ещё куча всего + АЦП.

Я провел такой эксперимент: разорвал тракт после усилителя и подал в точку разрыва сигнал со входа усилителя, картинка была идеальна. Подал с выхода - наблюдаю опять эти палки. Так что весь остальной тракт полагаю на 95% чист.

Дроссель надо считать по частоте 3 МГЦ - должно получиться не менее 30мкГн (А я бы поставил 50мкГн). Мне самомУ хотелось бы взглянуть на такой дроссель в корпусе 0603 на ток 100мА. Самое близкое пока нашёл у Мураты - LQM18F 10мкГн.
Да и зачем Вы заморачиваетесь на такой типоразмер, влепите 0805 47мкГн или намотайте на имеющемся в наличии феррите нужную индуктивность, а провода распаяйте по назначению, Ваши частоты вполне позволяют такое извращение.

думаю можно и 0805 впаять и для большего размера места нашлось бы, вот только номиналов под рукой нет, чтобы экспериментировать, хорошо бы точно определиться, что поможет. Почему 16uH (CoilCraft 0603CS-16NX_L_) совсем никак не повияли на ситуацию?

Это говорит шунтировании выхода усилителя накоротко в указанном диапазоне частот.

понятно, т.е. этот эксперимент никак не выявляет причины возбуда усилителя.

Пальцем, а лучше резистором, надо было шунтировать вход до конденсатора.

вход до какого конденсатора? c37 на входе усилителя?

В Вашей ситуации надо отделить мух от котлет и обмерить усилитель отдельно с помощью анализатора спектра.

спектроанализатор есть, но картинка мутная, не подскажите как правильно смотреть промежуточные точки тракта на спектроанализаторе?


В предложенной Вами индуктивности Murata LQM18F 10мкГн, резонансная частота 30 МГц, в этом может быть какая-то крамола? Потому что тракт до 100МГц

[ledum]

Все-таки, на всякий пожарный, скажите - между усилителем и АЦП стоит симметрирующий трансформатор или хотя бы дифусилитель? Т.е. возможно натаскивание помех с земли при раскороченном входе АЦП.
Моделирование наверное ничего не даст - S параметры измерялись в правильным дросселем и в правильной плате. Еще можно выпаять входной конденсатор С37 и с его площадки все-таки бросить на землю последовательные согласующий резистор с кондесатором порядка 10нан, чтобы проверить только усилитель.
А сколько у Вас биасные резисторы 16-й и 17-й в сумме? Пока о криминале резонансной частоты дросселя говорить рано.
PS В таком месте уже не ставим гейн блоки, только дифусилители.
Синал спокойно смотрится анализатором - главное только оплетку кабеля как можно короче (не более 10мм) заземлять возле места, куда жилу (тоже не более 5-8мм) подсоединяете

Сообщение отредактировал ledum - Sep 28 2010, 18:35

[sergunas]

Все-таки, на всякий пожарный, скажите - между усилителем и АЦП стоит симметрирующий трансформатор или хотя бы дифусилитель? Т.е. возможно натаскивание помех с земли при раскороченном входе АЦП.

Да, на входе АЦП стоит трансформатор.

Моделирование наверное ничего не даст - S параметры измерялись в правильным дросселем и в правильной плате.

так и думал

А сколько у Вас биасные резисторы 16-й и 17-й в сумме?

90 Ом

Еще можно выпаять входной конденсатор С37 и с его площадки все-таки бросить на землю последовательные согласующий резистор с кондесатором порядка 10нан, чтобы проверить только усилитель.

попробую, а пока вот картинки
На выходе усилителя 50 Ом + 100nF

На выходе усилителя только 50 Ом

Картинки что-нибудь проясняют?

[ledum]

На выходе усилителя только 50 Ом
Картинки что-нибудь проясняют?

Не очень. А почему 50Ом на выходе?. Речь идет о том, что предлагается отключить предыдущую цепь, выпаяв С37, потом для сохранения согласования и не нарушая режим по постоянному току входного каскада, вход усилителя садите через СМД резистор 50 Ом и конденсатор на корпус. СмОтрите, там же ли и на том же уровне палки. То есть гудит ли сам усилитель или в комплексе со входом. BTW, а есть ли у Вас еще фильтр, выделяющий нужную зону Найквиста и где он стоит, до или после усилителя?
Но, честно - никаких цензурных мыслей пока нет.

Сообщение отредактировал ledum - Sep 29 2010, 14:38

[VCO]

Я провел такой эксперимент: разорвал тракт после усилителя и подал в точку разрыва сигнал со входа усилителя, картинка была идеальна. Подал с выхода - наблюдаю опять эти палки. Так что весь остальной тракт полагаю на 95% чист.

Не всё так просто! Вы оторвали усилитель от нагрузки - на этом всё и могло оборваться.

думаю можно и 0805 впаять и для большего размера места нашлось бы, вот только номиналов под рукой нет, чтобы экспериментировать, хорошо бы точно определиться, что поможет. Почему 16uH (CoilCraft 0603CS-16NX_L_) совсем никак не повияли на ситуацию?

Вы немного не поняли - я отвечал на вопрос:
"Хватит ли дросселя на 1мкГН?".
Но и этого имхо не хватит, он просадит выход на низах.

вход до какого конденсатора? c37 на входе усилителя?

Ну да! А так вы сам усилитель шунтируете и зашумляете, как актенна! Что само по себе и неплохо, но полной информации не даёт...

спектроанализатор есть, но картинка мутная, не подскажите как правильно смотреть промежуточные точки тракта на спектроанализаторе?

Вы опять не поняли! Оторвать усилитель от всей схемы и протестировать с помощью генератора и анализатора спектра. Не забудьте про ёмкости, их можно поставить вертикально и подпаяться к верхним площадкам (не забыть потом выбросить эти кондёры). Отрегулировать т.о. АЧХ и проверить на наличие возбуда, а дальше - выше по списку.

В предложенной Вами индуктивности Murata LQM18F 10мкГн, резонансная частота 30 МГц, в этом может быть какая-то крамола? Потому что тракт до 100МГц

Это сейчас неважно: я же на примере этой индуктивности показал сложность задачи, но вовсе не рекомендовал Вам её ставить. Надо ставить большой дроссель: 0805 и больше, возможно собственной сборки.
ИМХО: Вы всё время уходите от того факта, что Ваш усилитель спроектирован неправильно, что может быть основной причиной неудач! Почему Вы проигнорировали почти все предыдущие замечания?
Пересчитайте усилитель по своим частотам, а затем сравните с предыдущими данными, почувствуйте разницу - и вперёд!

[sergunas]

Скажите, такая попутная мысль, эти пресловутые палки не могут быть радиостанциями? Как бы себя в этом проверить?

Впаял индуктивность (L18) 1.8uH Coilcraft 1812CS-182XJL, разделительные конденсаторы (C37 и С44) увеличил до 100nF. Картинка практически таже, так может это всё же радиостанции? Без усилителя я их не вижу под шумом, а на выходе усилителя они становятся видны, а?

[ledum]

Скажите, такая попутная мысль, эти пресловутые палки не могут быть радиостанциями? Как бы себя в этом проверить?

Я ж почему про фильтр и спрашивал. При некорректном переходе на дифференциальный сигнал или плохой экранировке может натаскать. Только уж распределение странное. Хотя могут быть УКВ-шки (FM) из второго и третьего Найквиста. Проверяется сложно - можно попробовать из жести (белая банка из-под кильки или тушонки подходит, латунь) П-образный экранчик сделать и максимально плотно насоплить, желательно напаять. Если частоты не поменяются, а палки упадут или возрастут (тоже бывает) - очень может быть. Что касается возбуда на высокой частоте, то при касании пальцем резко бы подскакивала и опускалась шумовая дорожка - и вообще было бы очень нестабильно - палки бы бегали при поднесении руки - Вы бы сразу на это обратили внимание.

[VCO]

Впаял индуктивность (L18) 1.8uH Coilcraft 1812CS-182XJL, разделительные конденсаторы (C37 и С44) увеличил до 100nF. Картинка практически таже, так может это всё же радиостанции? Без усилителя я их не вижу под шумом, а на выходе усилителя они становятся видны, а?

Однако...
Потрясающая стойкость к критическим замечаниям! Кто-бы что ни говорил, а индуктивность примерно 1мкГн, и не микроГенрей более!!!
Начну с основ: абсолютно прямой кусок толстого медного провода имеет наименьшие активное сопротивление и индуктивность и является идеальным проводником частот от долей Герц до сотен МегаГерц. Если бы не скин-эффект, то много выше! Но тут-то этого близко нет!!! Понимаете???

[ledum]

Однако...
Потрясающая стойкость к критическим замечаниям! Кто-бы что ни говорил, а индуктивность примерно 1мкГн, и не микроГенрей более!!!

Я уже смирился. Главное, что там 90 Ом составной резистор и он хоть какой-то нагрузкой является. Усиление, конечно не 25дБ, но должно быть. Ну и есть куда поставить большой дроссель. Авось два маленьких резистора 0.56Вт вытянут (возмжно придется рокировку сделать резистор-дроссель).
А BTW, а насчет 5В на коллекторе составного микросхемы там 5Вольт или не 5 - тоже может подсказать о возможном гудеже, если через корпусной 100кОм померять

Сообщение отредактировал ledum - Sep 30 2010, 17:58

[sergunas]

Я у всех прошу прощения за свою чайниковость в аналоговых вопросах. К сожалению, я не понимаю сути происходящих процессов с усилителем, 1.8uH это максимальная индуктивность которую я, к сожалению, смог у себя найти. Объясните, пожалуйста, (лучше численно, хотя бы примерно) почему этой индуктивности недостаточно.
Второе, я научился менять у спектроанализатора разрешение!!! (ранее стояло авто), стал получать хорошие картинки. Разовал тракт после АЦП и подал на спектроанализатор, теперь на спектроанализаторе наблюдаю ту же картину, что и даёт АЦП, т.е. те же палки в районе до 10МГц. Максимальная палка -57dBm на частоте 3.897МГц в окрестности, отстоя на 1.0МГц - палки поменьше.

Уважаемые ledum и YIG, подскажите, что я упустил из ваших советов, я уже совсем, видимо, запутался...
Спектроанализатором посмотреть спектр до 3ГГц? Стоит ли оборвать вход усилителя (перед разделительной емкостью) и повесить 50 ом на землю?

[ledum]

Мы тоже пока не понимаем. 1.8мкГн на 10МГц имеет сопртивление порядка 100Ом, на 1МГц - 10Ом, т.е. его уже практически нет. Вы определили бы нижнюю границу сигнала.
Поставьте на анализаторе в меню Span - Fullspan, в BW RBW что-то типа 300кГц или 100кГц, видео какое будет, такое будет. И посмотрите что там - есть ли что-то выше 50МГц. REF Level должен быть где-то минус 30dBm. Если нет - с большой долей радиочастотные наводки, хотя микросхема вроде до 4ГиГ.
Вы смотрите после С44? И все-таки есть ли у Вас фильтр, срезающий выше 45МГц? Это же не сигма-дельта, которому RC-цепочки достаточно. Мы, например, сейчас работаем то на 2, то на 3 зонах Найквиста. И фильтры на ПАВ стоят.

Сообщение отредактировал ledum - Oct 1 2010, 12:53

[sergunas]

1.8мкГн на 10МГц имеет сопртивление порядка 100Ом, на 1МГц - 10Ом, т.е. его уже практически нет. Вы определили бы нижнюю границу сигнала.

У меня Matlab:
L = 10; % uH
f = 1; % MHz
L = L * 1e-6;
f = f * 1e6;
Z = 2*pi*f*L;
говорит, что Z=62 Ома
Нижняя граница тракта 3МГц. На входе аналогового тракта стоит трансформатор Macom ETC1-1T c полосой 3 – 200 MHz.
Немного о текущем состоянии тракта:
- разделительная ёмкость 1nF
- трансформатор Macom ETC1-1T
- разделительная ёмкость 1nF
- рагулируемый аттенюатор
- разделительная ёмкость 1nF
- RF ключ
- отключаемый полосовой фильтр 30МГц+-3МГц.
- RF ключ
- разделительная ёмкость 100nF
- усилитель с питанием: 1.8uH, 90 Ом, 12V
- разделительная ёмкость 100nF
- ФНЧ первого порядка, с частотой среза 50МГц
- спектроанализатор

Поставьте на анализаторе в меню Span - Fullspan, в BW RBW что-то типа 300кГц или 100кГц, видео какое будет, такое будет. И посмотрите что там - есть ли что-то выше 50МГц. REF Level должен быть где-то минус 30dBm. Если нет - с большой долей радиочастотные наводки, хотя микросхема вроде до 4ГиГ.

Прикрепляю фото, правда выставил разрешение 1кГц:

Вы смотрите после С44? И все-таки есть ли у Вас фильтр, срезающий выше 45МГц?

да после, да есть, смотрите описанное выше состояние тракта.

В догонку: Судя по картинке на гигагерцах какие-то палки есть. При выключении аппаратуры они пропадают. Кстати, когда АЦП подключаю, там стоит мощный ФНЧ на входе с частотой среза также 50МГц. По идее они должны с гигагерцами справляться, или нет?

[ledum]

У нас весь день тупит И-нет. Звыняйте.
Особого криминала не видно. Где-то идет наводка, возможно от клоковой 100МГц, но анализатор так не ошибается - непонятная помеха, возможно сильно гудит какой-то другой узел. Скачок посередине - это наверное переключение поддиапазонов анализатора. Я бы потыкался анализатором в других местах платы (полосу можно наверное сделать хотя бы 10кГц, чтобы не ждать 82с, или, как я говорил, 100кГц) на FullSpane
Народ тоже молчит.
Ну а при включении фильтра 30МГц+-3МГц в полосе до 50МГц Вы видите его отработку, т.е. исчезают палки в районе 10МГц? Непонятно назначение трансформатора 1:1 посреди тракта.
1нан это же 53 Ом на 3МГц! 22-33нФ более адекватны здесь.

[sergunas]

Ну а при включении фильтра 30МГц+-3МГц в полосе до 50МГц Вы видите его отработку, т.е. исчезают палки в районе 10МГц? Непонятно назначение трансформатора 1:1 посреди тракта.

для гальванической развязки по входу

1нан это же 53 Ом на 3МГц! 22-33нФ более адекватны здесь.

да, действительно, 53 Ома, получается делитель на 2, так? т.е. -6дБ, многовато, конечно, но не критично. Просто цифра 3МГц не особо для меня важна, главное основная полоса: 30+-3МГц.

Интересное наблюдение:
1) при включении ПФ на входе усилителя количество палок в полосе 1-10МГц уменьшается!
2) при закоротке входа усилителя конденсатором 1uF палки становятся меньше.

ПФ ОТКЛЮЧЕН: максим. палка: -54dBm на 3.912МГц
ПФ ВККЛЮЧЕН: максим. палка: -64dBm на 3.912МГц
КОНДЕР 1uF: палки становятся в районе -80dBm


Кстати, с расчётами в Matlab я был не прав, там у меня расчёт для 10uH.
Получается на 1МГц индуктивность 10 Ом. Отсюда нагрузка линии по 1МГц 100 Ом (90+10) в параллель с 50 Омами, что составляет 33 Ома. И это не есть хорошо. Такая логика? И это может являться причиной такого поведения усилителя? Кто-нибудь объяснил бы механизм генерации усилителя...

[ledum]

для гальванической развязки по входу

Как-то ETC-шка у меня с гальваноразвязкой не ассоциируется

да, действительно, 53 Ома, получается делитель на 2, так? т.е. -6дБ, многовато,

Да на 3 штуки - итого 18дБ, но на 30, таки да - пара децибелл

1) при включении ПФ на входе усилителя количество палок в полосе 1-10МГц уменьшается!

Еще бы Вы хотя бы для себя оценили что за полосовой фильтр, который на таком расстоянии от центральной дает только 10дБ

ПФ ОТКЛЮЧЕН: максим. палка: -54dBm на 3.912МГц
ПФ ВККЛЮЧЕН: максим. палка: -64dBm на 3.912МГц

2) при закоротке входа усилителя конденсатором 1uF палки становятся меньше.
КОНДЕР 1uF: палки становятся в районе -80dBm

Ну может все-таки хоть раз попробуете снять С37 и вход посадите через резистор 47-51Ом с конденсатором 10-100нан на корпус. Вход микросхемы должен быть согласованным. А 1мКф -это индуктивность ИМХО на этих (30МГц) частотах

[sergunas]

А 1мКф -это индуктивность ИМХО на этих (30МГц) частотах

вот эту фразу не осилил, поясните.

[VCO]

вот эту фразу не осилил, поясните.

Хоть не мне адресовано, но Я постараюсь тоже пояснить: такой кондёр можно представить как две расчёски, симметрично вонзившиеся друг в друга. По центру остова и зубьев расчёски идёт металл, покрытый снаружи керамикой. Как-то так!

[ledum]

вот эту фразу не осилил, поясните.

У чего импеданс растет с ростом частоты? На частотах например выше 20МГц. Конденсатор GRM31M7U1H104JA01L 1 мкФ Мурата 1206. С некоторой частоты (собственного резонанса) паразитная индуктивность начинает лидировать в импедансе. Поэтому все хорошо в меру. Это почти шутка, но на СВЧ это уже грабли. А сколько глюков было при параллельном соединении 0603 100нан и 1нан по питанию, когда 1нГн индуктивности 100нФ образовывал параллельный колебательный контур с емкостью 1нФ. И нифига не фильтровал на каких-нибудь 160МГц ПЧ приемника. Или в питании клокового генератора 100Мгц АЦП, если емкость 100нФ была 0805 или 1206

Сообщение отредактировал ledum - Oct 1 2010, 18:48

[sergunas]

Ну может все-таки хоть раз попробуете снять С37 и вход посадите через резистор 47-51Ом с конденсатором 10-100нан на корпус.

Да, попробовал, все палки пропали!!! Что можно дальше попробовать?

[ledum]

Да, попробовал, все палки пропали!!! Что можно дальше попробовать?

А теперь попробуйте, не подсоединяя, С37 посмотреть сигнал после ключа анализатором. Т.е. теперь ищете место, где насасываются палки, идя наоборот по тракту. (Такое впечатление, что усилитель не при чем). Не забываете на кабель напаять кондер 10нан, лучше маленький выводной с длиной выводов миллиметра по 2, дабы поберечь и схему, и анализатор. Уровни палок не имеют пока значения - главное их наличие/отсутствие. Можно тыкнУться анализатором просто в нескольких местах на землю - может подсказать место возникновения палок (не обязательно). Короче, поиск таких глюков больше спинно-мозговой прцесс - многократно потыкаться, посмотреть, а потом сесть и подумать. Дистанционно очень трудно что-то подсказать.

[VCO]

Тогда как вариант причиной возбуждения может быть несогласованность фильтра на входе усилителя с самим усилителем.

У меня усилитель стоит в середине тракта между фильтрами, а нагрузка 50 Ом в конце перед АЦП.

Проверить можно внедрением аттенюатора PAT-3 между ними. Также для таких частот аттенюатор можно собрать на резисторах.

[ledum]

Проверить можно внедрением аттенюатора PAT-3 между ними. Также для таких частот аттенюатор можно собрать на резисторах.

Эх я бы тоже посоветовал, да на 6дБ, но там места совсем нет, а ведь надо 3 резистора и дополнительный разделительный конденсатор - ключ может не любить 50 Ом по выходу. Так что пока лучше просто глянуть это место анализатором.

[sergunas]

А теперь попробуйте, не подсоединяя, С37 посмотреть сигнал после ключа анализатором. Т.е. теперь ищете место, где насасываются палки, идя наоборот по тракту. (Такое впечатление, что усилитель не при чем). Не забываете на кабель напаять кондер 10нан, лучше маленький выводной с длиной выводов миллиметра по 2, дабы поберечь и схему, и анализатор. ...

Да, спасибо за совет, кое-что интересное увидел, на последнем RF-ключе, на входе ключа - чисто, на выходе - палки, смотрю питание ключа - всё в палках. Питается ключ от +3.3В через дроссель BLM18HK102SN1. Сто раз смотрел +3.3В, оно чистое, а вот после дросселя - всё в палках! Выходит дело в ключе (Partnumber PE4230)!? А что с ним может быть такое? Ключ умеет возбуждаться?

Посмотрел во всех других местах, где этот RF-ключ используется, везде на питании после дросселя палки. Конденсатор обвески стоит 100пФ, как советует даташит. Потребление у ключа максимум 35мкА. Дроссель расчитан на 50mA. Вроде всё верно...

[VCO]

Сперва можно тупо закоротить или заменить нулевым резистором дроссель по питанию ключа и посмотреть, что изменилось.
Затем попробуйте выпаять ключ и соединить входную и выходную контактные площадки на печатной плате. Что изменилось?

[ledum]

Конденсатор обвески стоит 100пФ, как советует даташит.

Я бы наверх 100пФ по питанию, чуть не сказал посадил бы на индий, напаял такого же типоразмера 10-33нан и посмотрел бы разницу. А потом перед 100пик по управлению резистор в килоом в разрыв, а сам 100 заменил бы на 1000пФ, если Вас 1 микросекунда по коммутации устроит.

Сообщение отредактировал ledum - Oct 4 2010, 11:54

[sergunas]

Напаял 100n (сверху на 100p), закоротил дроссель, помехи в питании ключа пропали!

А потом перед 100пик по управлению резистор в килоом в разрыв, а сам 100 заменил бы на 1000пФ, если Вас 1 микросекунда по коммутации устроит.

у меня почти так и сделано: 100nF+10k, правда эта связка стоит далеко от RF-ключа: на разрыве аналоговой и цифровой земель. Подозреваю это плохо тем, что возможны наводки на линию управления, пока она дойдёт до ключа, так?

PS: Хотелось бы всё же понять причину генережа ключа. Что это нехватка по току? Поставить более мощный дроссель?

В догонку: Проверил отдельно: что помогает емкость или индуктивность. Оказалось и то и другое убирает пики на питании ключа. :-)

[ledum]

Напаял 100n (сверху на 100p), закоротил дроссель, помехи в питании ключа пропали!
PS: Хотелось бы всё же понять причину генережа ключа.

Больше похоже на некий паразитный колебательный контур, который натаскивает некую мощную помеху, а так как чипа почти ничего не потребляет, то добротность высока. А так - Вы изменяете параметры контура и уходите из опасного диапазона, ну и кондеры здесь наоборот подсаживают друг друга, и не образуют контур. Просто подбираете пару кондеров по питанию, при которой нет наводок - и вперед. На СВЧухе просто надо больше руками двигать, перепаивать побольше и не бояться смотреть приборами где попало - все может оказаться существенным. Очень часто по питанию после стабилизаторов. Грабель выше крыши.

[VCO]

Да Вы, Виктор, - чародей! Снова дистанционно разрулили такую беду - супер!
Не зря я так запал именно на этот форум , хотя многие подбивали и подбивают на http://cqham.ru .

На СВЧухе просто надо больше руками двигать, перепаивать побольше и не бояться смотреть приборами где попало - все может оказаться существенным.

Ну какая уж тут СВЧУха? Тут как-бы это всё до УВЧухи не дотягивает. ВЧуха, хотя и широкополосная!
А я бы всё-таки усилитель на месте топикстартера промерил да пересчитал.

[ledum]

Не зря я так запал именно на этот форум, хотя многие подбивали и подбивают на http://cqham.ru .

Во-первых не скромничайте - одному вообще невозможно что-то делать, а во-вторых пока неизвестно сколько там грабель, еще может ничего и не разрулили. Особенно если они сквозную АЧХ снимут. С цкухама я постепенно ухожу - люди не хотят думать, многие просто требуют, чтобы им все разжевали. Советы тоже слушать не хотят. Более интересен http://forum.vhfdx.ru/index.php#8 тоже можно (и лучше) не регистрироваться, достаточно раз в месяц заглядывать. Зато там есть гранды, по статьям которых мы учились - Сергей Георгиевич Жутяев (RW3BP, ex UW3FL) и Прокофьев Владимир Алексеевич RA3ACE (например в его статье http://www.qrz.ru/schemes/contribute/uhf/1296.shtml я впервые увидел генератор Дрисколла в 1988г.! на 5-й гармонике и, кстати, без привычного тогда транса). Народ строил СВЧ, находил и убирал возбуды одним только тестером. С синтезаторами там проблема, но Кш учат делать маленьким, активность маловата. Сорри за оффтопик.
Ну а здесь если мОчат, то чаще хоть с аргументами, что очень полезно.

Сообщение отредактировал ledum - Oct 4 2010, 16:08

[sergunas]

Да Вы, Виктор, - чародей! Снова дистанционно разрулили такую беду - супер!

да, уважаемый, ledum, Ваши советы были особенно точны

Остановился на варианте емкости: Всем ключам допаял по 100nF. Теперь буду снова анализировать весь тракт по АЦП.

А я бы всё-таки усилитель на месте топикстартера промерил да пересчитал.

не поделитесь методикой промерки и пересчитывания усилителя?

Да, уважаемый, ledum, просветите, почему трансформатор MACOM ETC1-1T слабо подходит на роль гальванической развязки?

[ledum]

почему трансформатор MACOM ETC1-1T слабо подходит на роль гальванической развязки?

Перестаньте, Вы сами нашли, я бы тоже никогда не подумал бы на ключ. Мы с YIG только слегка подталкивали.
Что касается гальваноразвязки - вопрос что Вы под этим подразумеваете - обычно даже земли разные. Нам неизвестно как у Вас трансформатор включен, да и я в этом (гальваноразвязке) не очень разбираюсь. Но не думаю, что транс, у которого все витки внавал и в даташите отсутствуют хотя бы какие намеки на напряжения, в том числе и пробивные подошел бы на эту роль. На такой частоте не работал, но для настоящей гальваноразвязки на ВЧ 2 и 10 МГц (сюда брали 10-мегабитные эзернетовские) используем эту фирму http://www.pulseeng.com/index.php?355 , тем более они доставабельны, например, на Гамме и украинской и Питерской. Что касается усилителя - гейнблоки не требуют расчетов, включаете и работаете, правда на низких у них начинаются проблемы из-за дросселей нагрузки. Поэтому для себя решили проблему в виде всяких LT5514 или AD8351 и иже с ними, сейчас есть много неплохих дифференциальных усилителей. Но для меня самый лучший дифусилитель - правильный трансформатор (смайлик).

Сообщение отредактировал ledum - Oct 5 2010, 10:15