Wideband Highspeed YIG Synthesizer & Comb Generator Replacement, Требуется разработать широкополосный синтезатор до 14 ГГц с высокой ск Опции

[VCO]

Доброе утро, господа-радиоинженеры! Снова хочу привлечь ваше внимание к своей перспективной разработке, которая изобилует большим количеством вариантов решения.
Требуется разработать синтезатор с как можно более широким диапазоном перестройки (пока – от 1 до 14-16 ГГц) и высокой скоростью перестройки (10-100 мкс в зависимости от шага). Требования по шумам пока относительно скромные (на космос пока не работаю, бог помиловал! ) – не выше -90 дБн/Гц при отстройке 10 кГц на максимальной частоте (со снижением – должны улучшаться), а вот по уровню побочных негармонических спектральных составляющих высокие (по крайней мере – для меня) – не выше -100дБ относительно уровня выходного сигнала, который должен быть равен 0±3 дБм.
Один из вариантов, который выбрал на данном этапе – использование одноконтурной мультиГУНовой ФАПЧ или ФАПЧ с ГУНом с перестраиваемой полосой. Хорошо подходит HMC702LP6CE, которую хочу попробовать раскачать до 16 ГГц без делителя частоты (который всё-таки решил также предусмотреть), а вот с ГУНами ясности пока нет. Самостоятельно ГУНы я делать не умею (да и не хочу ), ГУНа с перестраиваемой полосой на широкий диапазон пока не нашёл. Остановился пока на октавниках от Synergy Microwave и Hittite, но не нашёл октавника от 8 до 14-16 ГГц (максимум пока нашёл HMC588LC4B, который чуток недотягивает, да и по шумам не катит ). Умножитель частоты не подходит – спуры вылезут!
Может кто встречал октавник от 8 до 16 ГГц? Или широкополосник с переключаемой полосой? Как вообще строятся мультиГУНовые ФАПЧ, есть ли примеры и источники информации?

[Green_Smoke]

Самостоятельно ГУНы я делать не умею (да и не хочу ), ГУНа с перестраиваемой полосой на широкий диапазон пока не нашёл. Остановился пока на октавниках от Synergy Microwave и Hittite, но не нашёл октавника от 8 до 14-16 ГГц (максимум пока нашёл HMC588LC4B, который чуток недотягивает, да и по шумам не катит ). Умножитель частоты не подходит – спуры вылезут!
Может кто встречал октавник от 8 до 16 ГГц? Или широкополосник с переключаемой полосой? Как вообще строятся мультиГУНовые ФАПЧ, есть ли примеры и источники информации?

Посмотрите, может Вам подойдет от Siversima http://www.siversima.com/wp-content/upload...d_vo3260x00.pdf
Ну и вообще и них там много широкополосных ГУНов.

[VCO]

Посмотрите, может Вам подойдет от Siversima. Ну и вообще и них там много широкополосных ГУНов.

Спасибо, с этой фирмой я ещё не был знаком. Тут ещё вырисовалась проблемка с многообразием корпусов ГУНов. Хотелось бы всё в 0.5x0.5" загнать, СВЧ всё-таки. А корректно ли было бы использовать переходные платы для др. корпусов?

[FDS]

Знаю,что Synergy Microwave,в принципе,может изготовить такой синтезатор,что называется "под заказ- custom",но для этого надо контактировать с их дистрибьютором в России,ориентировочно,думаю возьмут с Вас не мало.... где-нибудь $3000-$5000

[VCO]

Знаю,что Synergy Microwave,в принципе,может изготовить такой синтезатор,что называется "под заказ- custom",но для этого надо контактировать с их дистрибьютором в России,ориентировочно,думаю возьмут с Вас не мало.... где-нибудь $3000-$5000

Ну нет уж, спасибо!!! Синтезатор задуман как относительно дешёвая и технологичная замена генератора гармоник с системой переключаемых фильтров и усилителей, или замена дорогого ЖИГ-синтезатора там, где требуется мелкий шаг и не требуется крутых характеристик по шумам и высокой скорости перестройки. А так получается дорого и сердито!

[khach]

Нам бы тоже подобный синт пригодился, но боюсь, что это почти нереально. Пока пошли по пути замены дорогого широкополосного ЖИГа на дешевый ширпотребовский PMYTO и несколько переключаемых генератров на ДР. PMYTO перекрывает диапазон в полтора ГГц (больше нельзя по соображениям энергетики питания катушки), а потом из разностных частот PMYTO и ДРО собираем спектр. Петля ФАПЧ заведена по целевой частоте на PMYTO, ДРО в режиме свободной генерации.
А вот теперь парочка вопросов по управлению всей этой байдой.
ДРО управляются по питанию. При переключении диапазонов происходит срыв петли ФАПЧ - некоторое время в системе присутствуют или разностые сигналы от двух ДРО, или их нет вообще. Как лучше сделать плавное переключение диапазонов без тягания ЖИГа сбредившей петлей? Второй вопрос. Сейчас система сделана со сканированием пилой, т.е при смене диапазона ЖИГ перестраивается на весь диапазон. Хочется переделать на управление треугольником, т.е при смене диапазона ЖИГ только минимально подстраивается, но при этом меняется полярность ФД в петле управления (работаем поочередно на суммарной и разностной частоте с ДР).
Кто-нибудь такие сложносочиненные системы конструировал?
И второй вопрос. У нас требуется режим работы в следящем режиме, когда частота синтезатора задается не кодом по цифровой шине, а внешним аналоговым сигналом. На работу в режиме счетный частотомер- код-выбор диапазона по таблице времени нехватает. Как можно упростить процесс выбора диапазона в такой системе?

[Dr.Drew]

При переключении ДР лучше делать предустановку простеньким однопетлевым синтезатором с переключением управления ЖИГ. Пока один ДР падает, а друой заводится, ЖИГ бежит в нужную сторону. При появлении сигнала захвата переключаете управление на основную петлю. Конструкция испытана не раз.
Так вы хотите, чтобы синтезатор быстро бегал за внешним сигналом и шумы ещё у него были лучше, чем у внешнего? Сомневаюсь, что такое реализуемо в принципе.

[VCO]

Нам бы тоже подобный синт пригодился, но боюсь, что это почти нереально.

Я пока так и не понял, является ли такой синт нереальным, или слишком сложным, но пока решил подойти к задаче осторожно:
Сделать четыре октавника: 1-2GHz, 2-4GHz, 4-8GHz, 8-14(16)GHz и исследовать каждый из синтезаторов по характеристикам, потом завязать в систему через коммутацию, “а уж опосля” буду думать, как подцепить ГУНы к одной микросхеме ФАПЧ и единому фильтру.
ФНЧ думаю основать на интегральном цифровом фильтре в сочетании с аналоговым фильтром с переключаемыми конденсаторами, так можно сделать крутой фронт без всплесков и опасных полюсов, расширив полосу фильтра до максимальной. Ну да ладно, поживём – увидим, стоит ли игра свеч?! Может статься, что побочный продукт, отпочковавшийся от основного проекта, окажется гораздо более ценным!

И второй вопрос. У нас требуется режим работы в следящем режиме, когда частота синтезатора задается не кодом по цифровой шине, а внешним аналоговым сигналом. На работу в режиме счетный частотомер- код-выбор диапазона по таблице времени нехватает. Как можно упростить процесс выбора диапазона в такой системе?

Не совсем понял, о каком аналоговом сигнале идёт речь (раз об аналоговом, значит не о радиосигнале), но если о постоянном напряжении, то быстрее всего будет работать связка АЦП-ПЛИС, особенно тогда, когда АЦП шустрый с параллельным интерфейсом в формате LVDS. А вообще, вопрос ИМХО надо конкретизировать, а то и я, и другие могут фантазировать бесконечно…

[khach]

При переключении ДР лучше делать предустановку простеньким однопетлевым синтезатором с переключением управления ЖИГ. Пока один ДР падает, а друой заводится, ЖИГ бежит в нужную сторону. При появлении сигнала захвата переключаете управление на основную петлю. Конструкция испытана не раз.

Спасибо, попробую и так. Жалко, что понадобится второй СВЧ прескалер.

Так вы хотите, чтобы синтезатор быстро бегал за внешним сигналом и шумы ещё у него были лучше, чем у внешнего? Сомневаюсь, что такое реализуемо в принципе.

Не, по шумам лучше только в режиме от внутренней опоры, при следящем режиме- как получится, в соответствии с шумами внешнего сигнала.

Не совсем понял, о каком аналоговом сигнале идёт речь (раз об аналоговом, значит не о радиосигнале),
А вообще, вопрос ИМХО надо конкретизировать, а то и я, и другие могут фантазировать бесконечно…

Нет, не постоянка, РЧ сигнал на частоте субгармоники с оффсетом. Диапазон примерно 400-800 МГц. Номер субгармоники передается отдельно. Например когда субгармоника 10 то в ответ на перестройку сигнала управления в диапазоне 400-800 Мгц надо выдавать на выходе синтезатора 4010-8010 Мгц с минимальным запаздыванием. Если не успеваем- то дергаем unlock, но за частый унлок будут бить тапком.

Я пока так и не понял, является ли такой синт нереальным, или слишком сложным, но пока решил подойти к задаче осторожно:
Сделать четыре октавника: 1-2GHz, 2-4GHz, 4-8GHz, 8-14(16)GHz и исследовать каждый из синтезаторов по характеристикам, потом завязать в систему через коммутацию, ”а уж опосля” буду думать, как подцепить ГУНы к одной микросхеме ФАПЧ и единому фильтру.

А октавники обычно шумят слишком сильно для 90 дб на 10 кгц. Наверно октаву надо разбивть на 3 или 4 куска- меньше диапазон перестройки- меньше шум, меньше требования к варикапам. Кстати, разбивка наверно должна быть неравномерная- чем выше по частоте, тем уже поддиапазоны. Все зависит от доступных варикапов и материалов резонаторов. В какой-то момент желательно перейти на удвоение или использовать вторую и третью гармонику дифференциальных ГУНов - будет проще, чем варикапный генератор на 16 ГГц.
Это все верно, если не использовать MEMS резонаторы, но там все от доступной технологии зависит и требований по внешним вибрациям и ускорениям.

[VCO]

Нет, не постоянка, РЧ сигнал на частоте субгармоники с оффсетом. Диапазон примерно 400-800 МГц. Номер субгармоники передается отдельно. Например когда субгармоника 10 то в ответ на перестройку сигнала управления в диапазоне 400-800 Мгц надо выдавать на выходе синтезатора 4010-8010 Мгц с минимальным запаздыванием. Если не успеваем- то дергаем unlock, но за частый унлок будут бить тапком.

Ну-да, как я забыл, что простые задачи Вы сами себе никогда не ставите! Можете прибить меня тапком, но снова осмелюсь предложить что-то тупое и древнее, как мир: слегка поделить частоту и сделать преобразователь период- напряжение на суперпрецизионном резисторе (огромныйвыбор - за Вами, а я - рекомендую Vishay) и калиброванном плёночном конденсаторе, типа http://www.filmcapacitors.com/efcfilmcapacitors
и иже с ними, да ещё схему юстировки прилепить для пущей верности, ну и, наконец, в термостат это закатать.
Далее 12-разрядный АЦП из разряда тех о которых говорил ранее, затем через декодер CPLD напрямую в регистры счётчиков PLL типа PE3336 или более современных. Или у Вас ФАПЧ на рассыпухе или заказная?
С последовательным интерфейсом всё кажется хуже, но быстродействие их соответствует реальным полосам ФНЧ, значит от тапков увернуться реально!

[khach]

слегка поделить частоту и сделать преобразователь период- напряжение на суперпрецизионном резисторе

Ну пока извратились так- есть вспомагательный ГУН 200-400 Мгц (диапазон частот опоры, деленный на 2 для) который драйвится целочисленной петлей ФАПЧ с такой же высокой частотой сравнения от РЧ сигнала управления. Полоса ФНЧ петли весьма большая-под 20 МГц, так что за сигналом следить успевает. За аналоговым сигналом управления этим ГУНом наблюдают несколько компараторов, пороги срабатывания которых настраивает ЦАП по таблице. Вот от сигналов компараторов и происходит переключение диапазонов( вверх и вниз, с гистерезисом). Еще идет анализ первой производной напряжения управления, по нему определяется направление перестройки. Можно конечно и ПЛИС приспособить с АЦП, но уж очень быстрое АЦП тогда надо, время реакции системы переключения диапазонов под 200 нс надо, тактовая АЦП под 100 МГц выходит для надежности, и такая же внутри ПЛИС- помехи оно генерить будет. Поэтому пока работаем в аналоге.

[VCO]

Поэтому пока работаем в аналоге.

Ну как, в аналоге, ЦАП то есть, да и компараторы здесь отчасти - цифровые элементы. Но ведь всё это тоже в температуре и времени основательно ёрзает, хотя выглядит намного проще.
Но для генерации такого решения нужно было видеть всю картинку, а не несколько паззлов! Кстати, мои поздравления, тянет на патент: "Преобразователь частота-напряжение на основе высокостабильных ГУНов"!!!
ЗЫ: Забыл заметить, что CPLD в асинхронном режиме не шумит, а я его предлагал использовать, как асинхронный декодер + асинхронный счётчик опорной частоты для формирования стробов

[Шаманъ]

Я пока так и не понял, является ли такой синт нереальным, или слишком сложным, но пока решил подойти к задаче осторожно:
Сделать четыре октавника: 1-2GHz, 2-4GHz, 4-8GHz, 8-14(16)GHz и исследовать каждый из синтезаторов по характеристикам, потом завязать в систему через коммутацию, "а уж опосля" буду думать, как подцепить ГУНы к одной микросхеме ФАПЧ и единому фильтру.

Позволю себе аккуратно высказать мысль (может и не подходящую, ибо на таких частотах опыта нет). А почему бы не сделать синтезатор только на 8-16ГГц, а 1-8ГГц получить делением? Три делителя на два и три фильтра вроде не слишком сложно. В плюсах такого варианта проще ФАПЧ и "исследовать синтезатор по характеристикам" надо только один, да и спуры при каждом делении на 2 будут на 6дБ уменьшаться.

[VCO]

А почему бы не сделать синтезатор только на 8-16ГГц, а 1-8ГГц получить делением? Три делителя на два и три фильтра вроде не слишком сложно.

Да, это второй вариант синтезатора, но есть свои но:
1. Всё упирается в верхний октавник!!! А он реализуем с большим ? А пока ещё не реализуем!
2. Даже, если попытатья упереться в третий октавник, то он, если и реализуем , то под завязку!!!
3. Деление включает перемножение и смешение спур, а это мне не подходит!
4. Два нижних дапазона просты и так, требования к их качеству и так легко реаизуемы! Вопрос с умножением ИМХО актуальнее, но по расчётам пока не проходит, да и спуры будут снова "плодиться и размножаться"...

[Dr.Drew]

Есть 5-10 ГГц от Phasematrix. Выше - только монолитами, а они больше гига-двух перестройки не дают. Hittite какой-нибудь можно глянуть. Свои минус 90 на 10 кГц получите только в качестве внутрипетлевого шума. Так что на шумы ГУН особо смотреть не стоит, если нет требований к дальним отстройкам. Шаг перестройки какой?
Не пойму, почему делители частоты не нравятся - шумы и палки улучшаются, простота использования...тепло, светло и мухи не кусают...

[Шаманъ]

3. Деление включает перемножение и смешение спур, а это мне не подходит!

О подобных проблемах никогда не слышал. "Новые" спуры могут появиться из-за эффектов наложения, но если правильно расфильтровать все, то такого не должно быть. В любом варианте их уровень не увеличится (по сравнению с тем, что было до деления).

Сообщение отредактировал Шаманъ - May 17 2010, 04:27

[ledum]

Не пойму, почему делители частоты не нравятся - шумы и палки улучшаются, простота использования...тепло, светло и мухи не кусают...

Почти со всем согласен, но иногда вылазят грабли - в одном изделии был спур в допплере в районе 220кГц от несущей на сантиметрах - минус 115дБн (не смеяться - изделие "чувствовало" палки с как минимум минус 125 дБн, как - не знаю, нижние ПЧ и вычислитель делал другой завод, наверное типа того, что мы видим в звуковых карточках в параллельной ветке - за счет накопления) - оказалось из-за того, что рядом с делителем в тракте синхросигнала, задействованном в формировании сантиметровой палки проходил сигнал одного из гетеродинов (разница - где-то 2.5МГц). Ну и из-за того, что цифровой делитель в момент переключения все-таки был аналоговым перемножителем умудрялся нахвататься наводку, которая потом в делителе хитрым образом преобразовывалась, и ее долго не могли идентифицировать. Этот спур в режиме дичайшего перегруза мы с величайшим трудом видели на Tektronixe-492BP
Я бы еще посмотрел на регенеративные делители - они могут быть и малошумящими умножителями. Вроде встречал широкополосные схемы без полосовиков в обратной связи - на квадраторах (по сути удвоителях) и ФНЧ. Т.е. больше интересует вариант 4 - 8ГГц, а с него все остальное делением - умножением. Умножение с разбиением на поддиапазоны для лучшей фильтрации.

Сообщение отредактировал ledum - May 17 2010, 07:09

[тау]

Hittite какой-нибудь можно глянуть. Свои минус 90 на 10 кГц получите только в качестве внутрипетлевого шума. Так что на шумы ГУН особо смотреть не стоит, если нет требований к дальним отстройкам. Шаг перестройки какой?

проверено лично, хиттайт 587 в связке с 700 фапчем дадут -90дбс на 5-10G , в целочисленном режиме. В дробном палки будут на мелком шаге. Кстати , заявленный шум 587 оказался в реале меньше на 4-х из 4-х экземпляров. Пришлось заужать петлю для оптимизации шума за пределами полосы петли. селява. АдисимПЛЛ этого предсказать не мог . цена правда у 587 великовата, зараза (300-400 уёв), вот бы баксов за 10 найти ...

[VCO]

проверено лично, хиттайт 587 в связке с 700 фапчем дадут -90дбс на 5-10G , в целочисленном режиме. В дробном палки будут на мелком шаге. Кстати , заявленный шум 587 оказался в реале меньше на 4-х из 4-х экземпляров. Пришлось заужать петлю для оптимизации шума за пределами полосы петли. селява. АдисимПЛЛ этого предсказать не мог .

У меня пока лучшее, что получилось: на 6ГГц-100дБн/Гц на 1 кГц, -105дБн/Гц на 10 кГц, правда горб вылез где-то на 50кГц -110дБн/Гц. Но дальние отстройки не в счёт, там шумы не столь критичны.

цена правда у 587 великовата, зараза (300-400 уёв), вот бы баксов за 10 найти ...

На такие частоты ГУНы относительно дёшево делают только UMC, но там проблемы с минимальной партией и сроками. У них часто выгоднее готовые синтезаторы в корпусе 0.5''x0.5'' брать, сейчас оваиваем это дело.

[VCO]

Извините, не все посты удалось на работе прочитать, ишачу как всегда на износ, поэтому добавлю к верхнему посту другие реплики.

Есть 5-10 ГГц от Phasematrix. Выше - только монолитами, а они больше гига-двух перестройки не дают. Hittite какой-нибудь можно глянуть. Свои минус 90 на 10 кГц получите только в качестве внутрипетлевого шума. Так что на шумы ГУН особо смотреть не стоит, если нет требований к дальним отстройкам. Шаг перестройки какой?

Спасибо за информацию, с Phasematrix тоже ещё не работал. Про то, что шумы ГУНа – это не есть шумы синтезатора уже давно знаю, иначе бы и не поднял эту тему. К дальним отстройкам требования умеренные, кроме спур. Последние требуется утопить в шумах или ограничить уровнем эдак -120дБ, как я понял. Чёткого ТЗ нет и не предвидится, эта разработка – скорее идея, чем утверждённый проект. Шаг пока 125 МГц, но может уменьшиться до 25 МГц.

Не пойму, почему делители частоты не нравятся - шумы и палки улучшаются, простота использования...тепло, светло и мухи не кусают...

Да, пожалуй, с опасностью возрастания спуров после деления я перемудрил, это же не умножение, где они как на дрожжах вылезают, но мы их и шумы задавим всего на 6дБ при делении на 2, и на 12 при делении на 4. Хотя этот вариант наиболее дёшев и технологичен, я продумал и мультиГУНовый вариант из следующих соображений:
1. В октавах 1-2 и 2-4 ГГц можно получить значительно бОльший выигрыш по шумам и спурам, чем при делении. Посмотрите, пожалуйста, на выбранные октавники от Synergy и оцените закон изменения свободных шумов на отстройке 10кГц:
1-2: DCYS100200-12 -105дБн/Гц  DCYS100200_12.pdf ( 456.31 килобайт ) Кол-во скачиваний: 230

2-4: DCYS200400-5 -90дБн/Гц  DCYS200400_5.pdf ( 458.92 килобайт ) Кол-во скачиваний: 400

4-8: DCO400800-5 -78 дБн/Гц  DCO400800_5.pdf ( 463.3 килобайт ) Кол-во скачиваний: 191

Видно, что это не 20logN, а примерно 40logN!
2. Шаг 125 МГц на всех октавах одинаков, но относительно самих октав он разный, поэтому на нижних двух спуры можно очень здорово задавить (практически полностью утопив в шумах – а это и есть основная цель идеи).
3. Хочется разобраться с мультиГУНовыми синтезаторами, пока есть возможность.

Я бы еще посмотрел на регенеративные делители - они могут быть и малошумящими умножителями. Вроде встречал широкополосные схемы без полосовиков в обратной связи - на квадраторах (по сути удвоителях) и ФНЧ. Т.е. больше интересует вариант 4 - 8ГГц, а с него все остальное делением - умножением. Умножение с разбиением на поддиапазоны для лучшей фильтрации.

Несомненно, хороший вариант, надо будет про регенеративные делители почитать, а третью и четвёртую опоры посчитать!
Реально, умножение здесь получается актуальнее, поэтому, если удастся полностью утопить спуры в одной из нижних октав, попробую умножать 1-2ГГц или 2-4ГГц. Но не 4-8ГГц. Нижние две делением пока делать не буду, хотя деление предусмотрю, хотя бы для того, чтобы сравнить с моим мультиГУНовым вариантом.
Всем большое спасибо, теперь тему можно утопить! Впрочем, если будут ещё ценные мысли – очень буду рад услышать!

[ledum]

Если пошариться по первой ссылке http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=757501
то можно найти этот файл http://www.psi.com.au/Pages/LibraryPublished/lnrdpaper.pdf , там список литературы. Ну и режектор поставить не на 13.5, а на 4.5 например. Ну и в этом посте http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=758528 ссылки, даже на низкие частоты. Но обычно они узкополосные, заразы.

[VCO]

Снова возвращаюсь к теме. Наигрался с октавниками вплоть до 16 ГГц. Теперь нужна октавная ФАПЧ 9-18 или 10-20 ГГц с шагом 125 МГц.
На первый взгляд - не проблема. Но есть два но: минимальное время перестройки (не более 1 мкс) и минимальные габариты платы (2''x2'').
На чём лучше всего сделать? Первое, что приходит в голову - ADF41020. Но последовательный интерфейс загрузки - лишняя задержка.
Если лепить на рассыпухе, то резко увеличиваются габариты платы и цена. PE3336 и аналоги не прокатывают по частоте сравнения.
Нужно что-нибудь типа HMC984LP4E (пока остановился на нём) со встроенным делителем выходной частоты ГУНа и параллельным управлением.
Кто-нибудь что-нибудь подобное видел в последнее время или нет?

[khach]

На чём лучше всего сделать? Первое, что приходит в голову - ADF41020.

Могу рекомендовать ADF5002 и переходим к существующим синтезаторам, в том числе и с паралленым интерфейсом. Места этот прескалер много не займет.
Вот только для октавного синтезатора сразу предупреждаю- возможен захват на вторую гармонику. Поэтому или предусмотреть предустановку VCO, или контроль напряжения управления и сдергивание петли с неправильного захвата например реверсом полярности ФД. Хуже всего было с октавными классическими ЖИГами, где захват на вторую гармонику приводил к гашению генерации с потерей управляемости петлей.

[VCO]

Могу рекомендовать ADF5002 и переходим к существующим синтезаторам, в том числе и с паралленым интерфейсом. Места этот прескалер много не займет.

Не, не вариант. Мне нужно 250 МГц опоры делить на 2 и сравнивать именно на 125 МГц. Проще ДПКД от Hittite или Centellax поставить в комбинации с HMC984LP4E. Но только как при этом проще всего сделать коэффициенты деления от 81 до 160 без счётчика по модулю 2? Я думал, что у кого-то могли уже появиться более интегрированные варианты, аналогичные Peregrine, но с большей частотой сравнения.

По поводу срыва: У меня будет "недооктава", например, 10.125-20 ГГц, поэтому срыв на вторую гармонику менее вероятен, тем более, что я фильтрую и ослабляю гармоники по ОС.

[khach]

Вот мысля посетила, по поводу нашей дискуссии о определении конца процесса перестройки ФАПЧ в быстром синтезаторе. Что, если после взвода встроенного в микросхему ФАПЧ LD, подключать дополнительный аналоговый ФД, работающий на основном тоне или на гармонике? Те поиск и приближение к нужной частоте фапч происходят штатными средствами микросхемы, а после того, как петля окажется "в ближней зоне" подключается дополнительный механизм, который обеспечивает быструю "достройку" петли на заданную частоту. Кто нибудь встречал такое построение петли или анализ устройчивости такого решения?
В случае, описанном VCO аналоговый ФД был бы обычным строб-смесителем с гетеродином 125 Мгц, а выход этого ФД после усилителя через ключ типа 4066, который управлялся бы LockDetect ADF41020, подмешивался бы в сигнал управления ГУН.

[тау]

Те поиск и приближение к нужной частоте фапч происходят штатными средствами микросхемы, а после того, как петля окажется "в ближней зоне" подключается дополнительный механизм, который обеспечивает быструю "достройку" петли на заданную частоту. Кто нибудь встречал такое построение петли или анализ устройчивости такого решения?

обычно наоборт делается (типа такого ), т.к. обеспечение быстрой достройки предполагает более широкую петлю ФАПЧ, а в большинстве случаев это увеличение шумов на соответствующих отстройках.

Устойчивость - не проблема , кмк.

Сообщение отредактировал тау - Jul 16 2013, 08:32

[VCO]

обычно наоборт делается (типа такого ), т.к. обеспечение быстрой достройки предполагает более широкую петлю ФАПЧ, а в большинстве случаев это увеличение шумов на соответствующих отстройках.

Интересная схема, спасибо!

Устойчивость - не проблема , кмк.

Расширьте диапазон температур до космоса - будет Вам серьёзная проблема!

Вот мысля посетила, по поводу нашей дискуссии о определении конца процесса перестройки ФАПЧ в быстром синтезаторе. Что, если после взвода встроенного в микросхему ФАПЧ LD, подключать дополнительный аналоговый ФД, работающий на основном тоне или на гармонике? Те поиск и приближение к нужной частоте фапч происходят штатными средствами микросхемы, а после того, как петля окажется "в ближней зоне" подключается дополнительный механизм, который обеспечивает быструю "достройку" петли на заданную частоту. Кто нибудь встречал такое построение петли или анализ устройчивости такого решения?
В случае, описанном VCO аналоговый ФД был бы обычным строб-смесителем с гетеродином 125 Мгц, а выход этого ФД после усилителя через ключ типа 4066, который управлялся бы LockDetect ADF41020, подмешивался бы в сигнал управления ГУН.

Вот на какую мыслю Вы меня натолкнули своими рассуждениями:
1. Берём классическую одноконтурную схему ФАПЧ с предустановкой с помощью N-разрядного ЦАП и дополняем соответствующим N-разрядным АЦП, примерно равной погрешности и нелинейности. ИОН ессно общий и внешний.
2. В процессе старта схемы по включению питания отрабатываем в дуэте предустановку ЦАП с помощью замера АЦП после устаканивания переходных процессов постустановки. В результате получаем базовую калиброванную таблицу предустановки.
3. В процессе работы контролируем с помощью АЦП перестройку ФАПЧ и параллельно корректируем таблицу предустановки. Таким образом минимизируем время перестройки и получаем альтернативный и независимый от микросхемы ФАПЧ Lock Detect.
Одним выстрелом - двух зайтсэфф! Конструктивная критика не возброняется...

[khach]

обычно наоборт делается

В моем случае есть одно отличие- частоты медленного и быстрого ФД не обязательно должны быть одинаковые. Согласен, в предидущем посте не заострил на этом внимания. Пока вожусь с макетом, где после прескалера стоит квадратурный смеситель оффсетной частоты. Планирую добавить в схемуу квадратурный модулятор, и запустить второй ФД на частоте, равной частоте после прескалера. Над полосой ФНЧ после ФД пока думаю.
VCO Схема с ацп очень полезная, я всегда завожу сигнал управелния на АЦП, даже получалось со спурами бороться, крутя в риатлтайме ФФТ сигнала управления- спуры на нем видны, когда в полосу ФНЧ влезут. Вот только эта система достаточно медленная- для 1 мкс ФАПЧ бесполезна. Разве что для самокалибровки таблицы претюнинга, но при мелком шаге эта таблица сама плывет при прогреве устройства- надо проводить перекалибровки время от времени.
Я вот думаю о более продвинутой аналоговой цепи, что то типа ПИД с настроенным Д звеном, чтобы небыло "перелета" по частоте при больших шагах перестройки петли.

[VCO]

VCO Схема с ацп очень полезная, я всегда завожу сигнал управелния на АЦП, даже получалось со спурами бороться, крутя в риатлтайме ФФТ сигнала управления- спуры на нем видны, когда в полосу ФНЧ влезут. Вот только эта система достаточно медленная- для 1 мкс ФАПЧ бесполезна. Разве что для самокалибровки таблицы претюнинга, но при мелком шаге эта таблица сама плывет при прогреве устройства- надо проводить перекалибровки время от времени.

Тотоионо, что шаг в этой разработке достаточно крупный, но сомнения учту в процессе поиска компонентов. Сейчас важна сама идея.
Когда я в синтезаторной теме излагал эту идею, я допускал измерение переменной составляющей переходных процессов с мелким разрешением.

Я вот думаю о более продвинутой аналоговой цепи, что то типа ПИД с настроенным Д звеном, чтобы небыло "перелета" по частоте при больших шагах перестройки петли.

ЕМНИП с ПИД вы работаете уже не первый год. Как успехи? В моём случае ПИД неприменим, ИМХО, так как он слишком медленный.

[khach]

ЕМНИП с ПИД вы работаете уже не первый год. Как успехи? В моём случае ПИД неприменим, ИМХО, так как он слишком медленный.

Так нет пока успехов. По крайне мере надо иметь возможность ПИДу задавать коэффициенты в зависимости от планируемого диапазона перестройки синтезатора, а это цифровые потенциометры в схеме ФНЧ- они шумят и все портят. Ну и направление перестройки - это лишний регистр. Поэтому все осталось на уровне макетов. А если добавить гистерезис в ЖИГах... то вообще все очень грустно.
Но есть интересные работы, которые внушают оптимизм например http://ece.ucsb.edu/Faculty/rodwell/Classe...er_JSSC2000.pdf
Можно искать по adaptive PLL.

[VCO]

Так нет пока успехов. По крайне мере надо иметь возможность ПИДу задавать коэффициенты в зависимости от планируемого диапазона перестройки синтезатора, а это цифровые потенциометры в схеме ФНЧ- они шумят и все портят. Ну и направление перестройки - это лишний регистр. Поэтому все осталось на уровне макетов. А если добавить гистерезис в ЖИГах... то вообще все очень грустно.

Мне кажется, что пропорционально-интегрально-дифференциальное регулирование - это прерогатива более сложных и менее динамичных систем с ОС, нежели ФАПЧ. Есть ли объективные причины такого усложнения решения задач синтеза? Ведь ФАПЧ чисто логически предполагает достаточным лишь процесс интегрирования, так как частота опоры и сравнения чисто объективно должны приводиться к более медленным переходным процессам регулирования напряжения управления ГУНа, иначе теряется смысл частотной ОС.
Чего Вы хотите добиться посредством ПИД-регулирования: ускорения процесса перестройки или повышения устойчивости системы?

[khach]

Чего Вы хотите добиться посредством ПИД-регулирования: ускорения процесса перестройки или повышения устойчивости системы?

Полный ПИД был только отправной точкой, по причине наличия макета, на котором можно было "играться" коэффициентами и наблюдать реакцию петли на различные параметры в цепи управляющего сигнала. Потом соталось только ИД (интегрально- дифференциальная часть) притом что в последствии каждое звено стало нелинейным- были введены зоны нечувствительности для борьбы с гистерезисом ЖИГов.
Основная идея дифференциальной части - замедлить скорость перестройки петли так, чтобы небыло "перелетов" заданной частот, т.е чтобы переходный процесс не имел затухающих осцилляций. В этом случае суммарное время перестройки более медленной петли с дифференциатором было бы меньше, чем обычного ФНЧ 2-го порядка. В моем случае больше всего мешал "перелет" из-за индуктивности катушек ЖИГа и самоиндукции при смене знака изменнеия тока. В варикапных VCO или пьезокерамических "перелет" не настолько проблемен.

[VCO]

Ясно, речь идёт о тех самых PMYTO, с которыми я так и не стал связываться из-за смены сферы деятельности нашей фирмы.
А не проще ли бороться с негативными явлениями при управлении ЖИГ-генераторами коррекцией полосы петлевого ФНЧ?

[khach]

Ясно, речь идёт о тех самых PMYTO, с которыми я так и не стал связываться из-за смены сферы деятельности нашей фирмы.
А не проще ли бороться с негативными явлениями при управлении ЖИГ-генераторами коррекцией полосы петлевого ФНЧ?

Нет, в нашем случае ЖИГи классические, с обычными электромагнитами. Никаких PMYTO. Но чтобы было веселее, у нас еще и ЖИГ фильтр на гармонику ЖИГ генератора есть, да еще и с небольшим оффсетом по частоте. И все это должно как можно быстрее перестраиваться на случайную частоту (вот тут то и засада при смене направления перестройки с гистерезисом вылазит).
Корректировать полосу ФНЧ можно, но надо это сделать тоже желательно без микроконтроллера, на жесткой логике, а то можно неуспеть по времени. Ну и шумят все эти ключи, потенциометры цифровые и прочие прибамбасы управляемые- сразу спектр ФШ портится.

[VCO]

Корректировать полосу ФНЧ можно, но надо это сделать тоже желательно без микроконтроллера, на жесткой логике, а то можно неуспеть по времени. Ну и шумят все эти ключи, потенциометры цифровые и прочие прибамбасы управляемые- сразу спектр ФШ портится.

Я, конечно, тоже предпочитаю аппаратные решения программным, но не до такой же степени. Микроконтроллеры можно заменить ПЛИСами, где можно, и быстро и оперативно контролировать любые аналоговые процессы хоть посредством компараторов, хоть с помощью АЦП и ЦАП с параллельными интерфейсами.
Шум цифровых потенциометров кмк явно преувеличиваете. Помните мою темку Перестраиваемый генератор опорной частоты ?
Там я обычный потенциометр заменил электронным и нарвался на внутреннюю подвязку варикапа в MXODE. Так вот, потом поставил повторитель между потенциометром и входом управления и всё нормально запахало, шумы генератора нисколько не ухудшились, судя по спектрам СВЧ-синтезаторов. Ну а если управлять ЖИГом, то тем более не должно влиять. Единственное, что может вносить помеху, так это сама загрузка и перестройка цифровых потенциометров. Или я ошибаюсь? Тогда можно заменить электронный потенциометр на ЦАП+ИТУН или ЦАП с токовым выходом с параллельным интерфейсом и не мучиться. Я только такие ЦАПы и АЦП использовал для ЖИГов...

[khach]

Шум цифровых потенциометров кмк явно преувеличиваете. Помните мою темку Перестраиваемый генератор опорной частоты ?
Там я обычный потенциометр заменил электронным и нарвался на внутреннюю подвязку варикапа в MXODE. Так вот, потом поставил повторитель между потенциометром и входом управления и всё нормально запахало, шумы генератора нисколько не ухудшились, судя по спектрам СВЧ-синтезаторов.

Если цифровой потенциометр работает как управляемый источник напряжения- то согласен, проблем особых нет, всегда можно развязаться повторителем. Но если потенциометр или перемножающий ЦАП являются частью ФНЧ, т.е через них проходит сигнал после ФД ( например поступает на вход Uref ЦАПа и перемножается на цифровой код - типичная регулировка коэффициента передачи или полосы фильтра) то уже не все так радужно. Т.е оне работает, но никто при изготовлении ЦАПа или потенциометра не требовал от них приведенные шумы ниже -100дб/Гц. И приходится каждый выбранный компонент промерять самостоятельно. А если внутри еще и преобразователь уровня на летающих конденсаторх стоит- то это сразу видно по спурам петли, если такой элемент в ФНЧ вставить.
А по поводу быстрых цепей управления- аналоговый решатель все равно самый быстрый, никакой ПЛИС не угнаться. Тут соседи делали АВМ ( аналоговую вычислительную машину) на базе перемножителей ADL5391 - вот это скорость.

[VCO]

А по поводу быстрых цепей управления- аналоговый решатель все равно самый быстрый, никакой ПЛИС не угнаться.

А стОит ли так спешить-то при управлении ЖИГами? В моём случае - да, согласен, это актуально, можно задуматься.

[тау]

khach, а что подразумевается под ПИД в теме синтезатора; ПИД управления частотой или ПИД управления фазой выходной величины ? Вопрос возник оттого что ФД в ФАПЧ выдает линейный сигнал ошибки по фазе,а не по частоте.

[VCO]

Появилась потребность в синтезаторе 20-40 ГГц с шагом 500 МГц.

С ГУНом и умножителем сразу определился: HMC733LC4B и HMC598, а вот с микросхемой ФАПЧ пока не совсем.
На первый взгляд напрашивается ADF41020, но у неё частота сравнения до 100 МГц, а я хочу сравнивать на 125 МГц.
HMC984LP4E не дотягивает до 10 ГГц, а HMC702LP6CE также имеет низкую частоту сравнения PFD.
Пока лучше всех вписывается LMX2492, но придётся ставить делитель частоты на 2 после ГУНа.
Может кто-нибудь уже делает микросхемы, подобные LMX2492 с частотой до 20 ГГц?
Или заняться оверклоком PFD ADF41020???

[Dr.Drew]

MAX2880

[VCO]

MAX2880

Хороша, но

Reference Frequency Up to 205MHz

А у меня опора будет 250 или 500 МГц (500 уже есть, 250 надо заказывать)
В принципе LMX2492 ей почти ничем не уступает...

...Да, вот ещё какие варианты наметились:
1) HMC984LP4E+HMC447LC3
2)HMC704LP4E+HMC447LC3
В последнем случае будет оверклок PFD на 10 МГц, думаю, что нестрашно, зато ФШ и спуры меньше, чем во всех предыдущих вариантах.