Синтезатор HMC702, Помогите разобраться с картами регистров Опции

[Oleg55]

Добрый день! Имеется Синтезатор HMC702. Включен следующим образом:

[attachment=79591:HMC702.JPG]


Хотелось бы для начала запустить его в целочисленном режиме, а вот разобраться до конца что куда шить, не смог.

Выкладываю что я сделал:

все таблицы регистров оставил по умолчанию кроме:

Таблица 12 (регистр включения и сброса):
Все биты по умолчанию кроме:

бит 7: rfp_buf_sq_en = 0 (отключил буфер опорных прямоугольных колебаний)
бит 8: rfp_buf_sin_en = 1 (включил буфер опорных синусоидальных колебаний)

Таблица 14 (регистр тракта опорного сигнала):

бит 13:0: rfp_dif_ratio also referred to as "R" = 12 © (деление входного сигнала кварцевого генератора на данное число "R")
бит 14: rfp_div_select = 1 (делитель опорного сигнала включен)
бит 15: rfp_auto_refdiv_sel_en = 1 (автоматическое включение делителя опорной частоты или автоматическое байпасирование)
бит 16: rfp_buf_sin_sel = 1 (выбор синусоидального опорного сигнала для нормального режима работы)

Таблица 16 ( Регистр фазочастотного детектора (PFD))

бит 0: pfd_phase_sel = 1 ( Активный инвертирующий фильтр, положительная крутизна характеристики ГУН)

Остальные биты по умолчанию.

Таблица 26 ( Регистр целочисленного деления)

бит 15:0: dsm_intg = 500(1F4) ( Целочисленная часть значения делителя ГУН)

На экране анализатора спектра видно, что генератор лежит на полке внизу, примерно 5600 МГц.
Про петлю пока думаю нет смысла писать так как чувствую что по регистрам не все правильно выставляю.
Имеет ли значение последовательность записи регистров?

Сильно не пинайте это мой первый проект

[Oleg55]

Не могу я понять как на синтезаторы петли считать, вот вроде что то делаю, а до конца не понимаю, не могу например понять как влияет ток помпы на спектр где чего он там увеличивает или уменьшает, вот получил я развалившийся спектр как я должен его оценивать?

Вот как я понимаю порядок моделирования петли в ADIsimPll

1. Для расчета даже дробного синтезатора берем любой целочисленный синтезатор например ADF4107
2. Для расчета берем середину диапазона, раз у меня диапазон 8-12, то берем 10ГГц
3. Выбираем частоту фазового детектора равную частоте используемой в макете, пусть будет 10МГц
4. Выбираем модель пассивного или активного ФНЧ, если ФНЧ активный то лучше создать модель используемого операционника
5. Задаем среднюю крутизну ГУНа, например для моего HMC732, смотрим описание диапазон 8-12, управляющее напряжение 5-15В, то есть 4ГГц за 10В, средняя крутизна 400МГц/В
6. Выбираем опорник у меня он 10МГц, R = 1.
7. Выбираем полосу петли ну пусть будет 100 кГц, выбираем на угад, затем если я все правильно понимаю, если нас не будет устраивать время переходного процесса, то для увеличения времени расширяем петлю, для уменьшения времени сужаем, соответственно с увеличением полосы петли ширина спектра опорника стремится к ширине спектра ГУНа, и при уменьшении наоборот. Что такое уши бетмена, это если я правильно понимаю граница полосы фильтра или частота среза ФНЧ, то есть все что попадает в полосу петли "вычищается" … ФШ опорника + ФШ синтезатора, все что за петлей это ФШ ГУНа. Теперь если у нас есть уши бетмена, то логично подумать что нужно просто расширить полосу петли, но почему то это утверждение не правильное?

8. Ток CP, его я так понимаю нужно тоже выбирать средний для того чтобы потом в макете остались пределы регулировок, кстати у HMC702 ток СРмакс равен 4мА?
у нас есть регистр который регулирует
charge-pump UP gain = 2000 мкА
charge-pump DN gain = 2000 мкА

тоесть по умолчанию ток накачки равен 2мА и если мы используем
charge-pump UP gain то можем увеличить ток помпы до 4мА, а если
charge-pump DN gain то можем уменьшить ток помпы до 0мА

значит в своих расчетах я должен заложить CP = 2мА?

Вопрос как его менять, можно поменять значение резистора Rset, ну например 6,37 и получим ток 4мА или просто нажать на вкладку тока CP и выбрать нужное значение, кстати TEY и VCO почему вы сначала выставляете резистор 6.37, а потом меняете значение тока во вкладке до 2мА? Можно например выбрать Rset = 10 кОм, и ток тоже уподет до 2,5мА.

И так петля посчитана, получили кучу красивых графиков, которые сулят нам 100% успех, осталось дело за малым подобрать номиналы петли из реально существующих линеек резисторов и конденсаторов.
Я например резисторы беру Российские Р1-12- 0,062ум и импортные конденсатор серии 0402, кстати параллельный вопрос а влияют ли габариты элементов в петле ФАПЧ, на выходной спектр? Подобрали номиналы, выбираем вкладку подбор полосы петли по наминала, вставляем наши реальные значения R и C, и получаем окончательные расчетные графики.
И еще вопрос, а что такое угол 45 градусов для петли? и за какими цифрами нужно еще следить что бы расчетная петля напоминала реальную.
Почему кривизну гуна нужно компенсировать током накачки и как все таки помпа усиливает чего то там в спектре

Вот так я понимаю весь процесс расчета петли ФАПЧ, поправьте меня, где я не прав!?!

Сообщение отредактировал Oleg55 - Oct 30 2013, 15:32

[тау]

петля вроде правильно посчитана в симуляторе. Пришлось скачать новую версию, в старой не открывался ваш файл
но кто делает разные CP_UP gain и CP_down gain ??????????????

up - это ток ключа зарядового насоса вытекающий
down - втекающий , они должны быть симметричны ( то есть одинаковы ) для целочисленного режима. и равны тому значению которое используется симулятором при расчете номиналов петли рядом со строкой "СР Current"

Остальные токи СР установить в 0 ( триммеры и смещения) (только для целочисленного режима, пока не добоались до дробного)

[Oleg55]

петля вроде правильно посчитана в симуляторе. Пришлось скачать новую версию, в старой не открывался ваш файл
но кто делает разные CP_UP gain и CP_down gain ??????????????

up - это ток ключа зарядового насоса вытекающий
down - втекающий , они должны быть симметричны ( то есть одинаковы ) для целочисленного режима. и равны тому значению которое используется симулятором при расчете номиналов петли рядом со строкой "СР Current"

Остальные токи СР установить в 0 ( триммеры и смещения) (только для целочисленного режима, пока не добоались до дробного)

ну у меня они стоят по 1000 мкА каждый одинаково, а зачем я его менял (делал не симметричны), даже я не знаю

Понял... мое утверждение постом выше в корне не правильно...
теперь насчет CP_UP gain и CP_down gain, вот они у меня равны
CP_UP gain = 1000 мкА = 1мА
CP_dn gain = 1000 мкА = 1мА

тоесть в моделе я CP должен выбрать равным 1мА? не малова то ли? завтра проверю.

Сообщение отредактировал Oleg55 - Oct 30 2013, 16:36

[тау]

тоесть в моделе я CP должен выбрать равным 1мА? не малова то ли? завтра проверю.

нормально 1 ма


а вот то что на вход Rf H702 подаете ,полагаю, минус 10 dbm ,а то и меньше ( с того самого резистивного делителя что и на вход SA подается)
не есть хорошо !!
т.к. -10 это минимум до частоты < 10 гиг , а если выше , то надо хотя бы 0 дбм ( по даташиту)

влияют ли габариты элементов в петле ФАПЧ, на выходной спектр?

сами габариты - нет , но неважная или рыхлая излишне разводка может повлиять , как "плохая" антенна, нахватывающая помех откуда- нибудь . Лучше помельче ставить пассивку , кроме индуктивностей ( с ними сложнее) .

Остальные вопросы из поста 64 требуют много букоф и времени, пожалуйста почитайте книжки вначале , многое прояснится.

Опять же опора ваша ждет усовершенствования.

Сообщение отредактировал тау - Oct 30 2013, 18:41

[Oleg55]

нормально 1 ма


а вот то что на вход Rf H702 подаете ,полагаю, минус 10 dbm ,а то и меньше ( с того самого резистивного делителя что и на вход SA подается)
не есть хорошо !!
т.к. -10 это минимум до частоты < 10 гиг , а если выше , то надо хотя бы 0 дбм ( по даташиту)

если я правильно вас понял то речь идет о мощности сигнала который поступает с ГУНа HMC732 но синтезатор HMC702. По даташиту у него выходная мощность в диапазоне 8-12ГГц 1дБм. Проходя через резистивный делитель теряет 6дБ (4 - раза). В итоге на Hmc702 я предполагаю поступает порядка 0,3125 мВт примерно -5дБм. маловато, а что делать?

Сообщение отредактировал Oleg55 - Oct 31 2013, 15:14

[ledum]

Проходя через резистивный делитель теряет 3дБ.

Вообще, если звездочка из резисторов, то это минус 6дб. На постоянном токе, в смысле до 1ГГц. На 8ГГц+ Ваши резисторы еще и конденсаторы площадок и индуктивности слоя проводника + неоднородность перехода с полоска на контактную резистора. Так шта-а, что там реально???

[Oleg55]

Вообще, если звездочка из резисторов, то это минус 6дб. На постоянном токе, в смысле до 1ГГц. На 8ГГц+ Ваши резисторы еще и конденсаторы площадок и индуктивности слоя проводника + неоднородность перехода с полоска на контактную резистора. Так шта-а, что там реально???

а если резисторы напыленные, материал поликор e=9.8?

Виктор, походу там налённые на подложку резисторы на отдельной плате. Но выглядит это жестоко! Копланар, затем резкий переход на микрополосок такой же ширины. Все линии связи такие же длинные, как на схеме.

Боже, за что кварц поставили к стенке, далеко-далеко от мелкоконтроллера??? Что он Вам сделал? Его конденсаторы также оттянули от кварца в сторону. Так никто никогда не делает, он ведь теперь как местный свисток работает!

Короче, я бы даже время не стал тратить на отладку такой топологии. Мне помнится в одной московской фирме примерно так самый первый синтезатор трассировали. По-моему, даже в автомате! Я на это злобно зыркнул, послал "профессионала" нафик, разобрал американский синтезатор и уселся за P-CAD. Получилось только с третьего раза.

По схеме:
1. Не хватает согласующего аттенюатора между выходом ГУНа и входом ФАПЧ.
2. Слишком большие номиналы конденсаторов в обвязке HMC702, нужны ещё 100пФ и 10 пФ.
Это ещё не всё...

валяюсь под столом
А вообще конечно смешного мало, это первый образец и вообще моя первая работа. Профессионалу конечно некоторые вещи режут глаз, а я в отсутствии знаний и опыта ничего в этом страшного не увидел. К следующему образцу постараюсь все переделать и конечно буду выносить на суд вам.

Сообщение отредактировал Oleg55 - Oct 31 2013, 09:01

[ledum]

а если резисторы напыленные, материал поликор e=9.8?

У Вас поликор неправильный. На пределе. Кинешма е=9.6 почти как стандарт. Шучу, конечно, - это почти незаметно. Я где-то пропустил картинку платы. Все зависит от Ом на квадрат резистора. Можно сделать длинный (неправильный - квадратный и длинее) и очень короткий в ширину полоска - правильный. Но потери все равно будут не меньше 6дБ у звезды. Да и не обращайте на манеру общения. Все-таки тяжело быстро въезжать в проблемы других, когда своих хватает.
Все-таки интересны все питания осциллографом (сами для себя, на всякий пожарный) - управляющее напряжение не так информативно - шумы при высокой крутизне управления утонут в шумах, наводящихся на щуп из-за кривой земли щупа.

[Oleg55]

Все-таки интересны все питания осциллографом (сами для себя, на всякий пожарный) - управляющее напряжение не так информативно - шумы при высокой крутизне управления утонут в шумах, наводящихся на щуп из-за кривой земли щупа.

Все фотки постом выше удалил

Вот фото схемы


Итак по ножкам синтезатора HMC702

Ножка №16


№2,3,7,8,11,13


№18




№19


№33


№29

Что касаемо развалившегося спектра, то я могу пока посоветовать ещё дальше сузить полосу петли и заменить OPA211 на более тормозной аналог, например, LT1677 и сравнить картинки развала на разных частотах. Если прогресса нет - то искать в другом месте.

вот где только взять этот LT1677, под рукой у меня он не валяется, есть AD829, подайдет?

Остальные вопросы из поста 64 требуют много букоф и времени, пожалуйста почитайте книжки вначале , многое прояснится.

посоветуйте, какую ни будь книжку для начинающих, чтоб все на пальцах и понятно разъяснялось.

По схеме:
1. Не хватает согласующего аттенюатора между выходом ГУНа и входом ФАПЧ.

это еще что такое? tay говорит мощности мало, вы говорите аттенюатор, кроме резистивного делителя и кондера в 100 пик у меня ничего там нет, да я не разу и не видел другую обратную связь, разве что слышал, что особо пытливые эти самые 100 пик как то подбирают особым образом. Как выглядит этот аттенюатор?

2. Слишком большие номиналы конденсаторов в обвязке HMC702, нужны ещё 100пФ и 10 пФ.

я схемку исправлю

Это ещё не всё...

я весь во внимании

Народ мне сейчас нужно кровь из носа заказывать опорник, заказывать хочу
http://magicxtal.com/upload/uf/d8a/MXO37H-14.pdf на 120 МГц.
по савету TAY
но у меня проблема в корпус он ко мне не лезет, корпус надо через месяц закрыть, в любом виде что получится. Вот у меня дилемма заказать у magicxtal опорник и запихнуть его в отдельную микросборку а в своей просверлить отдельное отверстие под слезку или найти что то мало габаритное но чтобы по параметрам лучше SG8002CA был, потому как с ним вы сами видели какой спектр. У меня жесткое ограничение по высоте, опорник должен быть не выше 6,4 мм, лучше 6мм. Какой выбрать что бы без всяких там согласований, уменьшений с 3Vpp до 1Vpp, взял и поставил, а уже в следующий вариант я заложу MXO37H-14. У кого какие предложения?


Сообщение отредактировал Oleg55 - Oct 31 2013, 15:39