Не делал ли кто нибудь генератор на 1ГГц, на диэлектрических резонаторах? Опции

[nicom]

Есть задача: для СЕРИЙНОЙ продукции (тактирование АЦП) требуется генератор сигнала на 1ГГц. Мы его получаем путем умножения частоты опорного кварцевого генератора 125МГц (по схеме Колпитца). Всё хорошо, однако, начиная с 500МГц схема умножения получилась (вполне закономерно) капризная. Очень бы хотелось снять проблему...
Есть несколько предложений:
1.Использовать ФАПЧ- как источник тактовой, мы так и не нашли подходящий вариант (в основном, проблемы с джиттером...) может быть не попадались хорошие ГУНы и схемы детекторов...
Resume: пока Г.

2. Использовать диэлектрические резонаторы в качестве опорного резонатора... минусов несколько: примерно +/-10ppm на градус (для сильно нагревающейся прецизионной платы это много), +/-0.5% изначальная погрешность установки частоты (не знаю - можно ли ее менять , как обычно... ) и главное - никогда не делал такие штуки... хотя в руках держал...

3. Наиболее интересным решением получения чистого спектра, думается, все-таки использовать умножение опорного кварцевого генератора с фильтрацией на таких резонаторах...

Вот и вопрос, к Уважаемым профессионалам - кто то делал устройства с использованием таких резонаторов...
Есть ли какие нибудь ссылки и подобная информация... схемки (конечно на таких састотах лучше бы конструкцию посмотреть...)
И есть ли действительно преимущества (кроме технологических) по сравнению с контурами...

Спасибо. Николай.
ЗЫ. в качестве собственно резонаторов "возможно-предположительно предполагается" (сомнительная перспектива третьего порядка ) использовать

DR60D2W4-1000M от Token Electronics
http://www.tokenonline.net/dielectric/die-resonator.htm
ЗЗЫ. они готовы поставить несколько штук...

[Valery_Vlad]

Направляю схему и топологию стабилизированного генератора на 1 ГГц.

Ничего особенного. Образец схемотехники прошлого века. Качественные показатели ниже среднего. Даже не интересно. Я такими элементами не пользовался, не застал.

Вот, пожалуйста! генератор на умножении на 1ГГц (транзисторный в Вашем определении типа умножения)... (собственно генератор, из за которого весь сыр-бор...)

Трудно говорить не зная схемы. Но хуже, чем с фапч не будет.

Сообщение отредактировал Valery_Vlad - Oct 2 2006, 11:19

[Mirabella]

Ничего особенного. Образец схемотехники прошлого века. Качественные показатели ниже среднего. Даже не интересно. Я такими элементами не пользовался, не застал.

Простите, уважаемый Valery_Vlad , уже, как говориться, не корысти ради...
О каких качественных показателях Вы говорите?
Не так давно я уже (по моему, Вам же) говорила, что устройство не может быть "плохим" или "хорошим", "качественным", или "некачественным". То-же самое можно сказать и о его "показателях", т.е. технических характеристиках.
Любое устройство должно обладать совокупностью нужных технико-экономических характеристик.
И все.
Показанное мною устройство обладает такой совокупностью.
Да, оно не формирует "малошумящий" выходной сигнал.
Да, стабильность выходного сигнала здесь явно не 10^-12.
Да, его выходная мощность всего 25 мВт, а не 25 Вт или 25 Квт.
Да, этот аппарат потребляет аж 20 мА, а не 2 мА или 0.5 мка.
Да, его размеры 40х40 мм, а не 4х4 мкм.
Его стоимость в изготовлении(на то время и для нас) была около 1000руб, а не 10 копеек...

Но сделано в свое время оно было для замены генератора (гетеродина) на аналогичную частоту, выполненного по схеме умножения. Который до этого выпускался десятилетиями!
По причине сложности настройки , существенной дороговизны изготовления, зависимости характеристик от температуры, необходимости подбора кварцев и т.п.

И Вы представляете, уважаемый Valery_Vlad , когда к смесителю приемника вместо штатного гетеродина подключили этот, чувствительность его не ухудшилась! Как и другие характеристики.
А характеристики точности определения частоты улучшились, как и некоторые эксплутационные характеристики и технологичность изготовления изделия в целом.
Поэтому попрошу Вас стараться избегать неоправданно оскорбительных выражений по отношению к техническим устройствам.

Для этого есть люди.

Тем не менее остаюсь Вашей,

[Lonesome Wolf]

Не удержался сделать некую ремарку .
Разговор беспредметный, в общем-то.
Уж больно велика пропасть между принципиальной возможностью сделать что-либо и как это будет сделано в конкретном случае, согласно этой самой возможности.
Далеко за примером ходить не буду. Несколько лет назад, когда еще я был несведущ совсем (почти как и сейчас, впрочем ) в этой области, заказали одночастотные синтезаторы для радилокационной системы. Сделали нам, clutter reduction плохенький очень получился, полез я смотреть - сделано принципиально правильно: низкочастотный кварц->высокочастотный VCXO->умножитель. Но результат... Я не стал разбираться, просто заменил одночиповым синтезатором + VC DRO и все. Чуда не случилась - кварц плохенький был уж очень, но 10 дБ выиграли. Изготовитель потом удивлялся - ну мы же правильно делали...
К чему я все это. Обсуждаются ведь принципиальные подходы, а приводятся примеры конкретных устройств в качестве обоснования своей позиции. Это, IMHO, не совсем корректный подход.

[khach]

А кому сейчас нужен MC12147 c ее фазовыми шумами -85dBm/Hz на 10 кгц? Возьмите MAX2620 с шумом -100dBm/Hz на 10 кгц. Там, кстати , и диэлектрический резонатор сразу нарисован в стандартной аппликухе в даташите. Процессор и контроллер PLL конечно нужны, кудаж без них. Можно сэкономить один корпус и нервы в построении VCO, поставив ADF4360-7 с шумами тоже -100dBm/Hz на 10 кгц. А если говорить о тактировании АЦП то прямая дорога в http://pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN800.pdf

[Mirabella]

А кому сейчас нужен MC12147 c ее фазовыми шумами -85dBm/Hz на 10 кгц? ]

Уважаемый khach!
Ну почитайте внимательно содержание нашей ненавязчивой беседы!
Никто не предлагает использовать MC12147 или какую-другую м.с для решения поставленной уважаемым nicom задачи.
Очередной раз появилось утверждение, что ФАПЧ - это сложно, по крайней мере сложнее, чем умножение частоты.
Для иллюстрации неправомерности такого утверждения была показана конкретная конструкция.
Не самая лучшая, не самая худшая. Это старый макет, в котором не стремились сделать минимальные габариты, можно было убрать дополнительный усилитель, сделать двухстороннюю печать и двухсторонний монтаж, габариты уменьшились бы весьма существенно.
Кроме того, показана конструкция умножителя, кому надо - сравнили, после чего этот вопрос можно считать закрытым!
И всё!

Нет все-таки не все.
Способ ведения бесед на технические темы гороздо более продуктивен, когда идет обмен собственным (личным!) опытом с предьявлением разработанного "железа" со всеми его недостатками.
По крайней мере видно, с кем имеешь дело, а то иногда (часто!) бывает, что "за душой" у твоего оппонента (или советчика) ничего нет, кроме острого желания противоречить.
(уважаемые коллеги nicom и Valery_Vlad, это не к Вам).


Теперь к вопросу: а кому нужна с такими-то фазовыми шумами.....
Нужна, порой очень нужна. Хотя-бы потому, что уровень фазовых шумов -это далеко не единственная характеристика генератора.
Где-то эта характеристика чрезвычайно важна - как сейчас для уважаемого nicom, а где-то нет, зато важны другие характеристики этой микросхемы :низкая стоимость или простая установка кода частоты . У этой микросхемы (и ей подобными) есть своя "экологическая ниша".

Немного поражает маниакальное стремление к крайностям: если уж программа моделирования, то обязательно самой последней версии, если синтезатор, то только с минимальным уровнем шумов, если уж усилитель, то с минимальной неравномерностью, максимально широкополосный и т. д.
Увы, это радиолюбительский подход......
У профессионалов реализация каждой из характеристик что-то стоит.

Уважаемые коллеги, уже много раз было сказано: Не все йогурты одинаковы!

[khach]

Очередной раз появилось утверждение, что ФАПЧ - это сложно, по крайней мере сложнее, чем умножение частоты.

Уважаемая Mirabella
Я как раз являюсь сторонником ФАПЧ, и хочу предупредить других участников от возможных ошибок при построении таких систем. Поскольку собственно такие ошибки и приводят к негативному отношению к системам ФАПЧ. Подходя некритически к вопросам проектирования и топологии можно создать себе и окружающим кучу граблей. Вы абсолюно правильно упомянули вопросы построения малошумящего ГУНа. Только следует учесть, что разработчик-цифровик сломает себе голову в попытках правильно спроектировать и развести этот каскад на дискретных элементах. Поэтому и перечислил несколько удобоваримых интегральных ГУНов. Использование коаксиальных керамических резонаторов значительно повышает добротность резонансной цепи по сравнению с дискретными элементами. К сожалению, эти резонаторы имеют достаточно большой разброс по частоте и ненулевой температурный коэффициент. Можно конечно их подстраивать, спиливая фаску на верхнй грани алмазным напильником, но это мазохизм не для серийного изделия. Сразу в системе возникает варикап для подстройки частоты ДР. Управлять варикапом можно двумя способами- непосредственно с АЦП процессора (если он есть)- записываем калибровочную константу в еепром, выставляем при старте, обновляем при ежегодной поверке. Тут надо только отфильтроваться от ВЧ шумов процессора, чтобы они непролезли к варикапу. Вариант второй- полноценный ФАПЧ. Позволяет работать в более широком диапазоне температур, но может испортить спектр сигнала. Тут я категорически несогласен с идеей сделать Вашу схему двухсторонней. Пусть будет большой, много кушать, зато шуметь небудет. Критика по схеме (может кому пригодиться)- питание ГУНа и микросхемы ФАПЧ должно быть развязано, на каждую микросхему- отдельный фильтр. Несимметричная нагрузка ГУНа тоже портит спектр. Вообще желательно при разводке отдельно ГУН и отдельно ФАПЧ окружить земляным полигоном, прошитым виа на землю. Можно значительно поправить спектр, даже копируя 1 в 1 схемотехнику микромодульных фирменных синтезаторов ( разработчики в погоне за миниатюрностью часто жертвуют помехоподавлением)- чуть побольше места, побольше земли, дополнительный фильтр- и спектр почище стал, а схема и элементы те же. И еще мелкий штришок- у кварцевого (НЧ) резонатора может быть полезно поставить варикапы для точной подстройки частоты задающего генератора и борьбы с вандером.