Долговременная стабильность ГУНов Опции

[oles_k76]

Имеется хорошо термостатированный гун, частота F0=7.5 ГГц полоса +\-20Мгц Uупр=1-20В
Фазовый шум -90дбс на 10кГц

Гун на основе корпусированный полевик+ ДР+варикап

напряжение управления поддерживается с точностью до четвертого знака

Исследовано множество гунов на предмет долговременной стабильности ,
но частота все время куда-то плывет.
Уходы частоты за несколько часов достигают один -два- три мегагерца
в основном вниз или вверх.

И самое неприятное частота не возвращается
в исходную точку после начала очередного испытания долговременную стабильность.

Может ли кто либо ОБЬЯСНИТЬ ПРИРОДУ явления.
И в принципе для гунов есть ли параметр "долговременная стабильность"

[Georgy]

Ваш ГУН обладает долговременной нестабильностью = 0,0004, а лучше и не получить в такой схеме.
Если правильно понимаю ДР это дроссель? Варикап и ДР всё ваше оружие?
Мне кажется надо улучшить
1. качество собственно резонатора,
2. и оценить по крутизне В/МГц достаточно ли стабильности управляющего напряжения, т.е. хватает ли 4 знаков.
3. стабильность питания общего.
Самый верный выход указан выше -это применить схему с фапч с синтезом.
Успехов!

[oles_k76]

Ваш ГУН обладает долговременной нестабильностью = 0,0004, а лучше и не получить в такой схеме.
Если правильно понимаю ДР это дроссель? Варикап и ДР всё ваше оружие?
Мне кажется надо улучшить
1. качество собственно резонатора,
2. и оценить по крутизне В/МГц достаточно ли стабильности управляющего напряжения, т.е. хватает ли 4 знаков.
3. стабильность питания общего.
Самый верный выход указан выше -это применить схему с фапч с синтезом.
Успехов!

ДР- диэлектрический резонатор

Плыть может по управлению, по питанию (отдельно по затворному и по стоковому), по механике корпуса, по темературе, по испарению воды из подложки (особенно после очередной промывки), усыхать клей, которым ДР приклеен, если покрытие полосков -серебро, то от образования сульфида, когда в соседней лабе яйца протухли :-).



Если действително надо разобраться со стабильностью, а соорудить апч религия или ТЗ непозволяет, то надо в каждый из возможных каналов расстройки ввести искуственное возмущение (поперестраивать напряжения на 100 мВ, подогреть-поохлождать на 10 градусов, засунуть схему в сухой азот или эксикатор итд, и снять знаки и крутизну каждого фактора. Составить таблицу, а потом сравнивать с уходом в тестовых условиях (по знаку и крутизне).

Занятие долгое и неблагодарное. Нас когда-то задолбало, и сделали АПЧ по температуре- привинтили на корпус генератора можный резистор, и микроконтроллер по ПИД держал стабильно частоту, регулируя подогрев. Частоту принимал от внешнего частотометра по СОМ-порту. Позволило избавится от ухода при открывании дверей, смены погоды итд.

Тут я с Вами полностью согласен. В этой конструкции слишком сложный способ крепления ДР.
+ два подстроечных резистора по цепи затвора и стока.-это то о чем я не написал,

подозреваю что подстроечный резистор и "долговременная стабильность"-вещи несовместимые..

По поводу АПЧ можно подумать...
А вот ФАПЧ не годится сразу.Слишком большой коэфициент деления и
требуется малый шаг перестройки. (Фазовые шумы плохие)

[Navuhodonosor]

ДР- диэлектрический резонатор
Тут я с Вами полностью согласен. В этой конструкции слишком сложный способ крепления ДР.
+ два подстроечных резистора по цепи затвора и стока.-это то о чем я не написал,

подозреваю что подстроечный резистор и "долговременная стабильность"-вещи несовместимые..

По поводу АПЧ можно подумать...
А вот ФАПЧ не годится сразу.Слишком большой коэфициент деления и
требуется малый шаг перестройки. (Фазовые шумы плохие)

Это сообщение меня очень заинтересовало. Лет десять назад я наблюдал примерно то же. Природа так и не была до конца выявлена.
Именно так все и выглядело. От включения к включению или по мере работы частота все время "ползла" в одном и том же направлении. И никакого экпоненциального выполаживания не наблюдалось. Единственно, что могу сказать, что данное явление наблюдалось в макетном корпусе. Это был штампованный корпсус, из латуни, которая не была покрыта никаким защитным слоем, с щелями и т.п.
Когда всю схему поместили в полностью герметичный корпус, сделанный по всем правилам, явление исчезло. И частота стала вести себя так, как и должна вести, т.е. с измением температуры.

[yusin]

Это сообщение меня очень заинтересовало. Лет десять назад я наблюдал примерно то же. Природа так и не была до конца выявлена.
Именно так все и выглядело. От включения к включению или по мере работы частота все время "ползла" в одном и том же направлении. И никакого экпоненциального выполаживания не наблюдалось. Единственно, что могу сказать, что данное явление наблюдалось в макетном корпусе. Это был штампованный корпсус, из латуни, которая не была покрыта никаким защитным слоем, с щелями и т.п.
Когда всю схему поместили в полностью герметичный корпус, сделанный по всем правилам, явление исчезло. И частота стала вести себя так, как и должна вести, т.е. с измением температуры.

И еще несколько ключевых моментов предыдущего обсуждения:

(олесь @ Apr 17 2007, 13:32)
"Имеется хорошо термостатированный гун, частота F0=7.5 ГГц полоса +\-20Мгц Uупр=1-20В Фазовый шум -90дбс на 10кГц.
Исследовано множество гунов на предмет долговременной стабильности , но частота все время куда-то плывет. Уходы частоты за несколько часов достигают один -два- три мегагерца в основном вниз или вверх.
И самое неприятное частота не возвращается в исходную точку после начала очередного испытания долговременную стабильность."

(Lonesome Wolf @ Apr 19 2007, 12:41)
"...это диэлектрический резонатор- поэтому указанные уходы при термостатированном генераторе (и всех остальных ухишрениях) - выше всякой нормы. И выше просто нормы даже без термостатирования."

(олесь @ Apr 20 2007, 13:24)
"Тут я с Вами полностью согласен. В этой конструкции слишком сложный способ крепления ДР.
+ два подстроечных резистора по цепи затвора и стока.-это то о чем я не написал,
подозреваю что подстроечный резистор и "долговременная стабильность"-вещи несовместимые.. "

Не могу согласиться с утверждением уважаемого Navuhodonosor'a, что "...природа так и не была до конца выявлена." Можно найти много статей по оптимизации параметров DRO.
Как известно, собственная, не нагруженная добротность DR, установленного в правильно спроектированный корпус, не должна быть ниже 7000-8000 на этих частотах. Однако макетный корпус может все испортить. Плюс к тому сильная, неверно выбранная связь с цепями перестройки и/или генерирующим транзистором и нагруженная добротность может опуститься ниже 1000, к уровню 200-300.
И вот тогда начинаются все эти эффекты с нестабильной частотой. Как легко посчитать, для такой добротности частота УСТАНОВЛЕНИЯ ( start up) колебаний будет плавать как раз в пределах единиц мегагерц. Да еще и подстроечные резисторы в цепи затвора и стока будут уводить рабочую точку транзистора и частоту во время работы. Плюс к тому в перегруженных генераторах спектр богат гармониками и, как следствие, повышенная чувствительность к нагрузке. Которая также не стабильна во времени, особенно если в нее входят кабели, ведущие к частотомеру.
Это конечно только одна из "теорий", но по-моему скромному мнению, объясняющая этот эффект.
Ну а как "выправить эффект", для уже спроектированного и почти запущенного в серию изделия -это конечно намного сложнее любой теории....

[Navuhodonosor]

Не могу согласиться с утверждением уважаемого Navuhodonosor'a, что "...природа так и не была до конца выявлена." Можно найти много статей по оптимизации параметров DRO.
Как известно, собственная, не нагруженная добротность DR, установленного в правильно спроектированный корпус, не должна быть ниже 7000-8000 на этих частотах. Однако макетный корпус может все испортить. Плюс к тому сильная, неверно выбранная связь с цепями перестройки и/или генерирующим транзистором и нагруженная добротность может опуститься ниже 1000, к уровню 200-300.
И вот тогда начинаются все эти эффекты с нестабильной частотой. Как легко посчитать, для такой добротности частота УСТАНОВЛЕНИЯ ( start up) колебаний будет плавать как раз в пределах единиц мегагерц. Да еще и подстроечные резисторы в цепи затвора и стока будут уводить рабочую точку транзистора и частоту во время работы. Плюс к тому в перегруженных генераторах спектр богат гармониками и, как следствие, повышенная чувствительность к нагрузке. Которая также не стабильна во времени, особенно если в нее входят кабели, ведущие к частотомеру.
Это конечно только одна из "теорий", но по-моему скромному мнению, объясняющая этот эффект.
Ну а как "выправить эффект", для уже спроектированного и почти запущенного в серию изделия -это конечно намного сложнее любой теории....
[/quote]

Не-а...
То ли я не понял, то ли Вы не поняли суть вопроса.
Вопрос был о том, что частота плывет, но все время в одну сторону.
Меня особенно смешит пункт про кабели, ведущие к частотомеру. Сколько кабелей ведет к частотомеру? Что с этими кабелями происходит по-вашему? Кроме того, схема была построена с 10 дБ развязкой по нагрузке.
А штука происходила такая. Включаешь генератор, после некоторой паузы (минут 10, после прогрева) начинаешь замерять частоту. Отмечаешь, что она медленно, но неуклонно плывет. Оставляли на ночь, на сутки - плывет, собака. Выключишь генератор, включишь, а исходная частота другая, не такая, как при первом измерении. Плыло все вверх и не на единицы МГц а на десятки кГц/ч.
Не плавала частота туда-сюда, а именно в одном направлении шла, причем старением это объяснить нельзя, слишком мал период измерения.
А подстроечников в макете никаких и не было.

[yusin]

Статья к предыдущему посту про исследования природы долговременного дрейфа частоты DRO- генераторов с диэлектрическим резонатором.
На сегодняшний день кроме MESFET, HEMT, PHEMT существуют и малошумящие GaAs, InGaP HBT, или биполярные SiGe транзисторы, свободные от недостатков полевиков, приводящих к долговременному дрейфу частоты DRO.

Прикрепленные файлы

 LONG_TERM_STABILITY_OF_DRO.pdf ( 304.13 килобайт ) Кол-во скачиваний: 76