Уменьшение фазовых шумов входной тактовой частоты, вопрос Опции

[sergunas]

Есть входная частота 100МГц, предназначенная для тактирования АЦП, высокостабильная, но с фазовыми шумами. Каким образом можно избавиться от этих шумов, сохранив высокую стабильность частоты?

[soldat_shveyk]

Думаю, что достаточно хорошо отфильтровать фазовые шумы тактового сигнала 100 МГц не удастся.
Не помогут тут не кварцевые фильтры, ни ФАПЧ. Дешевле всего взять новый источник сигнала 100 МГц.
В принципе, АЦП - по большому счету является обычным смесителем в составе радиоприемника, и,
следовательно все шорохи и фазовые шумы сигнала запуска переносятся на принимаемый сигнал.
Если Вы строите серьезное РПУ с жесткими требованиями по избирательности на малых отстройках (3 или 5 кГц) и динамике по интермодуляции, то к генерации опорного сигнала АЦП надо подходить со всей ответственностью. На мой взгляд, наиболее эффективное решение - использовать прецезионный кварцевый генератор 100 МГц, например производства МОРИОН (СПб). Я сам такие активно пользую - регулярно и с удовольствием. Если под рукой ничего нет, то можно разобрать отечественный генератор Г4-164 - там есть схема формирования основной частоты (100 МГц) из опорного генератора Гиацинт (5МГц). Схема фиксированная, бесперестроечная, 100 МГц сигнал на выходе - очень чистый. Я начинал как раз с него.

[Stanislav]

Думаю, что достаточно хорошо отфильтровать фазовые шумы тактового сигнала 100 МГц не удастся. Не помогут тут не кварцевые фильтры, ни ФАПЧ.

А "достаточно хорошо" - это насколько? И почему именно нельзя?

-----------------------------
2 sergunas
Поищите, как достигают малого уровня шумов в эталонах частоты. Сам частотозадающий элемент там часто шумит нипадеццки, но выход получается весьма чистым.
В Вашем случае, видимо, подойдёт способ подстройки малошумящего (напр., кварцевого) генератора по шумному эталону, при помощи ФАП с узкой полосой петли слежения.

ЗЫ. Кстати, Вы забыли назвать численные значения: какой джиттер есть, и какой нужен? А также спектральные характеристики шума.

[sergunas]

Поищите, как достигают малого уровня шумов в эталонах частоты. Сам частотозадающий элемент там часто шумит нипадеццки, но выход получается весьма чистым.

Спасибо, попробую, если "пнёте" в нужном направлении поиска (подкините ключевые слова для поиска) буду очень признателен.

В Вашем случае, видимо, подойдёт способ подстройки малошумящего (напр., кварцевого) генератора по шумному эталону, при помощи ФАП с узкой полосой петли слежения.

Звучит красиво Охотно верю, хотелось бы только немного понять почему так... Объясните, почему мне менее подходит просто кварцевый фильтр, как предлагают, или независимый кварцевый генератор.

ЗЫ. Кстати, Вы забыли назвать численные значения: какой джиттер есть, и какой нужен? А также спектральные характеристики шума.

Я их точно не знаю. Не думаю, что входной джиттер очень большой, ну скажем 100ppm. А хотелось бы конечно джиттер при прочих равных условиях получше, ориентировочно, скажем, нужен джиттер 10 ppm.
Спектральные характеристики шума, я так понимаю, вытекают из джиттера и максимального slew rate входного сигнала, так?

Analog Dialogue

спасибо, это надо осилить

[Stanislav]

Спасибо, попробую, если "пнёте" в нужном направлении поиска (подкините ключевые слова для поиска) буду очень признателен.

Ну, "квантовый стандарт частоты", например.

...Звучит красиво Охотно верю, хотелось бы только немного понять почему так... Объясните, почему мне менее подходит просто кварцевый фильтр, как предлагают, или независимый кварцевый генератор.

А это уж Вам решать.
Узкополосный кварцевый фильтр сделать гораздо сложнее, чем подстраиваемый с помощью ФАПЧ малошумящий генератор.
Если нужен независимый кварцевый генератор, сделайте его. Только зачем тогда нужен высокостабильный и шумящий опорный?

...Я их точно не знаю. Не думаю, что входной джиттер очень большой, ну скажем 100ppm. А хотелось бы конечно джиттер при прочих равных условиях получше, ориентировочно, скажем, нужен джиттер 10 ppm.

Вообщё-то, джиттер измеряется в секундах. Чаще всего, в смысле среднеквадратичного значения. Что такое 100 и 10 ppm, мне не совсем понятно.
Ну, ладно.
Скажите, что из себя представляет Ваш опорный генератор? Есть ли о нём хоть какие-нибудь сведения? Например, интересует его девиация Аллана, а также плотность шума на разных частотах.
Какова долговременная (не)стабильность тактовой частоты Вас бы устроила?
Далее, какой АЦП применяется, и что Вы от него хотите получить?
Ну, и, наконец, какой сигнал предполагается подавать на его вход?
Без задания этих условий никакие советы не будут по-настоящему полезными.

...Спектральные характеристики шума, я так понимаю, вытекают из джиттера и максимального slew rate входного сигнала, так?

Нет, не так.
Джиттер - величина интегральная, и, хотя связана со спектральной плотностью шума, не зависит от неё напрямую, а характеризует только мощность.
Как именно нужно фильтровать - зависит от Ваших требований.

Сообщение отредактировал Stanislav - Apr 9 2008, 06:49

[proxi]

Вообщё-то, джиттер измеряется в секундах. Чаще всего, в смысле среднеквадратичного значения. Что такое 100 и 10 ppm, мне не совсем понятно.

ppm это относительное отклонение 10-6 ..те для МГц это один Гц...

[Stanislav]

Вообщё-то, джиттер измеряется в секундах. Чаще всего, в смысле среднеквадратичного значения. Что такое 100 и 10 ppm, мне не совсем понятно.

ppm это относительное отклонение 10-6 ..те для МГц это один Гц...

Что такое ppm, мне известно. Но, в данном контексте, всё равно не совсем понятно, как можно смешивать секунды с герцами...
Ну да бог с ним. Тогда получается, что нужен джиттер в 100фс, я правильно понял?