Опора с опорой 300Мгц, да еще и с самодиагностикой Опции

[khach]

Вот проблема образовалась, на ровном месте.
В системе есть опорный генератор в районе 300 Мгц. Малошумящий. Вроде все было просто- взяли кварц на 100, умножили на 3, выделили гармонику на фильтрах итд. Но вот возникла проблема- засинхронизировать этот генератор с внешней опорой 10 Мгц от эталона. Притом схема должна автоматически определять наличие опоры ( ну это еще цветочки) и САМА проверять фазовые шумы опоры 10 Мгц на 1 кгц и 10 кгц (а вот это уже ягодки) и если они хуже определенного порога, давать диагностику.. Вот последнее меня вогнало в ступор. Мощного компа и аудиокарты в приборе нет и не предвидется. Пороговые уровни шума -100 -80 дбн. На ум приходит только синхронный детектор с полосовым фильтром.
ЗЫ фазовый детектор для такой петли самый малошумящий нужен. Наверно все-таки диодный с генератором гармоник лучше поставить? Отстройки то небольшие.
Посоветуйте что-нибудь. А то мне только в древнем немецком частотомере попадалась кварцевая опора, фапчеванная внешенй опорой.

[khach]

У нас предполагается только два режима- фреераннинг и фапч на гармонике опоры. Опора как раз и используется для тактирования ДДСов и всей ВЧ части прибора. К тому же кварц круглый, и опора круглая, поэтому есть желание обойтись вообще без микросхем со счетчиками. Т.е захват петли должен происходить на любой гармонике опоры. Пропускать внешнюю опору напрямую нельзя- по ТЗ допускается режим подключения-отключения опоры "на горячую" и кратковременное ее пропадание. А тактовая должна присутствовать все время и без скачков по фазе.
Но, как оказалось, потребитель умудряется иногда подключать очень "грязную" опору или опору с плохим фазовым шумом. А потом предъявляет претензии по поведению прибора при такой опоре. А командировка с анализатором спектра или измерителем фазовых шумов, чтобы доказать, что потребитель "сам дурак" влетает в копеечку.
Поэтому и возникло требование по самодиагностике. Пока волевым решением остановились на чувствительности системы проверки качества опоры в -100 дБн. Анализироваться конечно будет сигнал управления VCXO. Оцифровывать и крутить фурье с анализом спектра как то нехочется- слишком много наворотов. Пока придумываем, как это сделать по-проще. Поэтому хотелось бы посмотреть на любые схемы с анализом сигнала управления- может кому где попадались подобные схемотехнические решения.

[VCO]

У нас предполагается только два режима- фреераннинг и фапч на гармонике опоры. Опора как раз и используется для тактирования ДДСов и всей ВЧ части прибора. К тому же кварц круглый, и опора круглая, поэтому есть желание обойтись вообще без микросхем со счетчиками. Т.е захват петли должен происходить на любой гармонике опоры. Пропускать внешнюю опору напрямую нельзя- по ТЗ допускается режим подключения-отключения опоры "на горячую" и кратковременное ее пропадание. А тактовая должна присутствовать все время и без скачков по фазе.

Первое предложение в цитате сильно противоречит последнему: при переходе от ФАПЧ к "фриранингу" и наоборот скачков фазы не избежать.
А DDS, кстати, эту проблему может решить. Давненько я не листал pdf-ник AD9912, за это время они уже Rev.F подготовили. Посмотрите фазовые шумы на 1 ГГцовом Вензеле на 99 МГц, по-моему, неплохо. но до -140 дБн/Гц на 1 кГц немного не дотягивает. Да и внешняя опора маловата, 10 МГц до 1 ГГц нелегко поднять! Пожалуй тут, если и использовать ПЦС, то для диагностики что-ли.
P.S.: А нет, стоп! Может и получиться на AD9910, посмотрите такую же картинку с 1 ГГцовым Вензелем на 98.6 МГц: -140 дБн/Гц на 1 кГц, -150 дБн/Гц на 10 кГц.
P.S.2: Но всё равно как-то задача тяжело воспринимается, может не дорос ещё до понимания, но мучают сомнения, что что-то тут не срастается. Самый главный вопрос: почему заказчик должен подключать какую-то свою, да ещё и сомнительную опору. Обычно опору наоборот выводят из прибора наружу. У меня тоже подобная была, но попроще: http://electronix.ru/forum/index.php?showt...%C2%B5&st=0

[khach]

Первое предложение в цитате сильно противоречит последнему: при переходе от ФАПЧ к "фриранингу" и наоборот скачков фазы не избежать.

Почему? Если исчезнет опора, то VCXO просто начнет плыть по фазе, потихоньку съезжая в какое- то предустановленное положение по частоте. Прийдется конечно специально мудрить, чтобы при пропадании опоры ФД не улегся на предел. Может будет ЦАП для подкалибровки управляющего сигнала при наличии референции, а при пропадании референции- просто удержания VCXO в этой точке. Главное, шумов от цифровой схемы не нахватать через эту цепь.

А DDS, кстати, эту проблему может решить. Давненько я не листал pdf-ник AD9912, за это время они уже Rev.F подготовили. Посмотрите фазовые шумы на 1 ГГцовом Вензеле на 99 МГц, по-моему, неплохо. но до -140 дБн/Гц на 1 кГц немного не дотягивает. Да и внешняя опора маловата, 10 МГц до 1 ГГц нелегко поднять! Пожалуй тут, если и использовать ПЦС, то для диагностики что-ли.

Да зачем 1ГГц? В этом приборе самая высокая частота 300 МГц- как раз опора синтезаторов и ДДС, все остальное- ниже по частоте.
Про DDS все равно непонял. Это что же, ручками искать равенство частот опоры и ДДСа, наблюдая за выходом ФД процессором и подстраивая делители частоты и фазы в ДДС? Как то оно через "определенное место" получается.

Самый главный вопрос: почему заказчик должен подключать какую-то свою, да ещё и сомнительную опору. Обычно опору наоборот выводят из прибора наружу.

Ну мы же не всегда самые крутые по опоре. Может у заказчика рубидий есть или другие атомные часы или GPS? А неcколько ВЧ приборов в измерительной цепи в лабе с несинхронизированными опорниками- это такие интересные глюки бывают на частоте биений опорников....
Вот кстати рубидий нас тогда и "убил"- у него "уши" на спектре были с частотой локина звуковой. Т.е среднюю частоту он держал мертво, но что-то пролазило из сервоконтура в сигнал.

А вот по поводу аналоговых полосовых фильтров с глубиной подавления 100дб и выше- это интересно. Особенно реализация проверенная в железе. На операционниках как-то не вытанцовывается. И без НЧ кварцевых фильтров. Не, они конечно есть в наличии- старые советские на 8 Кгц, но напихать их в современную аппаратуру- как то ужастно будет выглядить. Да и на 1 Кгц кварцев небыло. Что то мне подсказывает, что прийдется переходить из НЧ вверх по частоте на 1-5 Мгц и там фильтроваться как было сделано в НЧ аналоговых селективных вольтметрах.

[VCO]

Почему? Если исчезнет опора, то VCXO просто начнет плыть по фазе, потихоньку съезжая в какое- то предустановленное положение по частоте. Прийдется конечно специально мудрить, чтобы при пропадании опоры ФД не улегся на предел. Может будет ЦАП для подкалибровки управляющего сигнала при наличии референции, а при пропадании референции- просто удержания VCXO в этой точке. Главное, шумов от цифровой схемы не нахватать через эту цепь.

По этому вопросу меня сбили мои быстрые ФАПЧ, там фазу CP в переходных процессах рвёт и мечет, "как тузик грелку", судя по данным САПРов. А с узкочастотным ФАПЧем я дела ещё не имел, но там тоже может быть не всё так гладко, как хочется, несмотря на плавность перестройки. Ну да ладно, практика покажет!

Да зачем 1ГГц?

Так затем, что задачу Вы себе поставили невмеренно сложную, которую я предлагаю разрулить DDSом, тактируемым максимум 1ГГц. Я это уже давно “обмозговывал”, поэтому хочу свой вздор? довести до Вас:
Вы столкнулись с единичным случаем, когда внешняя “чужая” опора Вас подвела. Но допустим, что Вас прокинула опора с дикими спурами, не попавшие в точки выбранного радиолюбительского обмера. Как эти палки у Вас выползут – судить Вам, но очень рискованно, при том, что внешняя опора будет тактировать другие DDSы. А формирование основной опоры и от внешнего и внутреннего VCXO для других DDSов уравняет шансы и позволит организовать FFT в желаемой полосе частот.
Ладно, дальше.

В этом приборе самая высокая частота 300 МГц- как раз опора синтезаторов и ДДС, все остальное- ниже по частоте.

Ну и что, поднимать 10 МГц до 1 ГГц нужно для последующего снижения до 100 МГц с помощью DDS. Естественно, что шумы, ухудшившиеся в результате подъёма, улучшатся после снижения DDSом.

Про DDS все равно непонял. Это что же, ручками искать равенство частот опоры и ДДСа, наблюдая за выходом ФД процессором и подстраивая делители частоты и фазы в ДДС? Как то оно через "определенное место" получается.

Да, извиняюсь, пожалуй не поняли! Я предложил DDS с целью формирования подстраиваемой опоры, “в принципе” не имеющей серьёзного сбоя фазы. Для этого обе опоры, и внутренняя, и внешняя поднимаются до 1 ГГц, а переключаются они на вход тактирования DDS в зависимости от того, есть ли на входе 10 МГц, или нет. После этого любой сбой в тактировании DDSa не даст серьёзной ошибки в форме и фазе выходного сигнала. Вам судить, будет ли эта ошибка больше, чем в случае с ФАПЧ, но отсутствие бросков туда-сюда, как в случае с ФД, гарантировано.
Ну а если Вы уверены в абсолютной плавности перестройки ФАПЧ из "фриранинга" и наоборот, то DDS - лишь пособник обмера.

Вот кстати рубидий нас тогда и "убил"- у него "уши" на спектре были с частотой локина звуковой. Т.е среднюю частоту он держал мертво, но что-то пролазило из сервоконтура в сигнал.

Ну а если цезий Вас "убьет" по другому, Вам от этого станет намного лучше?
В теме ФАПЧ VCXO у меня пробел, но из разных тем форума слышал, что “крутой” VCXO можно заФАПЧевать любым "гнилым" кварцем в очень узкой полосе, и будет всё O.K.! А по-моему, не будет! Именно ФАПЧ VCXO и не будет! Или я опять не прав?
Может чего и набуровил, ну так ведь всё от чистого сердца!