Синтезаторы частот. От концепции к продукту., Ищу книгу, Frequency Synthesizers: Concept to Product Опции

[Green_Smoke]

Приветствую!
Не подскажите не пробегала ли мимо следующая книга.
Frequency Synthesizers: Concept to Product
Alexander Chenakin, Phase Matrix, Inc.
ISBN 978-1-59693-230-2
Хотелось бы на нее взглянуть поближе.

[Chenakin]

>>>Не согласен по поводу шумов. Или мы говорим о разном. Если строить синтезатор по одной и той же схеме, но с разными управляемыми генераторами: ГУН и ЖИГ, то второй по шумам победит. Вы ведь используете свои ГУН 5-10 ГГц? В случае ЖИГ, на 1МГц будут уже его шумы - минус 153-150 дБн/Гц. Полоса петли будет около 100 кГц. ГУН будет иметь всего минус 130 дБн/Гц и полоса петли будет около 1 МГц.

Ну зачем же 1 МГц? Всё зависит, что выдаст опора + 20logN + остаточные шумы синтезатора (т.е. схема построения). Если хотим приблизится к –150 dBc/Hz (к примеру), то полоса петли будет куда выше, ближе к 10 МГц. А ещё дальше и ЖИГ и ГУН начинают сходится к одинаковым величинам, определяемых их активным элементом, т.е. GFkT/2P.

--------------------

>>>Если строить синтезатор по одной и той же схеме, но с разными управляемыми генераторами: ГУН и ЖИГ, то второй по шумам победит.

В принципе никто и не спорит. Зачем обязательно кого-то побеждать? Cмысл в другом: возможно получение ЖИГ-сопоставимых шумов без использования ЖИГов при несопоставимо более высоких скоростях перестройки (если это нужно).

--------------------

>>>И ещё, хотелось бы увидеть спрект сигнала вместе с побочными спектральными составляющими. Голая цифра минус 70 как-то не устраивает. Интересно, где они находятся.

“Голая цифра” фигурирует в спецификациях практически любого поставщика. Вполне нормальный подход. А Вы думаете их легко найти? Reference spurs не просматриваются, спуры DDS задавлены ниже –90 дБн, как минимум. Чтобы “вытаскивать” спуры на таком уровне, нужно на несколько дней запускать ATE в режиме random search. Вылезают различные “вторичные эффекты,” leakages на отдельных “неудобных частотах” и т.д. А потом приходится долго гадать (т.е. анализировать), принадлежит ли этот спуры QS или спектроанализатору, там ведь тоже не боги горшки обжигали. Что ж ещё приводить кроме голой цифры? Выше –70 точно ничего нет, а так всё выглядит довольно чисто до –80 dBc.

[AlDed]

>>>

Александр,
пользуясь случаем еще раз поздравляю тебя с наступившим Новым годом и напоминаю о твоем обещании подготовить для нас (Прист) перевод на генератор

[Chenakin]

Александр,
пользуясь случаем еще раз поздравляю тебя с наступившим Новым годом и напоминаю о твоем обещании подготовить для нас (Прист) перевод на генератор

Ага, кто такой AlDed теперь я знаю. Присутсвие Микрана обозначилось ещё раньше. Хорошая компания подбирается. Это здорово!

Александр, спасибо. Всё понял, постараюсь исправиться

Александр, спасибо за замечательную книгу!
Сегодня утром получил - читаю с удовольствием.
Думаю, что теперь в моих новых изделиях синтезаторы "запоют" с новым и лучшим качеством.

Спасибо! Также недавно получил первые отзывы (весьма лестные) о работе QuickSynа в России. Не скрою, всё это слышать очень приятно, добавляет энергии и оптимизма. Всем спасибо!

Удавалось получать минус 153 на 1 ГГц при опоре с шумом минус 175. Ухудшения фликкера не наблюдалось. Был бы под рукой усилитель с большей разницей P1-G, удалось бы продавить шум и до минус 175. А уж до 5-10 ГГц можно и вторым умножением дотянуться.
По моему мнению, разумный предел по фазовому шуму кварцевых опор лежит около минус 174. Дальше начинаются трудности с усилением для раскачки умножителей - фазовые шумы генератора начинают тонуть в тепловых шумах усилителя.

Александр, если не секрет, DDS используете в виде готовой микросхемы или рассыпной - ЦАП - отдельно, ядро с памятью - отдельно?

Согласен. Я ещё более консервативен. Мой предел –170, дальше начинаю искать альтернативные решения.

DDS используется в виде законченной (не рассыпной) микросхемы. Глубже в детали (комплектующие, схема построения синтезатора) по понятным причинам я вдаваться не могу. Надеюсь, Вы понимаете, я, всё-таки, не свободный художник. Поэтому, заранее извиняюсь, если не смогу ответить на некоторые конкретные вопросы.

Значит всё-таки СВЧ опор должно быть несколько?

Совсем не обязательно. Моё предпочтение - одна опора, а функция синтезатора – это уже распределение этой опоры в нужном диапазоне с нужным шагом (задача действительно может оказаться “неслабой”).

То есть вы хотите сказать, что x2x2 лучше, чем x4? Или x3 - тоже плохо?

>>>То есть вы хотите сказать, что x2x2 лучше, чем x4?
Да, конечно.

>>> Или x3 - тоже плохо
По обстоятельствам... Всё зависит от уровня шумов, с которым имеешь дело. Если отстоишь далеко от тепловых, то и с большими N проблем не возникает.

1) Вообще-то говоря о шуме в -142дБн/Гц в петле на 5 ГГц я, в первую очередь, имел в виду отстройку 10кГц (а не 1 МГц). Про 1 МГц говорил Dr.Drew
2) Не согласен, что к Picosecond в описанной мной ситуации не должно было быть претензий,

1. Понятно. Тогда это уже будут другие решения.
2. Ну, сигнал ещё нужно и усилить (NF, фликкер-шумы усилителя). Я к тому, что я пробовал бы искать другое решение, но это уже дело вкуса...

Синоним словосочетания "метод умножения" - "мультипликативный метод". Отсюда - "мультпликативная парадигма". А ведь гармоники можно взять и путем деления какой-то опоры (например, 10 ГГц), такой метод - уже другая концептуальная схема, другая "парадигма"

Наконец понял, что такое мультипликативная парадигма! Т.е. есть ли опора ниже частоты выходного сигнала, то парадигма мультипликативная, а если выше, то – делительная. А вообще, она, наверное, всё-таки, смешанная.

[AlDed]

Ага, кто такой AlDed теперь я знаю. Присутсвие Микрана обозначилось ещё раньше. Хорошая компания подбирается. Это здорово!

Александр, спасибо. Всё понял, постараюсь исправиться

тогда пользуясь случаем представлю и других! Сергей Бельчиков (Sergey Belthicov) компания Эльвира http://www.elvira.ru/company.html разработчик и производитель широкого диапазона СИ в РФ, в том числе анализаторов спектра ВЧ диапазона.

[Chenakin]

тогда пользуясь случаем представлю и других! Сергей Бельчиков (Sergey Belthicov) компания Эльвира http://www.elvira.ru/company.html разработчик и производитель широкого диапазона СИ в РФ, в том числе анализаторов спектра ВЧ диапазона.

Об Эльвире наслышан. Сергей, не укажите свои координаты мне на achenakin@phasematrix.com? Возможно, в будущем могут возникнуть варианты взаимного сотрудничества. Кстати – из чистого любопытства – почему именно 4-10 ГГц? Это определяется наличием ЖИГа или из архитектурных соображений?

Неслабая задача: грамотно рассчитать частотный план таких опор и их комбинашек, заФАПЧевать их, а затем отфильтровать и смешать с крутым перестраиваемым синтезатором, а затем опять отфильтровать. Реально ли это вообще???

Вполне реально! Более того, можно даже получить выигрыш по размерам/цене. Живой (т.е. действующий) пример – тот же QuickSyn. Вполне приличные параметры (повторяться не будем, но для удобства - см. ниже) умещаются в размеры 5”x7”x1” , что примерно соответствует 12,7 см x 17,8 см x 2,5 см.

 DS_FSW_0010_0020.pdf ( 1007.6 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1054


остальные детали - здесь: http://www.phasematrix.com/pages/Synthesizers.html

Замечу, что помимо генерации собственно самого сигнала в широком диапазоне (~20 ГГц) в эти размеры удаётся запихнуть и множество других полезных и бесполезных функций (калибровка и регулировка мощности выходного сигнала, модуляция (AM, FM, Phase, Pulse), freq. & power sweep, list mode, blanking, reference adjustment, temp. monitor, lock recovery и т. д.). Т.е., по сути, такая “коробочка” получается сопоставимой по тех. параметрам и функциональности (а по некоторым показателям и существенно превосходит) с куда более габаритными (bench-top) приборами известных “грандов мирового футбола” .

[VCO]

Вполне реально! Более того, можно даже получить выигрыш по размерам/цене. Живой (т.е. действующий) пример – тот же QuickSyn.

Нет, я пытался спросить совсем о другом. О QuickSyn я уже давно наслышан - классный синтезатор, спора нет!
Но в нём Вы перереносите спектр опоры вверх до 10 или 20 ГГц, а я имел ввиду перенос опоры 10ГГц, типа PSI, вниз, до 1ГГц.

...Судя по всему, схема должна быть ну очень простая, чтобы занимать ну очень мало места.

Но там места ИМХО достаточно для многоконтурной схемы, особенно, если не брезговать разваркой чипов...

[Chenakin]

Нет, я пытался спросить совсем о другом. О QuickSyn я уже давно наслышан - классный синтезатор, спора нет!
Но в нём Вы перереносите спектр опоры вверх до 10 или 20 ГГц, а я имел ввиду перенос опоры 10ГГц, типа PSI, вниз, до 1ГГц.

В принципе, разницы особой нет. В QuickSyn используется “смешанная” схема, т.е. перенос и вверх и вниз. На 10 ГГц работать даже проще, т.к. от шумов уходишь довольно далеко и на многие “мелочи ” уже можно не обращать внимания. На 1 ГГц нужно быть намного аккуратнее. Другое дело, если в Вашей фразе “а я имел ввиду перенос опоры 10ГГц, типа PSI” упор делается именно на PSI, т.е. требования по шумам становятся гораздо жёстче. Тут уж придётся помучиться, т.к. даже обычные цифровые делители уже такие шумы не поддерживают, придётся делать аналоговые. Но, всё равно, реально!

Кстати, решил добавить для наглядности картинку фазовых шумов ЖИГ-синтезатора, построенного по схеме, концептуально близкой к QuickSyn. Данный синтезатор лежит в основе нашего СК4-БЕЛАН 240/400.

Интересно (просто интересно, никакой критики), а почему у Вас PLL bandwidth выбран близким к 1 МГц? Если Вы используете ЖИГ, то, всё равно, скорость перестройки будет ограничена, а шумы на 1 МГц теряются, т.е. это, как раз, тот случай, который отстаивал Dr. Drew.

Я тоже сегодня прикинул частотный план и понял, что вполне реально обойтись и одной опорой 10 ГГц, сахваченной петлёй OCXO.

Ну, вот, видите, как быстро у нас всех всё сходится! YIG, если Вы теперь не “раскачегарите” тему PSI то, я чувствую, у нас вообще настанет полный штиль в новых идеях. Ну разве что, Dr. Drew подключится

С этой точки зрения синтезатор принципиально проще.

За исключением одного нюанса. Спектроанализатор можно построить и без использования высокочастотного перестраиваемого синтезатора, используя лишь несколько высокочастотных фиксированных опор, которые можно получить вообще без PLL – просто умножением (или делением). А дальше уже работаешь на низких частотах (ПЧ). Вдаваться в подробности не будем, это уже другая тема, хотя и весьма интересная. А вот синтезатор по своей функции должен перекрывать какой-то диапазон и, обычно, с малым шагом. Кроме того, идиллию по фазовым шумам портит скорость перестройки, которую теперь тоже надо вытаскивать. В общем, букет параметров - работы на всех хватит!