Работа DDS AD9910 на верхних частотах., Кто работал на Fout=300-400 МГц поделитесь опытом Опции

[sappy12]

Привет!
Проектирую синтезатор для УКВ на 100-400МГц.
В наличии были устройства на AD9910, поэтому взял его за основу и смакетировал цепочку генерации частоты.
В документации указывают, что на тактовой 1ГГц на выходе можно получить 403 МГц с уровнем побочных спектральных составляющих -50Дб. На практике при этих параметрах получилось другое..
В полосе частот ползут огромные спуры. Во первых прыгающая гармоника на 200МГц, зашкаливает от -40 до 5 Дб, имею постоянных паразитов также на 100 и 300МГц, где-то -15, -20 Дб. Про помехи >500 МГц не говорю, так как они подавятся ФНЧ.
Ситуация улучшается с уменьшением частоты, более менее приемлемые параметры получаю при Fout=300МГц (ниже лучше)
Включение программного фильтра sin(x)/x мало улучшает картину, но дает уменьшение амплитуды на 3Дб

Помимо спуров, на частотах выше 300 возникают проблемы с амплитудой, она плавно падает от 200мВ(для 100МГц) до 20Мв (для 400МГц). Поднять её программно никак не удается, разве что только для равномерности можно программно ослабить на более низких частотах. Но такой малый уровень меня не устраивает.

Пробовал с различными тактами и 800, 900, 1000, 1100Мгц, с использованием внутреннего PLL и без него: Картина одна и та же - при соотношении Fclk/Fout<3 характеристики не приемлемы. На 1100Мгц(хотя в доке заявлено макимум 1000) для Fout=400 немного лучше. На 1200МГц не запустился.

Если подумать то это закономерно, так как по 2 точкам нормальную синусоиду построить сложновато. Однако почему-то приводят же AD такие параметры.

Кто нибудь работал с AD9910? Получали ли нормальный сигнал 400МГц? Как при таких параметрах ведет себя AD9912(читал статьи что вроде как он лучше)? Заранее спасибо.

[sappy12]

Сегодня наконец-то добрался до спектроанализатора:
Спектральный состав тактового сигнала на 25 МГц (до второй гармоники 50 дБ):

PLL-умножитель на 40 (такты 1000МГц), внешний PLL loop filter тоже запаял, фильтр sin(x)/x включен; Rset=2.5КОм (вместо 10КОм, что бы поднять амплитуду), регистр амплитуды в максимуме.

100 МГц на выходе (амплитуда около 200мВ, до спур 60 дБ):

300 МГц на выходе (амплитуда около 40мВ, до спур 20 дБ):

400 МГц на выходе (амплитуда около 12-15мВ, на 200 МГц долбит от -30 до -5дБ):


400 МГц на экране осциллографа (то что на дисплее значение ampl=25 (в самом низу) на самом деле пиковое, такой у меня осциллограф):



PLL-умножитель на 44 (такты 1100МГц) для Fout=400 МГц (все бы ничего но амплитуда мала около 20мВ) зато гармоника на 200 МГц исчезла



вот такие дела.. Что скажите?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[rloc]

100 МГц на выходе (амплитуда около 200мВ, до спур 60 дБ):
вот такие дела.. Что скажите?

Скажу, что очень плохо, на AD9912 (по аналоговой части идентична с AD9910) получается порядка -80 дБн.

PLL-умножитель на 40 (такты 1000МГц), внешний PLL loop filter тоже запаял, фильтр sin(x)/x включен; Rset=2.5КОм (вместо 10КОм, что бы поднять амплитуду), регистр амплитуды в максимуме.

При Rset=2.5k максимальный ток по формуле может достигать 80 мА, что многократно превышает рекомендуемое максимальное значение в 31.6 мА. Как первое предположение - ЦАП работает в сильно нелинейном режиме, на выходе может быть все что угодно.

Тактовый сигнал качественный, использовал два варианта: либо с термостатированного Мориона, либо с новенького генератора Agilent. Спектры ,правда, не снимал, сделаю в понедельник, попробую подцепить рубидиевый генератор, посмотрю что изменится.

Важна не только чистота самого опорного источника, но и отсутствие пролазов при передачи этого сигнала по печатной плате, т.е. непосредственно на самом входе DDS. Мне например, не удавалось достичь уровней побочных составляющих лучше -70 дБн, при распространении тактового сигнала на отдельном, экранированном с двух сторон слое печатной платы, при номинальной частоте в 1ГГц. И даже такой результат не достаточно хорош, чтобы получить на выходе чистенький спектр.

На выходе использовал решения как в evolution boad, дифференциальных выход собираю с помощью трансформатора ADT1-1WT, ФНЧ на 400МГц не ставил, но спуры выше 400 МГц не сильно мешают (Или они как-то влияют и на более низкие частоты??)

На будущее, желательно перед трансформатором ставить балун (например ETC1-1-13, как в evalboard сделано для тактового сигнала), но это когда будете бороться за более высокие порядки чистоты. Про резисторы на выходе надеюсь не забыли?

Тут вроде как все по науке: от цифровой части отвязываюсь по питанию и по земле (с перемычкой конечно), по питанию шунтируюсь кондерами. Если бы в этом были проблемы, то они бы, мне кажется вылезли и на более малых выходных частотах, а там красивый гармонический сигнал (как и положено DDS).

На малых частотах тоже проблемы.

P.S. Интересно, почему Вы измеряете в дБмкВ? Чаще используют дБмВт.