Скорость, шаг, шумы … как совместить не совместимое., Синтезатор частоты с высокой скоростью свипирования Опции

[Vecheslav]

Здравствуйте, хочу выставить на обсуждение свой проект. Требуется создать синтезатор со следующими основными характеристиками:
Диапазон перестройки: 6000 – 12000 МГц
Шаг перестройки: 100кГц
Скорость перестройки: 1мкС
Уровень фазовых шумов: -70dBc/Гц@100кГц не хуже.

Для обеспечения высокой скорости перестройки с малым шагом, кроме как «качать» опору с помощью DDS ничего больше в голову не пришло.
Сразу скажу, что я человек новый в этом деле, практики нет вообще, время теоретического изучения данного направления меньше 4-х месяцев. За это время было прочитано масса статей и перечитан не один форум, в результате была выбрана следующая структурная схема:

Рисунок 1. Структурная схема синтезатора с ФАПЧ диапазона 6 – 12 ГГц.

Вопросы:
1) Влияние делителя ADF5000 на фазовые шумы (может взять /4 или /8) ?
2) Делитель лучше включать как показано на рисунке 2?

Рисунок 2. Схема включения делителя ADF500x.

3) Почему при использовании DDS в качестве опорного генератора лучше использовать синтезатор дробник?
4) Как выбирать опорную частоту для DDS так чтобы обеспечить максимальнюу скорость и минимальные фазовые шумы, а также побочные компоненты на частотах n•FCLK ± FOUT были максимально отфильтрованы.

Рисунок 3. Побочные компоненты и огибающая выходного спектра DDS.

5) Синтезатор был смоделирован в программе ADIsimPLL.


Рисунок 4. Схема включения синтезатора ADF4156 с ФАПЧ в программе ADIsimPLL.

Для обеспечения времени перестройки в 1мкС частота среза петлевого фильтра была выбрана 5МГц, время переходного процесса при этом получилось примерно 0,6мкС (с запасом).

Рисунок 5. Время установления частоты.

Фильтр был выбран активный с предварительной фильтрацией, инвертирующие включение.
Первичный выбор операционного усилителя проходил по двум параметрам, полоса пропускания ОУ должна быть на порядок выше полосы пропускания ФНЧ, то есть не менее 50МГц и по напряжению питания т.к. управляющее напряжение ГУНа (HMC732LC4b) от (0-23)В. Из ОУ предложенных в программе ADIsimPLL ничего не подошло. С интернета были скачены все ОУ фирмы ANALOG DEVICES. Выбрано было более трех десятков ОУ. Добавил пару моделей в ADIsimPLL 3.40->libBackup->OpAmp-> AnalogDevices.lib. При создании моделей было замечено, что при увеличении Ib на графике Leakage возле частоты основного сигнала появляются гармоники, то есть чем больше Ib тем больше количество, а самое главное и уровень этих гармоник. В литературе было вычитано, что это входной ток ошибки ОУ. Исходя из этого окончательный выбор пал на ОУ AD8033 с полосой 80МГц, Wide supply voltage range: 5 V to 24 V, и Ib = 1.5pA (IBias = 1.5p), была создана модель

.model AD8033
VNoise = 11n
VnCornerFreq = 700
INoise = 0.7f
VOffset = 1m
IOffset = 1p
IBias = 1.5p
.endmodel


Рисунок 6. Уровень шумов относительно основного сигнала? (как назвать этот график?)

А теперь вопрос:
а) Правильно ли выбрана полоса пропускания фильтра, и как отразится на шумовых характеристиках столь широкая полоса?
б) Правильно ли я действовал при выборе ОУ, может у кого есть опыт в создании активных петель для обеспечения такой скорости перестройки при сохранении заданных шумовых характеристик?

6) Как лучше ответвлять сигнал на обратную петлю ФАПЧ, через резистивный Т образный мост(по 18 Ом) или через ответвитесь, имеет ли это значение для улучшения качества шумов? Смотрим рисунок


Рисунок 7. а) Т – образный мост б) ответвитель.
7) Вообще как на ваш взгляд будет ли успевать синтезатор работать на таких скоростях, я так понимаю скорость самого синтезатора ограничена частотой сравнения фазового детектора, у ADF4156 частота фазового детектора Fфд = 32МГц, т.е. я так понимаю примерно 0,03 мкС для него максимальная скорость перестройки? Вроде как программно можно задать синтезатору количество раз сравнения ОСНОВНОГО сигнала с ОПОРНЫМ, есть такое?
8) В ADIsimPLL ГУН можно создать двумя путями: табличным и описанием его параметров. Я создал табличную модель заведя данные зависимости управляющего напряжения от частоты а также фазовые шумы. Меня смущает график №3 что это?

Рисунок 8. Характеристики ГУНа (HMC732LC4b)

Вторым способом у меня не получается создать модель, постоянно выдает какую то ошибку. Насколько правильно будет описан ГУН первым или вторым способом?

9) Спуры (Шыпы, Шпоры) что это такое я так до конца и не понял, какова природа их происхождения и как с ними бороться? на анализаторе спектра они в каком виде будут?

Рисунок 9. Общая шумовая характеристика при различных отстройках.

Только не надо отправлять меня читать опять литературу, и так далее, на все заданные мной вопросы у меня есть свое мнение, хочется услышать про тоже но другими словами.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[VCO]

Vecheslav, я не случайно спросил о назначении синтезатора, так как это может оказаться очень важным обстоятельством, как пару-тройку раз было у меня. Примерно такое же сложное задание недавно получил и я: сделать один октавный СВЧ-синтезатор с шагом 1 кГц, ф.ш. -102 дБн/Гц и спурами не выше -90 дБн и один "крутой" СВЧ-синтезатор на фиксированную частоту. Справедливости ради надо сказать, что время перестройки было установлено не более 10 мс, что в 10000 раз больше, чем у Вас, но всё равно для меня эта задача казалась нерешаемой: синтезаторы с таким чистым спектром я ещё не делал, об использовании DDS не могло идти и речи, даже после фильтрации спуры при переносе вверх взмыли бы до -70 дБн.
Всё решилось только после того, как я влез с головою в архитектуру приёмника, для которого предназначались синтезаторы. Оказалось, что это приёмник с двойным преобразованием частоты, где оба синтезатора - источники частот гетеродинов понижающих преобразователей (даунконверторов) частоты, а функцию "мелкого шага" можно перенести с октавного на одночастотный синтезатор, преобразовав изходное задание в следующий вид: сделать один октавный СВЧ-синтезатор с шагом 100 МГц, ф.ш. -102 дБн/Гц и спурами не выше -90 дБн и один СВЧ-синтезатор, перестраиваемый в полосе 100 МГц с шагом 1 кГц с аналогичными характеристиками по чистоте спектра.
В итоге мне скоро предстоит (сейчас жду изготовления ПП и закупки комплектующих) делать два синтезатора средней сложности вместо одного очень сложного и одного простого.
Возможно, что у Вас таже самая ситуация, тогда всё может сильно упроститься с одного суперсложного синтезатора в два сложных.

[Vecheslav]

Vecheslav, я не случайно спросил о назначении синтезатора, так как это может оказаться очень важным обстоятельством, как пару-тройку раз было у меня. Примерно такое же сложное задание недавно получил и я: сделать один октавный СВЧ-синтезатор с шагом 1 кГц, ф.ш. -102 дБн/Гц и спурами не выше -90 дБн и один "крутой" СВЧ-синтезатор на фиксированную частоту. Справедливости ради надо сказать, что время перестройки было установлено не более 10 мс, что в 10000 раз больше, чем у Вас, но всё равно для меня эта задача казалась нерешаемой: синтезаторы с таким чистым спектром я ещё не делал, об использовании DDS не могло идти и речи, даже после фильтрации спуры при переносе вверх взмыли бы до -70 дБн.
Всё решилось только после того, как я влез с головою в архитектуру приёмника, для которого предназначались синтезаторы. Оказалось, что это приёмник с двойным преобразованием частоты, где оба синтезатора - источники частот гетеродинов понижающих преобразователей (даунконверторов) частоты, а функцию "мелкого шага" можно перенести с октавного на одночастотный синтезатор, преобразовав изходное задание в следующий вид: сделать один октавный СВЧ-синтезатор с шагом 100 МГц, ф.ш. -102 дБн/Гц и спурами не выше -90 дБн и один СВЧ-синтезатор, перестраиваемый в полосе 100 МГц с шагом 1 кГц с аналогичными характеристиками по чистоте спектра.
В итоге мне скоро предстоит (сейчас жду изготовления ПП и закупки комплектующих) делать два синтезатора средней сложности вместо одного очень сложного и одного простого.
Возможно, что у Вас таже самая ситуация, тогда всё может сильно упроститься с одного суперсложного синтезатора в два сложных.

у меня смысл примерно тот же синтезатор выступает в качестве гетеродина который переносит принимаемый сигнал в область ПЧ. Я вот только не понял как вам удалось решить проблему. Еще я не понимаю термин "октавный синтезатор" "одно частотный синтезатор". Я вот выше не спроста о печатался. Сегодня перечитал ТЗ у меня в задании ширина спектра должна быть по уровню -70дБ не больше 100кГц, то есть что фазовые шумы должны быть не больше -70dBc при отстройки на 50 кГц, скорость перестройки 100кГц/мкс. Подразумевается работа как в режиме "СВИП" быстрая перестройка так и в режиме "ФАПЧ" шагать по диапазону с большим шагом (скорость тут не важна)

Я же говорю- делить 12 на 4 прескалером, потом квадратурный смеситель на ADL5385 например (он же и прескалер на 2 еще дополнительно) и потом какой-либо синтезатор ФАПЧ.

я вот тут схему накидал, если вам не трудно не могли бы вы описать принцип работы, в чем выигрыш такого построения.

У топикстартера частный случай и не высокие требования по шумам, поэтому предложу такую конфигурацию прямого синтеза . Без ДДС, возьмем фракциональный PLL , опору 200М, реф_предделитель переключаем либо 3 либо 4 ( или 3-5) и таким макаром, чтобы фракциональная часть оказывалась всегда существенно выше полосы (на порядок) его фильтра ПЛЛ, в этом случае спуры в полосе невелики совсем. Полосу фильтра уменьшаем до 200-1000кГц , назначение PLL в таком случае - следить за частотой на выходе "интегрально". Дифференциально "мелкие ступеньки" на пиле ГУНа пусть обеспечиваются коммутируемым мелким конденсатором, подключаемым при смене частоты к интегрирующей емкости ОУ фильтра PLL. Перед этим конденсатор должен заряжаться от ЦАП в каждом цикле смены частоты. Невысокая дифференциальная точность каждой ступеньки не важна по ТЗ (10кГц на фоне 100кГц ступеньки могут быть обеспечены даже 8 разрядным ЦАПом). Весь свип 6-12G занимает у стартера много десятков миллисекунд и интегральная точность по всей пиле ГУНа может быть достигнута узкополосной петлей.
Вероятно потребуется калибровка все этой кухни в медленном режиме.

трудно для моего понимания, боюсь без структурной схемы не понять. А как мы с такой узкой полосой будем двигаться со скорость 100кГц/мкс. И вообще я правильно понимаю что точность установки частоты зависит от точности установки частоты опорного генератора? И где в петле у нас ЦАП будет стоять?

Зы. Отвод на прескалер на 6 ггц прекрасно получается микрополосковым направленником- ненадо городить звезду на резисторах. Ну и тогда перед прескалером очень желателен gain block, он и развязку сразу обеспечит.

а получится с такой полосой направленник сделать, звезде на резисторах на этот параметр вроде плевать, а все таки в чем выигрыш?

Сообщение отредактировал Vecheslav - Sep 19 2011, 14:50

[khach]

я вот тут схему накидал, если вам не трудно не могли бы вы описать принцип работы, в чем выигрыш такого построения.

Идея отражена правильно, только есть некоторые огрехи- После ДДС надо ставить формирующие фильтры. Или обычные ФНЧ, или полосовики на вторую зону найквиста (очередное ноу-хау). После квадратурного смесителя тоже надо ФНЧ поставить, или два переключаемых- мы же работаем с октавным синтезатором, вторая гармоника ГУН весьма велика может быть, и теоретически возможен захват петли за вторую гармонику. Вот для этого и два переключаемых фильтра- один на нижний полудиапазон, второй-на верхний. Хотя можно и проще это сделать, но для этого сионал управления ГУНом надо завести в контроллер на аналоговый вход АЦП- тогда можно отследить захват за гармонику и "сдернуть" ГУН на нужную частоту.
Ну и опора 10 МГц при ФД 100- это явная ошибка. Опора должна быть выше или равна частоте ФД. ADF4108 тут лишний совершенно- после смесителя у нас частоты 750-1500 минус частота ДДС. 4108 со своми 8 ГГц с ума сойдет или зацепится за верхнюю боковую. Поэтому АДФ 4112 с головой достаточно. Если же все таки почему-то ставить 4108 то надо поднять крутизну RF сигнала отдельным компаратором перед 4108.
Опора для всей этой канители- лучше кварцевый генератор на 100-120 Мгц с хорошим спектром. Потом эта частота умножается на 8 или 10 и служит опорой ДДС, а на микросхему ФАПЧ- идет непосредственно.
Октавный синтезатор- синтезатор с перестройкой частоты в 2 раза. Это выделяется особо, потому что октавник построить сложнее, чем синтезатор на 10-20 % полосы. Та же вторая гармоника сбивает синтез с толку, плохие фазовые шумы ГУНа, Квадратурные мосты на краях диапазона оказываются не таким уж и квадратурными ну и прочие грабли.
ЗЫ. про фазовую перестройку LO- простите великодушно за вопрос, как автор и хозяин топика, просто если в тему пришли хорошие спецы, то иногда хочется задать вопрос на грани фола, вдруг в пылу дискуссии что подскажут.

[Vecheslav]

Октавный синтезатор- синтезатор с перестройкой частоты в 2 раза.

на первую часть ответа я еще задам вопросы, но хочется хотя бы в простейшем разобраться... с перестройкой частоты в 2 раза куда, чего? Уже весь интернет перерыл, в википедии ни слова. Есть гун, у него в зависимости от подаваемого на варикап напряжения на выходе какое то значение частоты. На анализаторе спектра это 1 сигнал со своим фазовым шумом. Охватив ГУН петлей фапч мы также на выходе получаем один сигнал.

Идея отражена правильно, только есть некоторые огрехи- После ДДС надо ставить формирующие фильтры. Или обычные ФНЧ, или полосовики на вторую зону найквиста (очередное ноу-хау).

Сразу вопрос как выбирать частоту среза для таких фильтров, меняя выходную частоту ДДС со скоростью 100кГц/мкс эти фильтры не будут затягивать время нарастания сигнала? Вторая зона найквиста, я так понимаю для ДДС, а какую частоту ДДС нужно подмешивать и вообще зачем нам квадратурный модулятор что именно он делает с основным сигналом ГУНа и с сигналами ДДС sin(t) и cos(t). В чем полезность такого включения?

Ну и опора 10 МГц при ФД 100- это явная ошибка.

ну да это качепятка ... хотя в моем случае возможно все )))

После квадратурного смесителя тоже надо ФНЧ поставить, или два переключаемых- мы же работаем с октавным синтезатором, вторая гармоника ГУН весьма велика может быть, и теоретически возможен захват петли за вторую гармонику. Вот для этого и два переключаемых фильтра- один на нижний полудиапазон, второй-на верхний.

переключать фильтры через коммутатор?

Хотя можно и проще это сделать, но для этого сионал управления ГУНом надо завести в контроллер на аналоговый вход АЦП- тогда можно отследить захват за гармонику и "сдернуть" ГУН на нужную частоту.

трудно к паниманию, понял только про оцифровку управляющего напряжения, а как при этом дергать гун с гармоники на основной сигнал не понятно ... и как все это отслеживать на скорости 100кГц/1мкс

ADF4108 тут лишний совершенно- после смесителя у нас частоты 750-1500 минус частота ДДС. 4108 со своми 8 ГГц с ума сойдет или зацепится за верхнюю боковую. Поэтому АДФ 4112 с головой достаточно. Если же все таки почему-то ставить 4108 то надо поднять крутизну RF сигнала отдельным компаратором перед 4108.

ну тут все более менее понятно... но все таки вопрос я так понимаю если синтезатор до 8ггц то сильно низкую частоту на него подавать не есть хорошо ... посмотрел 4112 все хорошо, а частота фазового детектора 55 мгц , тогда предлагаемую вами опору в 100-120мгц нужно как минимум попалам делить (R=2) может тогда и опору пониже, там и шумы пониже. Или все таки 4108 с частотой фд 104 мгц.

Сообщение отредактировал Vecheslav - Sep 19 2011, 17:40

[khach]

но хочется хотя бы в простейшем разобраться... с перестройкой частоты в 2 раза куда, чего?

Обьясняю на пальцах. 12000-6000=6000 Это диапазон перестройки. А это диапазон перестройки в разах (12000-6000)/12000=1/2=50%. Ели бы например был задан диапазон перестройки 11000-12000 то перестройка в разах была бы (12000-11000)/12000=1/12=8%

Есть гун, у него в зависимости от подаваемого на варикап напряжения на выходе какое то значение частоты. На анализаторе спектра это 1 сигнал со своим фазовым шумом. Охватив ГУН петлей фапч мы также на выходе получаем один сигнал.

Там их больше. Если включим широкую полосу обзора на анализатре спектра, то найдет сигналы на частое 2f, 3f итд. Это гармоники сигнала :-). Они конечно меньше по амплитуде, но иногда достаточны для всяческих неприятностей. Например, стояли мы на частоте 6000. А потом поменяли частоту в петле на 12000. Так вот, с весьма большой вероятностью, мы останемя стоять на частоте 6000, а петля залочится за вторую гармонику сигнала. вариант входа в захват частоты при пердварительно незалоченной петле (начальное состояние системы после включения питания или срыва захвата) более интересен и мало предсказуем. Еще хуже, когда в сигнале есть комбинационные частоты- тогда полярность петли может не совпадать с полярностю перестройки той комбинационной частоты, за которую синтезатор в этот момент захватился (ну чувствительность прескалера максимальна для этой компоненты например). Тогда петля вообще может не залочится или попасть в автоколебательный режим.

Сразу вопрос как выбирать частоту среза для таких фильтров, меняя выходную частоту ДДС со скоростью 100кГц/мкс эти фильтры не будут затягивать время нарастания сигнала?

Вопрос очень интересен. Да, фильтры могут затягивать процесс перестройки- для 1 мкс это уже может быть важно. Но зависит это не от частоты среза фильтра, а от его добротности.

Вторая зона найквиста, я так понимаю для ДДС, а какую частоту ДДС нужно подмешивать и вообще зачем нам квадратурный модулятор что именно он делает с основным сигналом ГУНа и с сигналами ДДС sin(t) и cos(t). В чем полезность такого включения?

Вторая зона позволяет например работать с диапазоном перестройки ДДС 1100-1400 мгц при опоре 1000 мгц. Ну а первая-соответсвенно 0-400 (я оставляю запасы по частоте для фильтров).
Квадратурный смеситель позволяет получить частоту F-Fdds а не смесь из F-Fdds и F+Fdds. Если бы перестройка не была октавной, то лишнюю частоту можно было бы зарезать фильтром.

переключать фильтры через коммутатор?

Ну да, PiN диодами например. Хотя в момент переключения возможен срыв захвата.

трудно к паниманию, понял только про оцифровку управляющего напряжения, а как при этом дергать гун с гармоники на основной сигнал не понятно ... и как все это отслеживать на скорости 100кГц/1мкс

Да нет, просто на одной частоте. Например как выше- записали мы в петлю 6000 и незнаем, за какую гармонику петля "зацепилась". Меряем управляющее напряжение- ага, оно высокое, соответствует 12000. Записали в петлю 4500 (знаю, что за диапазоном, но мы же за 2 гармонику держимся)- ГУН съехал на 9000. И тут мы записываем 9000 и все- мы на паравильной гармонике. Теперь при перестройке достаточно перестраиваться не скачками, а рампой (ддс умеет это аппаратно) и вероятность перескока на гармонику станет весьма низкой.

ну тут все более менее понятно... но все таки вопрос я так понимаю если синтезатор до 8ггц то сильно низкую частоту на него подавать не есть хорошо

Дык нету уже 8 ГГц- перскалер поделил 12 на 4, потом еще на два внутри смесителя (у него счетный формирователь квадратур, поэтому такой широкполосный), еще ДДС вычли ну и неосталось почти ничего.
Кстати, счетный формирователь квадратур вносит неприятность- он хоть и широкополосный, но из за прямоугольного сигнала после делителя прекрасно работает на гармониках гетеродина. Квадартурники типа ADF5386 менее широкополосен, но невидит гармоники гетеродина- у него квадратурный мост в канале гетеродина. А для совсем параноиков-ADL5390 и тогда квадратурную цепь мы городим сами.

Мне в последнем варианте не нравится то, что палки DDS будут расти на 20log(4). Желательно дополнительно использовать схемку, как предлагал в свое время Александр Ченакин:
[attachment=60682:Filter_DDS.PNG]

Будут конечно расти. Но я предложил схему именно для быстрой перестройки с микросекундным шагом- когда просто нет времени на перепрограммирование кучи микросхем. Типа выстрелил-забыл. Т.е приготовил регистры свипа в ДДС, дернул ножку и пошел считать интервалы перестройки таймером. Ну можно там фильтр переключить посреди диапазона- если правильно переключать, захват не сорвется.
А с другой стороны, ведь перед ФД есть еще счетчик микросхемы синтезатора. Он и подавит спуры. А вот на сколько- хз, извините за выражение. Чисто экспериментально- вывести частоту перед ФД из микросхемы через коммутатор функций доп ноги и посмотреть анализатором спектра. Но при этом мы теряем Lockdetect- он ведь на той же ноге. Так что это решение- только для отладки макета.

вот тут большой вопрос...зачем опору умножать на 8 или 10? отодвинуть побочные составляющие ДДС от основного сигнала Fоп-Fс? А что станет с фазовыми шумами при таком умножение и как они (шумы) будут отражаться на выходном сигнале DDS? опять же у AD9958 REFCLK = 500 МГц. а так вроде тоже все понятно ))).

Основная идея- когерентность всей сетки частот в синтезаторе, а цифры я брал с потока, вернее от моих разработок. Мне проще было получить 800 умножением на 3 а потом поделить на 2 до 400 опоры ддс. Ну и 800 нужна была для других применений в системе. Так что на цифры не смотрите. По фазовым шумам- посмотрите на форуме, была огромная тема. Ведут они себя, как и было предсказано.

[Vecheslav]

Обьясняю на пальцах. 12000-6000=6000 Это диапазон перестройки. А это диапазон перестройки в разах (12000-6000)/12000=1/2=50%. Ели бы например был задан диапазон перестройки 11000-12000 то перестройка в разах была бы (12000-11000)/12000=1/12=8%

спасибо большое сегодня мне тоже на пальцах обьяснили ))) еще могу добавить что если перекрытие у синтезатора 1-10ГГц то синтезатор декадный )))

Там их больше. Если включим широкую полосу обзора на анализатре спектра, то найдет сигналы на частое 2f, 3f итд. Это гармоники сигнала :-).

ну это понятно... )))

Они конечно меньше по амплитуде, но иногда достаточны для всяческих неприятностей. Например, стояли мы на частоте 6000. А потом поменяли частоту в петле на 12000. Так вот, с весьма большой вероятностью, мы останемя стоять на частоте 6000, а петля залочится за вторую гармонику сигнала. вариант входа в захват частоты при пердварительно незалоченной петле (начальное состояние системы после включения питания или срыва захвата) более интересен и мало предсказуем. Еще хуже, когда в сигнале есть комбинационные частоты- тогда полярность петли может не совпадать с полярностю перестройки той комбинационной частоты, за которую синтезатор в этот момент захватился (ну чувствительность прескалера максимальна для этой компоненты например). Тогда петля вообще может не залочится или попасть в автоколебательный режим.

а вот это не знал спасибо полезная информация ... теперь понятно почему октавный синтезатор реализовать сложней. а как выходить из этой ситуации ну и раз пошла такая пьянка то на самом деле диапазон у меня не 6-12, а
в ТЗ написано что диапазон перестройки 8000 - 12000 МГц
а написал я 6 - 12 потому что выбрал гун 6-12.

Вопрос очень интересен. Да, фильтры могут затягивать процесс перестройки- для 1 мкс это уже может быть важно. Но зависит это не от частоты среза фильтра, а от его добротности.

согласен... с точки зрения задержки фильтр для меня больше понятен как черный ящик описанный передаточной характеристикой и при подаче на него единичного скачка можно получить время переходного процесса, раньше было не нужно а сейчас и на этот параметр нужно обращать внимание.

Вторая зона позволяет например работать с диапазоном перестройки ДДС 1100-1400 мгц при опоре 1000 мгц. Ну а первая-соответсвенно 0-400 (я оставляю запасы по частоте для фильтров).
Квадратурный смеситель позволяет получить частоту F-Fdds а не смесь из F-Fdds и F+Fdds. Если бы перестройка не была октавной, то лишнюю частоту можно было бы зарезать фильтром.

спасибо с этим тоже сегодня разобрался )))

Дык нету уже 8 ГГц- перскалер поделил 12 на 4, потом еще на два внутри смесителя (у него счетный формирователь квадратур, поэтому такой широкполосный), еще ДДС вычли ну и неосталось почти ничего.

да я понял что частота на синтезатор заводится низкая, но почему ее нельзя(не рекомендуется) подавать ведь в даташите написано что ADF4108 работает от (лезу в интернет) упс от 1ГГц, ну хорошо, а если бы я захотел зависти на ADF4108 1,2ГГц это плохо? почему?

с = carrier, относительно несущей

спасибо все встало на свои места ))) почему про это в книжках не пишут )))

диапазон 200МГц некий синтезатор с полосой петли 500 кГц пройдет за 1 мкс , т.е со скоростью ( не шагом!) 100кГц/0.5 нс .
Шаг частоты для синтезатора - это величина в единицах частоты, занимающая во времени некоторый промежуток, в котором частота изменяется не обязательно по линейному закону ( а чаще довольно кривому). Между "шагами" по частоте обычно присутствуют интервалы с условно/относительно неизменной частотой , о длительности которых Вы ничего не говорите.

Не торопитесь , найдите в ТЗ упоминание о "шаге частоты" если таковое там имеется и приведите точную фразу из ТЗ. Есть вероятность что о шаге ничего не говорится , в таком случае синтезатор может строиться значительно отличающимся от того, что мы здесь понаписали. Совместить мгновенный спектр шириной 100 кГц и скорость перестройки 100кГц/мкс невозможно для одного и того же момента времени.

Про шаг там ничего нет, есть только про скорость 100кГц/мкс, я почему то понял что двигаться по диапазону нужно с шагом 100кГц с 1 мкС на точку ... По этому поводу завтра все будет уточнено.

Идея отражена правильно, только есть некоторые огрехи- После ДДС надо ставить формирующие фильтры. Или обычные ФНЧ, или полосовики на вторую зону найквиста (очередное ноу-хау). После квадратурного смесителя тоже надо ФНЧ поставить, или два переключаемых- мы же работаем с октавным синтезатором, вторая гармоника ГУН весьма велика может быть, и теоретически возможен захват петли за вторую гармонику. Вот для этого и два переключаемых фильтра- один на нижний полудиапазон, второй-на верхний. Хотя можно и проще это сделать, но для этого сионал управления ГУНом надо завести в контроллер на аналоговый вход АЦП- тогда можно отследить захват за гармонику и "сдернуть" ГУН на нужную частоту.

с ацп я так и не понял ... куда его ставить? но с учетом утонченного ТЗ (диапазон 8-12ГГц) вторая гармоника всегда будет за пределами диапазона и проблема исчезает...я правильно понимаю?


я все же хочу вернуть вас к своим баранам ... расскажу историю ... была у моих коллег тема, синтезатор (не октавный ) диапазон перекрытия примерно 10%, требовался малый шаг (1Гц по моему, скорость была не важна) , не помню были тогда уже дробники или нет, но в качестве опорника у синтезатора использовали ДДС. У самого ДДС опорник был ... (а какой же был опорник? блин завтра посмотрю) ну не важно. И вот мы смотрим на спектр... спектр игла юбка где то в шумах теряется (спан примерно 50 мгц) , в полосе ни одной палочки (хотя на входе анализатора 10dB висело может спуры были но их задавили... ), все четко перестраивается схема ДДС была такой:

так вот частоту на выходе ДДС перестраивали от 10 - 12 МГц и фильтр у него был такой, сегодня завел его в микровейв и получил, то что получил ...
У меня по этому поводу несколько вопросов: 1) Может все таки можно использовать ДДС ку в качестве опорника, поставив правильный фильтр, и если будут спуры то какова максимального уровня они будут, какой худший вариант можно ожидать?
2) Как в микровейве оценить фильтр по времени переходного процесса, как еденичный скачек смоделировать ему на вход и какой график использовать для снятия характеристики ... пробовал подключить соответствующий порт, но чет ничего не вышло...

Сообщение отредактировал Vecheslav - Sep 20 2011, 13:50

[VCO]

У меня по этому поводу несколько вопросов: 1) Может все таки можно использовать ДДС ку в качестве опорника, поставив правильный фильтр, и если будут спуры то какова максимального уровня они будут, какой худший вариант можно ожидать?

Правильным фильтром здесь был бы только перестраиваемый кварцевый фильтр или перестраиваемый узкополосный ПАВ-фильтр, которых в природе увы не существует. Все существующие в природе перестраиваемые фильтры (ЖИГ-фильтры, фильтры на переключаемых конденсаторах, варакторные и др.) не подходят для этой задачи, а цифровая фильтрация здесь неуместна, так как эффективнее сразу сделать максимально чистый спектр по принципу FPGA+DAC, используя специальные приёмы и способы подавления различных спур.
Самая простая технология снижения спур ценою сужения диапазона перестройки DDS описана в одной из статей Александра Ченакина, но она в таком простом виде не подойдёт. Там же описана технология расширения спектра DDS после подавления.
Предположим, что Вы взяли в качестве опорной частоты DDS, перестраиваемый в диапазоне 200-300 МГц, максимальные спуры которого в широкой полосе достигли -60 дБн, а в узкой полосе - -80 дБн и каким-то образом отфильтровали их, снизив до -80 дБн во всём спектре. При переносе их на частоты 8-12 ГГц вы полУчите приращение 20log40=32дБ, т.е. спуры вырастут до -48 дБн. Если размышлять дальше, то Вас не устроит подавление спур даже до -100дБн во всём спектре (а добиться такого подавления для 2/3 октавы пока нереально), из чего можно заключить, что DDS в качестве опоры здесь абсолютно неприменим. Я вообще сомневаюсь, что DDS нужен в этой разработке...

[rloc]

Я вообще сомневаюсь, что DDS нужен в этой разработке...

Нужен. Схемка без умножения спур уже предложена и решена проблема независимых опор, а в ответ - тишина.

[тау]

... а в ответ - тишина.

несфазированные меж собой пополамделители 0 и 90 случайным образом будут делать верхнюю либо нижнюю боковую в квадратурнике.