HMC700, HMC701, HMC702..., Вывод BIAS и многое другое... Опции

[MikeSmith]

Та же самая фигня

На вход смесителя (пассивного) имею гетеродин +13 dBm и спуры -100 dBm (113 dBc, вроде непохо). На смеситель заявляется ослабление LO-IF 30 дБ. Смотрю на его IF выходе, вижу гетеродин -26 dBm (нормально, изоляция 39 дБ) и наивно не ожидаю увидеть спуры (< -130 dBm). Но они есть с уровнем -110 dBm.
Т.е. получается, что смеситель нормально подавляет только несущую, а спуры пролезают с потерями только в 10 дБ? Этих 20-30 dB очень не хватает, учитывая дальнейшее усиление (25 дБ) на выходе устройства надёжно вижу палку -85 dBm .

[vxi]

А вот тут-то и надо различать, какие спуры Вы видите у себя на выходе... Уже перенесёные, или которые пролазят напрямую.. Ну т.е. для простоты, есть гетеродин Fгет и спуры остоящие на +/- Foff. все частоты Fгет, Fгет-Foff, Fгет+Foff будут конечно же подавлены. Но зато появятся частоты Foff и его гаромоники, ослабленые относительно входного уровня на уровень потерь смесителя...

[ledum]

Т.е. получается, что смеситель нормально подавляет только несущую, а спуры пролезают с потерями только в 10 дБ? Этих 20-30 dB очень не хватает, учитывая дальнейшее усиление (25 дБ) на выходе устройства надёжно вижу палку -85 dBm

Опять ничего не понял. Как это выбран частотный план, что спур от гетеродина находится на той же самой частоте после преобразования, да и оказывается, что он попадает в ПЧ??? Лучше объяснить это на частотах.
То тау. В том случае речь шла об обратном пролазе в ВЧ-сигнал опоры и ее производных из RF входа синтеза, т.е. это не продукты, получившиеся в ФАПе, поэтому я и имел смелость заявить, что это амплитудная модуляция.

Сообщение отредактировал ledum - Jul 19 2011, 11:00

[MikeSmith]

Опять ничего не понял. Лучше объяснить это на частотах.

Попробую.
Первое преобразование вверх. IF=LO1-RF. ПЧ в районе 3200 МГц. Гетеродин 3500-5900 МГц. Спектр на выходе гетеродина (VCO выключен, включение и захват частоты принципиально картину не меняет) я приводил здесь. Итак, на гетеродинном входе смесителя (точнее, на выходе гетеродина) я вижу помеху с частотой FPD*245 = 3185 МГц, далее она проходит на выход смесителя с ослаблением в 10 дБ и наблюдается с уровнем -110 dBm. Вход смесителя от схемы отключен и нагружен на 50 Ом.

[vxi]

Ну вот и если мы перемножим монохромный (для простоты) сигнал с гетеродином, в котором есть спур с уровнем минус 90дБс, то и на выходе по идее он, спур, должен остаться с уровнем минус 90дБс, но уже на ПЧ и относительно уровня ПЧ. Если считать, что спуры перемножаются с гетеродином, то они должны по идее сильно ослабляться, а во-вторых преобразоваться должны в разностные 2.5МГц и 10МГц (в моем случае) около нуля, а не около 70МГц.
Или Вы имели ввиду, что в гетеродине, скажем 1900Мгц, есть палки на чарчпампе +- 10 МГц минус 90дБс и плюс в НЧ спур с опорой 10МГц и уровнем минус 90дБс от +17дБм (допустим), то первые сигналы преобразуются как в перемножителе, а НЧ палка просто пролезет без ослабления, т.к. в смесителе ослабление гетеродина на этих частотах не нормировано?

Не совсем так... Смотрим гетеродин без усилителя на входе PLL: на выходе есть частота Fгет, Fгет - nFcomp, Fгет + nFcomp, причём уровень спуров на nFcomp, имеют приблизительно одно и то же значение, на уровне -95 - 98 дБс. Затем добавляем усилитель на вход PLL: на выходе те же самые составляющие только уже с уровнем за - 110 дБм. например, у нас частота гетеродина 1590 МГц, а частота сравнения 10 МГц, и если не фильтровать выход смесителя то палки будут стоять на частотах n*10МГц, причём с примерно одинаковой энергетикой. Уменьшая частоту сравнения гетеродина можно добится уменьшения уровня этих спуров, но тогда растут фазовые шумы. Вот и возникает вопрос откуда берётся эта гребёнка на выходе синтезатора, во всём диапазне частот. Эх жалко нет больше платок без усилителя, а то бы снял спектр и выложил бы сюда . тогда бы всё сталобы очень ясно...

Сообщение отредактировал vxi - Jul 19 2011, 11:33

[VCO]

Вот и возникает вопрос откуда берётся эта гребёнка на выходе синтезатора, во всём диапазне частот. Эх жалко нет больше платок без усилителя, а то бы снял спектр и выложил бы сюда . тогда бы всё сталобы очень ясно...

Как я понял из описания той же HMC700, где эти палки ограничены уровнем -100 дБ, их природа лежит внутри схемотехники и топологии самой микросхемы, прекрёстных наводок и утечек:

The HMC700LP4(E) has been designed and tested for low spurious performance in either integer or fractional mode
of operation. Reference spurious levels are typically below -100 dBc, and in-band fractional boundary spurious are
typically below integrated phase noise, frequency planning can improve spurious performance in many cases.
Reference spurious levels of below -100 dBc require superb board isolation of power supplies, isolation of the VCO from
the digital switching of the synthesizer, isolation of the VCO load from the synthesizer and isolation of the crystal from
the VCO. Typical board layout, evaluation boards and application information are available for low spurious operation.
Operation with lower levels of isolation in the application circuit board from those recommended by Hittite may result in
higher spurious levels.

Но из цитаты я понял также, что для снижения этих спур нужна классная трассировка печатной платы, с хорошой изоляцией цепей питания, управления и аналогового и радиочастотного сигналов, чего мне пока не удалось достичь на ДПП, поэтому не могу спуститься ниже -90 дБ (-95 дБн) без использования дополнительных мер: фильтрации помех по цепям питания и управления, использования помехоподавляющих материалов. Сейчас перевожу схему на многослойку и совершенствую схемотехнику, посмотрим, реально ли опуститься ниже -100 дБ. У кого нибудь получилось достичь соотношения сигнала к спурам, например, -105 дБн?

[VCO]

Ну что же, не хотите отвечать, я сам отвечу! Вот ещё один подарок по моей другой утонувшей теме:
И.В. Скоторенко Метод уменьшения уровня побочных спектральных составляющих в синтезаторах частот с ФАПЧ, имеющих дробный делитель частоты.
Так, чтобы слишком нового для себя в статье я ничего не увидел, хотя и написано, что метод патентуется, но автор не поленился сделать математические выкладки, чего до сих пор не видел.

[Dr.Drew]

Я даже больше скажу, этот метод уже запатентован на его имя и он защитил весной диссертацию...и я там был... Нового, действительно, там нет. Однако же никто у нас в стране это не запатентовал. Хотя лежит на поверхности.

[VCO]

Хочу спросить (точнее-свериться) у тех, кто отлаживал ФАПЧ на микросхемах HMC700:
В какой последовательности Вы включаете каналы питания этой микросхемы по запуску?

[тау]

Сразу все , параллельно во времени.

[VCO]

Сразу все , параллельно во времени.

Интересно, у меня так и было пару лет, но теперь у меня получилось так: сначала запускаю цифровые каналы, аппаратно-программно удерживаю аналоговые и загружаю стартовые установки, затем включаю аналоговые 3-Вольтовые, а уж опосля - 5 В. При одновременном запуске почему-то заклинивает выход CP. Может совпадение или показалось, но это началось после того, как контактные площадки HMC700 разделили на две части...

[тау]

При одновременном запуске почему-то заклинивает выход CP. Может совпадение или показалось, но это началось после того, как контактные площадки HMC700 разделили на две части...

Непонятно что значит "разделили на 2 части" ? Объясните пожалуйста.

Не наблюдал эффекта заклинивания CP.

[VCO]

Непонятно что значит "разделили на 2 части" ? Объясните пожалуйста.

Раньше контактные площадки HMC700 на дне корпуса LP4 и на боковых сторонах были соединены воедино. Теперь между теми к.п., что на дне, и теми, что на боковых гранях появился зазор, кроме того, они теперь очень плохо лудятся. У меня есть предположение, что схемотехника микросхемы тоже претерпела некоторые изменения. Или же новая схема ФАПЧ совпала с приобретением микросхем с усовершенствованным корпусом.

Не наблюдал эффекта заклинивания CP.

Это вполне может быть особенностью моей схемы ФАПЧ, где я принципиально применяю однополярное питание операционника. CP опрокидывается в 5 В, перекашивая ОУ, положительный вход, подвязанный к 2.5 В, тянется к +5В, опрокидывая подвязку до 4.5 В и на выходе тупо болтается 0 В. ФАПЧ не реагирует на команды перестройки до перезапуска питания. Проявляется крайне редко при запуске питания, где-то в одном случае из 20-100 запусков в зависимости от температуры, удалось отловить только при -40.
После введения последовательности включения каналов деффект вроде бы исчез, теперь надо проверять в КТХ на всей партии изделий в полном диапазоне температур.

Сообщение отредактировал VCO - Aug 28 2012, 13:18

[тау]

Раньше контактные площадки HMC700 на дне корпуса LP4 и на боковых сторонах были соединены воедино. Теперь между теми к.п., что на дне, и теми, что на боковых гранях появился зазор, кроме того, они теперь очень плохо лудятся.

странно , в даташитах 2009г и 2011 года одинаковый чертеж , без соединения "воедино". Посмотрел живьем на микросхемы 2009 года закупки - зазор на месте , как в даташите. какие-то неправильные у вас корпуса были, Вы ничего не напутали?

Это вполне может быть особенностью моей схемы ФАПЧ, где я принципиально применяю однополярное питание операционника. CP опрокидывается в 5 В, перекашивая ОУ, положительный вход, подвязанный к 2.5 В, тянется к +5В, опрокидывая подвязку до 4.5 В и на выходе тупо болтается 0 В.

В этот момент частота ГУНа нормально проходит на вход RF ? мощности достаточно, может где теряется , встроенный делитель "самоблудствует" и соответственно 700-я хочет "понизить" частоту, т.е петля разорвана по RF.

[VCO]

странно , в даташитах 2009г и 2011 года одинаковый чертеж , без соединения "воедино". Посмотрел живьем на микросхемы 2009 года закупки - зазор на месте , как в даташите. какие-то неправильные у вас корпуса были, Вы ничего не напутали?

Вряд ли я что-то в этот раз напутал. У меня где-то валяются три штуки с оторванными площадками от многократной выпайки-впайки, если найду - фото постараюсь выложить. Если напутал, то одновременно с двумя монтажницами. А как известно: "С ума поодиночке сходят. Это только гриппом все вместе болеют." Мы эту партию в несколько сотен микросхем ЕМНИП года 4 назад покупали, до того, как я эту тему поднял, поэтому не стОит удивляться.

В этот момент частота ГУНа нормально проходит на вход RF ? мощности достаточно, может где теряется , встроенный делитель "самоблудствует" и соответственно 700-я хочет "понизить" частоту, т.е петля разорвана по RF.

Это относительно просто объяснить в момент старта:
1. По умолчанию R=1, а N=200, у меня на REF идёт 100 МГЦ, а на RF - примерно 4000 МГц, которые делятся примерно до 20 МГц.
2. Петля ФАПЧ стремится повысить частоту ГУНа и поднять управляющее напряжение, но частота ГУНа не может вырасти выше 8 ГГц (до 20 ГГц), поэтому выход CP улетает в максимум и защемляет ОУ, так как на другом выводе делитель не может опрокинуться выше 5 В, соответственно на выходе ОУ - 0 В, а не максимум.
3. Как только я загружаю нормальные установки, петлю ФАПЧ отпускает...
Насчёт того, почему её иногда не отпускает у меня чёткой картины нет, но есть предположение, что из-за резкого снижения емкостей танталовых конденсаторов на -40 происходит изменение в задержках между фронтами запуска каналов ФАПЧ. Ну и то, что цифровые каналы должны быть запущены раньше, и соответственно регистры загружены раньше - это достаточно логично, не правда ли?