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

[Vitaly_K]

А что такое сегментированные разряды ЦАП?

Старшие разряды декодируются в позиционный код. Это когда, например, из 5 старших разрдов, формируются 32 равновесных разряда, а остальные, младшие, к ним пристраиваются. Только так сейчас и делают. Но почему только 5, а не больше? Вот в чём вопрос.

[VCO]

Вопрос к опытным мастерам синтеза:
Перестройка ДР всего лишь 10 МГц на частоте 11 ГГц - это нормально?
Хватит для того, чтобы заФАПЧевать в диапазоне температур от -40 до +70?
Мне чего-то кажется, что маловато...

[khach]

Перестройка ДР всего лишь 10 МГц на частоте 11 ГГц - это нормально?
Хватит для того, чтобы заФАПЧевать в диапазоне температур от -40 до +70?

В термокамеру макет в режиме свободной генерации- тогда станет понятно. Там же еще свойства варикапа меняются от температуры. Раньше, когда биполярные транзисторы применяли, их пререходы тоже плыли с температурой, полевиков это почти не касается.
А сам резонатор- в чем причина узкой перестройки? Не хвататет варикапа, малая связь, нужен высокодоброный резонатор?
Если есть поршень подстройки- поставить биметаллический термокомпенсирующий, как в старых конструкциях до эпохи фапч было.

[VCO]

А сам резонатор- в чем причина узкой перестройки? Не хвататет варикапа, малая связь, нужен высокодоброный резонатор?

До этого стоял цилиндрический резонатор из спутникового конвертера,
но его добротности с ситалловой подложкой не хватало, заказали Temex/Exxelia.
Долго ждал сами резонаторы, ещё дольше - подложки из кварцевого стекла.
Думал, что диапазон перестройки сохранится прежним, в районе 50 МГц.
Но к сожалению он уменьшился в 5 раз. Шумы и профиль порадовали.
У прежнего почему-то плечи вырисовывались и шумы были заметно выше.

[khach]

Думал, что диапазон перестройки сохранится прежним, в районе 50 МГц.

Очень неосторожное предположение, тем более если раньше был неизвестный резонатор от ТВ. Ни диэлектрической проницаемости материала неизвестно, ни даже моды. Резонатор был с дыркой или таблетка?
Если делать все по теории то надо было делать макет и промерять связь старого и нового резонатора с элементом настройки (та дорожка что с варикапом связана). Ну и добротности резонаторов промерить, чтобы сравнить.
А так- увеличить связь с элементом настроки нашлепкой с большой диэлектрической проницаемостью до получения нужного диапазона перестроки. Вот только добротность может от этого сильно сесть и спектр будет неудовлетворительным. Если поршнем ручками удается удерживать резонатор на рабочей частоте во всем диапазоне частот- то строить градуировочную характеристику по позиции поршня (очень удобно иметь поршень с лимбом и нониусом от микрометра) и по этой таблице рассчитывать термокомпенсацию. Например в паре латунь-инвар. Кончено механический участок будет мало благодарен за такое.
Типа как тут http://www.google.com/patents/US5677653
или тут http://www.google.com/patents/US6362708 но тут совсем мрак с трехэлементынм винтом из материалов с разным ТКЛР.

[VCO]

Ни диэлектрической проницаемости материала неизвестно, ни даже моды. Резонатор был с дыркой или таблетка?

Производители диэлектрических резонаторов применяют несколько иные термины: с дыркой - это цилиндрический, а таблетка - это дисковый.
Из конвертера был цилиндрический, заказной - дисковый. И там, и там - основная мода, только первый пришлось довольно сильно сточить.

Если делать все по теории то надо было делать макет и промерять связь старого и нового резонатора с элементом настройки (та дорожка что с варикапом связана). Ну и добротности резонаторов промерить, чтобы сравнить.

Все параметры второго известны, он же заказной. Параметры первого мало волновали, т.к. на нём проверялась работоспособность схемотехники.
Разумеется, я не собирался добывать ДР из конвертеров, я могу себе позволить заказывать то, ДР на любую частоту, добротность и размеры.

А так- увеличить связь с элементом настроки нашлепкой с большой диэлектрической проницаемостью до получения нужного диапазона перестроки. Вот только добротность может от этого сильно сесть и спектр будет неудовлетворительным. Если поршнем ручками удается удерживать резонатор на рабочей частоте во всем диапазоне частот- то строить градуировочную характеристику по позиции поршня (очень удобно иметь поршень с лимбом и нониусом от микрометра) и по этой таблице рассчитывать термокомпенсацию. Например в паре латунь-инвар. Кончено механический участок будет мало благодарен за такое.

Да, я помню ещё ledum как-то рассказывал о такой термокомпенсации, но меня этот вариант не вдохновляет.
Мне нужно что-то более простое, технологичное и надёжное, поэтому пока решил сконцентрироваться на схемотехнике.
Скорее все, пока что придётся менять варикап (заказал три разных) и увеличивать диапазон управляющих напряжений.

[khach]

Производители диэлектрических резонаторов применяют несколько иные термины: с дыркой - это цилиндрический, а таблетка - это дисковый.
Из конвертера был цилиндрический, заказной - дисковый. И там, и там - основная мода, только первый пришлось довольно сильно сточить.

В цилиндрическом резонаторе из за дырки (с) или научно говоря меньшим коэффициенте запонения материалом ЭМ поле сильнее вылазит за пределы керамики резонатора, из из этого связь с элементами подстроки была больше, шире диапазон перестройки и ниже добротность. Это если на пальцах, а не на пальцах надо CST запускать.
Конечно выше есть допущение, что керамики со близким епсилон.
Можно еще весть корпус DRO на элемент Пельте посадить и застабилизировать температуру. Грелка- она ведь односторонняя, для высоких температур окружающей среды бесполезна, а пельте в обе стороны работает при двуполярном драйвере.

[VCO]

Можно еще весть корпус DRO на элемент Пельте посадить и застабилизировать температуру. Грелка- она ведь односторонняя, для высоких температур окружающей среды бесполезна, а пельте в обе стороны работает при двуполярном драйвере.

Идея с Пельтье хорошая, но у меня сделанное железо не позволит её реализовать.
Сейчас нашёл оптимальное для НКУ расположение ДР в отсеке, прогоню в климатике.
Разработка экспериментальная, возможна следующая итерация в следующем году.
Тогда и можно будет подумать о Пельтье или нагревателе (пока не ясно, что актуальнее).

[Chenakin]

У меня похожее видение ситуации. Интересно, мне недавно аналогичный вопрос задали в интервью для Microwaves&RF (должно выйти в ноябрьском номере). Переход на прямой синтез очевиден, это только лишь вопрос времени. А дальше интереснее. Действительно ожидается переход на иные принципы получения опорного сигнала (сапфир, оптика и т.д.).

Интервью, которое должно появиться в окт. номере Microwaves&RF. В принципе все уже говорено-обговорено, но тем не менее.

 Interview_with_Alexander_Chenakin.pdf ( 149.48 килобайт ) Кол-во скачиваний: 109

[VCO]

Интервью, которое должно появиться в окт. номере Microwaves&RF.

Спасибо, Александр! О, я вижу Вас опять судьба унесла из Anritsu на новые горизонты?! Да Вы - летун
После того, как оттарабанил 13 лет в разных ипостасях на своём предприятии, стал серьёзно задумываться
Но увы, Кремниевой долины у нас тут не было, нет и не предвидится Удачи на новом рабочем месте

[Chenakin]

Но увы, Кремниевой долины у нас тут не было...

Ну и… на пригорке можно (нужно). Я вообще родом недалеко от Ваших мест (Брянская обл.) и всегда задумывался – Ну чего ж нам не хватает? Не трясет (re: Кремниевая долина), ни торнадо, ни ураганов, а вот, чего-ж-то все время не хватает… Парадокс. Сейчас больше экономикой интересуюсь, прочитал интересный текст Григорьева, который, наверное, ответит на вопрос, мучающий Виталия – почему? (почему не внедряется идея, почему отворачиваются компании, почему нет ЦАПов с двумя тактовыми входами, почему везде DDS и дробный синтез и т.д.). Все это в таком общем, отвлеченном виде, но, думаю, будет интересно – привожу для удобства кусочек (полный текст есть в свободном доступе на http://worldcrisis.ru/crisis/2478736)

 Skazka.pdf ( 268.86 килобайт ) Кол-во скачиваний: 90


Сообщение отредактировал Chenakin - Oct 18 2016, 23:32

[VCO]

Ну чего ж нам не хватает?
...
 Skazka.pdf ( 268.86 килобайт ) Кол-во скачиваний: 90

Эта сказка очень сильно старая, из прошлого века.
Глобализация экономики разделила изобретателей устрйств A, B, C и их рационализаторов.
В сфере массового производства эти устройства - это брэнды, раскручивающие почти одно и то же.

[VCO]

Ну ладно, лирические отступления отставим в стороне.
1. Что мы имеем на текущий момент времени?
Основной инструмент DDS - ЦАП, квантующий напряжение в соответствие равномерным отсчётам времени.
Инструмент грубый из-за ошибок дискретности, нелинейности, шумов и ошибок.
2. Что можно предложить в альтернативу ЦАП?
Назовём это ВАП - время-аналоговый преобразователь, где время меняется неравномерно и подстраивается под уровни напряжения. Напряжение - двухполярное, имеющее нечётное количество равномерно-меняющихся фиксированных уровней. Базовые уровни - напряжение ИОН и ноль. Симметричный базовый уровень - минус ИОН. Далее режем многооборотными потенциометрами некоторое нечётное количество уровней. Допустим, это 9 фиксированных уровней(1/2ИОН, 1/4 ИОН и 3/4ИОН).

Какую разрядность и разрешающую способность должна иметь линия задержки такого ВАП, чтобы достать самый крутой ЦАП для DDS?

[Vitaly_K]

Ну и… на пригорке можно (нужно). Я вообще родом недалеко от Ваших мест (Брянская обл.) и всегда задумывался – Ну чего ж нам не хватает? Не трясет (re: Кремниевая долина), ни торнадо, ни ураганов, а вот, чего-ж-то все время не хватает… Парадокс. Сейчас больше экономикой интересуюсь, прочитал интересный текст Григорьева, который, наверное, ответит на вопрос, мучающий Виталия – почему? (почему не внедряется идея, почему отворачиваются компании, почему нет ЦАПов с двумя тактовыми входами, почему везде DDS и дробный синтез и т.д.). Все это в таком общем, отвлеченном виде, но, думаю, будет интересно – привожу для удобства кусочек (полный текст есть в свободном доступе на http://worldcrisis.ru/crisis/2478736)
 Skazka.pdf ( 268.86 килобайт ) Кол-во скачиваний: 90

Честно говоря, ничего не понял. Зачем мне этот провод или ещё какие-то «железки»? Есть фирмы, обладающие соответстсующей технологией, способные выполнить мой проект, и у них есть интерес к этому. К примеру, ADI. Есть и другая, на Западе, где оценили мою идею. Но там тоже та же история. Запад напрочь закрыл дверь для идей со стороны (Doctrina HIH). Только свои, они сами всё знают и умеют. Как это обойти?

[Chenakin]

Назовём это ВАП - время-аналоговый преобразователь, где время меняется неравномерно и подстраивается под уровни напряжения. Напряжение - двухполярное, имеющее нечётное количество равномерно-меняющихся фиксированных уровней. Базовые уровни - напряжение ИОН и ноль. Симметричный базовый уровень - минус ИОН. Далее режем многооборотными потенциометрами некоторое нечётное количество уровней. Допустим, это 9 фиксированных уровней(1/2ИОН, 1/4 ИОН и 3/4ИОН).

Пытаюсь осмыслить сказанное. А можно какую-нибудь блок-диаграмму или временную диаграмму набросать?

Какую разрядность и разрешающую способность должна иметь линия задержки такого ВАП, чтобы достать самый крутой ЦАП для DDS?

Обычно для себя я стараюсь сформулировать в виде одной фразы, чтобы сначала понять на подсознательном уровне. Правильно ли я понимаю, что Вы разбиваете многоразрядный элемент вычисления периода (традиционный ЦАП) на два элемента с меньшей разрядностью (ЦАП-ВАП + цифровая задержка)? Т.е. 3-бit ВАП + 13-bit задержка, чтобы заменить самый крутой ЦАП? Может лучше пополам: 8-бit ЦАП-ВАП + 8-bit задержка? Или Вы вкладываете другой смысл?

Честно говоря, ничего не понял. Зачем мне этот провод или ещё какие-то «железки»? Есть фирмы, обладающие соответстсующей технологией, способные выполнить мой проект, и у них есть интерес к этому. К примеру, ADI. Есть и другая, на Западе, где оценили мою идею. Но там тоже та же история. Запад напрочь закрыл дверь для идей со стороны (Doctrina HIH). Только свои, они сами всё знают и умеют. Как это обойти?

Сделать макет и продемонстрировать (дать им померять) шумы и спуры на порядок превосходящие DDS и/или дробный синтез. Совсем не обязательно работать на высоких частотах (ГГц), сойдут и десятки МГц, но совершенно необходимо показать значительно превосходящие результаты по качеству сигнала. Сравнимые или ”чуть-чуть лучше” результаты равносильны провалу. И HIH тут не причем.

По конструкторскому вопросу виден серьезный пробел, восполнить который формально можно без финансовых затрат, имея в распоряжении достаточно свободного времени. А иначе, я считаю, смысла продвигать PDS никакого нет, потому что понять где и какие шумы образуются невозможно. В любой разработке должен быть человек, понимающий теорию и физику протекающих процессов целиком, всего изделия.

Я соглашусь с Алексеем. Здесь можно много БЫЛО чего сделать. К примеру. Берете Artix FPGA kit за $99 ( www.xilinx.com/products/boards-and-kits/arty.html ), который программируется через USB и включает все возможные прибамбасы, включая программное приложение Vivado. Оно, конечно, надо изрядно посидеть, чтобы его освоить, но только лишь за то время, что мы говорим тут, это можно было уже несколько раз сделать (тем более там включаются стандартные библиотеки элементов, которые бы потребовались для PDS). Далее ЦАП с двумя входами. Тут тоже что-то можно придумать. Здесь кто-то (по-моему khach) высказал идею использовать два стандартных DAC и просуммировать их выходы. Может как-то и по другому, надо думать. Опять же для примера, посмотрите здесь ( http://store.digilentinc.com/pmod-da3-one-16-bit-d-a-output/ ) – 16-bit DAC, который втыркивается в эту плату (я к тому, что не обязательно использовать именно этот DAC, а можно сделать свой прямо что ни на есть на коленке – даже не разводя плату). Виталий, Алексей прав в том, что вряд ли кто-то за Вас это все сделает. Разве что найти студента, который будет делать дипломный проект под Вашим руководством.

Ах, вот оно что Попробую развеять мифы, легенды, фобии. Клок - алгоритм формирования синуса хорошо распараллеливается, пусть даже частота ЦАП будет раз в 8/16/32 выше FPGA, биты - в алгоритме формирования синуса можно использовать аппроксимацию по Тейлору (закладывается в стандартные библиотеки), больших таблиц не нужно, ресурсов по современным меркам хватает 1%-10% от младших семейств FPGA, разрядность около 20 бит при 48 битах частоты, что на текущий момент вполне достаточно, линейность - немного посложнее, но как видели выше, вопрос решаем, ресурсов поболее, в младшие семейства быстрых FPGA уложиться можно, цена - согласен, высокая (в основном ЦАП, при оптимизации по стоимости), но когда начинаешь считать, сколько этот "кубик" может заменить/упростить, по себестоимости выходит немного дороже QS (сравнение конечных изделий), потребление - много, чем-то надо жертвовать.

Это не фобия, а желание упростить ЦАП, тем самым (а) избежать использования эксклюзивных продуктов и (б) продвинуться выше по частоте. Хотя есть и фобия – 12 GSPS интерфейс (AD9163). Не возникнут ли тут проблемы с EMI прямо на чипе, о которых Вы не раз упоминали? Или board-to-board, если через FMC?

…больших таблиц не нужно, ресурсов по современным меркам хватает 1%-10% от младших семейств FPGA, разрядность около 20 бит при 48 битах частоты, что на текущий момент вполне достаточно, линейность - немного посложнее, но как видели выше, вопрос решаем, ресурсов поболее, в младшие семейства быстрых FPGA уложиться можно…

Что Вы имеете в виду под ”младшим семейством быстрых FPGA”? Например, в тот самый Artix (см. выше) можно уложиться?

Сообщение отредактировал Chenakin - Oct 19 2016, 22:09