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

[khach]

на приличном анализаторе (который дает динамику от 130дБ и выше).

Sergey, подскажите пожалуйста как конструктор анализаторов, существуют или существовали ли анализаторы спектра с режекторным преселектором? Чтобы задавить основной тон дб на 30-40 как раз для поиска спуров. А то анализаторы с динамикой в 130 дб не всем по карману, а спуры ловить надо.

[Sergey Beltchico...]

Sergey, подскажите пожалуйста как конструктор анализаторов, существуют или существовали ли анализаторы спектра с режекторным преселектором? Чтобы задавить основной тон дб на 30-40 как раз для поиска спуров. А то анализаторы с динамикой в 130 дб не всем по карману, а спуры ловить надо.

Скажу честно, что о таких не слышал. "Как конструктору анализаторов" мне представляется, что перспективным средством борьбы со спурами, а также шумами в приемно-анализирующей аппаратуре является введение второго канала (который, кстати, позволит избавиться и от преселектора). Когда ищут спуры по старинке, этот второй канал часто заменяют еще одним анализатором другой модели.

[Sokrat]

Sergey, подскажите пожалуйста как конструктор анализаторов, существуют или существовали ли анализаторы спектра с режекторным преселектором? Чтобы задавить основной тон дб на 30-40 как раз для поиска спуров. А то анализаторы с динамикой в 130 дб не всем по карману, а спуры ловить надо.

У нас так в одном из изделий спуры ловятся. Анализатор динамикой всего 60 дБ, а спуры надо смотреть минимум 80 дБ. На рабочую полосу устройства был разработан режекторный фильтр (на основной) тон с подавлением приблизительно 45 дБ. Смотрим спуры и по несложной формулке, учитывающей потери в полосе пропускания режектора и подавление на конктретных частотах, высчитываем значение тех или иных спур. Всё хорошо работает, проверяли метод измерениями с хорошим анализатором.

[vhk]

закладываться нужно вообще на -140дБ SFDR

У вас по вопросу ДД анализаторов спектра отличная публикация
http://www.elvira.ru/assets/files/BELAN140...2_corrected.pdf
по данным в таблице 4, односигнальный ДД будет ограничен фазовыми шумами. То есть ДД = 133 дБ в лучшем случае (отстройка 10 кГц от сигнала). Как же тогда измерять соотношение "сигнал - спур" в ДД 140 дБ. Появились новые модели анализаторов или 2-х канальные измерения? На "низких" частотах получалось что спуры на -140 дБ и более меньше чем сигнал.
http://www.cqham.ru/forum/attachment.php?a...mp;d=1355657629

[Sergey Beltchico...]

по данным в таблице 4, односигнальный ДД будет ограничен фазовыми шумами. То есть ДД = 133 дБ в лучшем случае (отстройка 10 кГц от сигнала). Как же тогда измерять соотношение "сигнал - спур" в ДД 140 дБ.

Спуры обычно смотрят на отстройках больше, чем 10кГц. И там современные анализаторы будут давать больше чем 130дБ (поскольку фазовый шум будет улучшаться). Я не говорю о том, чтобы жёстко промерять выход DDS на -140дБ по ПСС. У любого анализатора свои дискретные спуры будут выше. Но важно посмотреть, что у DDS лежит на уровне -120 и ниже: шум с единичными дискретами спуров или же сплошные спуры высокого порядка (шум в этом случае выглядит как щетина). То есть нужно выполнить "качественное" (не количественное) измерение. В большинстве случаев будет именно "щетина" и умножать DDS нельзя. Также имеет смысл посмотреть частоты Fclk/N + маленький оффсет (100Гц...10кГц). У DDS эти частоты будут "битые" (пораженные спурами и высоких и малых порядков) вплоть до Fclk/20. Поэтому нужно или менять клок (у FPGA+DAC, мягко говоря, с этим не все в порядке), либо "скромно умалчивать" про такие сюрпризы для пользователя. Но при умножении опять-таки можно заиметь совсем жесткую картину на умноженных битых частотах.

Сообщение отредактировал Sergey Beltchicov - Nov 24 2016, 07:35

[rloc]

мне представляется, что перспективным средством борьбы со спурами, а также шумами в приемно-анализирующей аппаратуре является введение второго канала (который, кстати, позволит избавиться и от преселектора).

Абсолютно с этим согласен, второй канал - на сегодня более дешевый способ получения высокой динамики. Взять тот же самый E5052 - старая элементная база, старые АЦП с большим количеством спур (легко посмотреть), а в режиме двухканального приемника - сказка, все собственные спуры под шумами. Удручает консерватизм в измерительной технике.

мсм: INL можно оставить , по идее калибровка исправит лишь гармоники синтезируемой частоты, которые фильтруем по-любому.

Только гармоники?

А насколько они важны эти динамические нелинейности при интерливном включении? Может вообще их не трогать (ну или статику чуть подправить), а спуры вытаскивать силовым методом (oversampling), чередуя 2, 4, 8 (сколько-?) ЦАП? И всё что надо сделать – подсбалансировать немного ЦАПы относительно друг друга. Может как раз только лишь статикой и на этом ограничиться?

4, 8, 16 - хороший путь, экономный )) Начинали с одного. Интуиция подсказывает, можно динамику подправить - это в любом случае красивее, без размена одних характеристик на другие, с выигрышем по энергетике, даже по сравнению с бОльшим количеством ЦАП.

[тау]

Только гармоники?

При большом соотношении Fs/Fout скорее да чем нет. Настолько, насколько "кривость INL" можно считать непрерывной дифференцируемой функцией. Но это может быть не так "вблизи" границ зон Найквиста. кмк.

Сообщение отредактировал тау - Nov 24 2016, 10:28

[VCO]

Удручает консерватизм в измерительной технике.

Конкуренция предусматривает снижение себестоимости и расширение рынка сбыта.
А как я убедился в течение всей темы, ПСС ниже 70 дБн мало кого заинтересовали.

4, 8, 16 - хороший путь, экономный )) Начинали с одного.

Да там и выигрыш-то не принципиальный, а чисто арифметический по производительности.
Пмсм, надо остановиться на 2 ЦАП, рассмотрев все возможные варианты их схем включения.

[khach]

Анализатор динамикой всего 60 дБ, а спуры надо смотреть минимум 80 дБ. На рабочую полосу устройства был разработан режекторный фильтр (на основной) тон с подавлением приблизительно 45 дБ.

Все правильно. На одну частоту сделать режектор не проблема, а вот если надо смотреть эволюцию спуров при перестройке синтезатора по диапазону- проблема. Режекторные ЖИГ фильтры имеют слишком широкую полосу, пока выходили из положения используя два полосно-пропускающих фильтра, насторенных на пересечение фронтов характеристик. Т.е основной тон синтезатора стоит сразу за верхним срезом одного из фильтров и за нижним второго. Но существует опасность выпалить смесители анализатора при неточной настройке.
Проблема еще и в том, что синтезаторщику никто на стол самый крутой на фирме анализатор спектра не даст, а дают какой-нибудь FSC с динамикой под 50 дб ( не путать динамику с шумовой полкой). Ну и в результате куча фантомных спуров на экарне анализатора, которые можно лечить очень долго.
Понятно, что вопрос управления преселектора такого типа надо решать со стороны исследуемого синтезатора, вернее его блока управления, но вот система управления для двух ЖИГ фильтров и система автокалибровки полосы слабо согласуются с современными методами синтеза и требуют отдельного контроллера. Вот и хотелось посмотреть на существовавшие технические решения прежде чем городить свое.
По поводу интерлива ЦАП. А не мертворожденная ли идея? Помню обуждение AD9912 на форуме. Там внутри именно 4 ЦАПа в интерливе. Из за несогласованности ЦАПов повылазила куча спуров на субгармониках тактовой частоты.

[Sergey Beltchico...]

Проблема еще и в том, что синтезаторщику никто на стол самый крутой на фирме анализатор спектра не даст, а дают какой-нибудь FSC с динамикой под 50 дб ( не путать динамику с шумовой полкой). Ну и в результате куча фантомных спуров на экарне анализатора, которые можно лечить очень долго.

Вот эта формулирвока немного озадачила: а кому, если не синтезаторщику, дают самый крутой анализатор на фирме? Кладовщику что ли? Ведь, по идее, синтезаторщик это и есть тот человек, который по максимуму должен задействовать возможности спектроанализатора (в плане динамики и шумов). И результат именно его труда будет во многом определять параметры разрабатываемой системы. То есть мне понятна ситуация, когда хорошего анализатора просто нет. А вот, когда анализатор есть, но не у синтезаторщика, это странно ПМСМ.

[rloc]

Помню обуждение AD9912 на форуме. Там внутри именно 4 ЦАПа в интерливе. Из за несогласованности ЦАПов повылазила куча спуров на субгармониках тактовой частоты.

Стоит одному авторитетному человеку получить отрицательный результат, да еще на форуме аналог девайсес сообщение написать ... С AD9912 полный порядок в плане внутрикристальной ЭМС, сам рисовал ПП, более 100 плат выпущено, 4 цифровых ядра внутри, преобразователь из цифры в аналог один, пролаз от цифровой части в пределах Найквиста ниже -90 дБн, могу поискать старые записи.

При большом соотношении Fs/Fout скорее да чем нет. Настолько, насколько "кривость INL" можно считать непрерывной дифференцируемой функцией. Но это может быть не так "вблизи" границ зон Найквиста. кмк.

И когда Fs/Fout приближается к целому числу? INL не совсем монотонна, сегментация и в статике видна

[тау]

И когда Fs/Fout приближается к целому числу? INL не совсем монотонна, сегментация и в статике видна

я склонен валить вину в таком случае на DNL

[Plain]

По поводу интерлива ЦАП. А не мертворожденная ли идея?

Это сильно вряд ли, в метрологии всегда всё чередовали. Другое дело, нужны ли в данном конкретном случае какие-то выдающиеся характеристики и почём.

AD давно применяет чередование в одиночных ЦАП, заменив статичные одиночные ключи чередуемой тактами парой, в результате чего помехи от управляющих сигналов дважды за такт параметрически взаимовычитаются — можно почитать на примере AD9163, там наконец-то перерисовали кривые картинки. Так что, если речь об улучшении каких-то старых классических ЦАП, то можно примерно это же самое сделать, отрезав выбросы добавлением чередуемых ключей с возвратом в первом, т.е. грязном полутакте в ноль (RZ).

[VCO]

А если сравнить "классическую" модель DDS=FPGA+2DAC со сдвигом фазы тактирования 180^о с моделью DDS=FPGA+4DAC со сдвигом фазы тактирования 90^о?
Будет ли выигрыш у QuadroDAC? Будет ли он пропорционален затратам? Будет ли он выигрышным в плане ПСС?

Пмсм, рандомизирование количеством ЦАПов - путь в никуда, как и псевдорандомное позиционирование точки отчёта. Только в полной и безоговорочной двухмерной рандомизации обрящем счастие свое. Аминь

[Chenakin]

Для понимания показываю как спуры в -100дБ на 1ГГц выглядят после умножения на 10 ГГц.

Не понял. У Вас маркер показывает основной тон -28 дБм. Самый большой спур примерно -98 дБм, т.е. разница -70 дБн на 10 ГГц. Если пересчитать на 1 ГГц, то выходит -90 дБн. Что-то не так. А лес палок сам по себе вполне ожидаем.

Об этом я бы послушал поподробнее.

Мы когда-то обсуждали, когда сидели с Вами в ”Национале.” DDS – AD9910, классический прямой аналоговый синтез, расфильтровка на нескольких ГГц на ПАВ, далее бинарное умножение. Т.е. без наворотов и каких-то особых know-how. Единственная особенность – это выверенный до мм частотный план – чтобы использовать доступные элементы (без подстроек и/или деталей под спецзаказ – это мой принцип. Также, как и в QS было - Вы в курсе – ничего особенного, только лишь вылизанные частотный план с блок-схемой. Кстати, я пытался потом ”усовершенствовать” и постоянно что-то не срасталось – то ПАВ под такие частоты нет, то CRO специальный надо заказывать, то в ограничения ADF-ки не вписываешься. В общем, довольно занятная игра в арифметику).

Но для начала посоветовал бы посмотреть AD9910 (как и любой другой DDS) на приличном анализаторе (который дает динамику от 130дБ и выше).

А что там смотреть? Смотрел на ”неприличном”. До 50 МГц (это, что мне надо для частотного плана) выше -100 дБн ничего не просматривается. Т.е. берем -100 (заведомо с запасом), сигнал переносится на 2 ГГц (апконверсия), получаем после умножения -86 дБн на 10 ГГц (кстати, в пределах относительно небольшой полосы – задается ПАВ, далее почище). Это простейший вариант. В более продвинутой опции с 2 ГГц делим назад на 50 МГц (т.е. улучшаем на 32 дБ) и обратно в ту же точку. При желании этот фокус можно повторить любое кол-во раз (пока от DDS вообще ничего не останется), но, понятно, это добавка к стоимости, будут другие спуры и т.д. В общем, обычная оптимизация. Можем напрямую по email поговорить, а то от темы отвлеклись.

…а в особенности, качественная фильтрация на СВЧ при сохранении удобоваримого формфактора фильтров. То есть использование всяких BFCN, LFCN и прочих деталек из разряда "дешево и сердито" IMHO не покатит.

Уловил иронию, также отвечу с долей иронии. Копеечные BFCN, LFCN у меня действительно не покатят, т.к. сильно дорого (потому что много) – нужны четвертькопеечные. Кстати, без шуток - BFCN стоит где-то $4, а ПАВ - $1.

"Как конструктору анализаторов" мне представляется, что перспективным средством борьбы со спурами, а также шумами в приемно-анализирующей аппаратуре является введение второго канала (который, кстати, позволит избавиться и от преселектора).

Полностью согласен. Не раз этот вопрос тут поднимал. В ответ - недоумение, граничащее с испугом: ”Так же никто не делает!” Кстати, тема была по СА, но потом поутихла:

https://electronix.ru/forum/index.php?showt...enakin&st=0

Не обязательно АЦП должен быть ну очень хорошим для исправления каких-то типов искажений, алгоритм калибровки может быть не чувствителен к искажениям АЦП или другого демодулятора.

Согласен. Надо привязываться к какой-то относительной величине. Кстати спур-то, ведь, (т.е. то, что надо минимизировать) – тоже параметр относительный, а не абсолютный. Осталось предложить алгоритм.

Незнаю, но фильтры по-любому будут сильно не одинаковые и всё испортят.

Хорошо, перерисовываю схему. Если что не так – поправьте.

DNL и монотонность дизеринг линеаризует.

Присоединяюсь , это нужно использовать , примерно как Вы говорили : небольшой низкочастотный шумчик полезен окажется
…
Остается DNL и "немонотонность" , которые , при большом отношении Fs/Fout, в спурах опускаются ниже некоторой целевой границы. Что толку их калибровать? задушить шумком по совету Петрова да и дело с концом.

Добавил как опцию. Но тут, наверное, надо уже считать, что значит ”небольшой шумчик.” Не хотелось бы придавливать несколько больших спуров за счет поднятия общего ”шумчика”. В общем, какие параметры такого ”шумчика” стоит закладывать?

Касательно "подсбалансировать ЦАПы" между собой . Это может быть актуальным в задачах ЦА-преобразования некоторого широкополосного сигнала, где каждый (!) отсчет принципиально важен во взаимосвязи с соседними . Для задач синтеза узкополосной "несущей" неважно - складываете ли вы две совершенно одинаковые синусоиды или эти две синусоиды "немножно, процентов на 10 ) " различаются по амплитудам (но не по фазам) . Сложение непрерывных синусоид ни чем не отличается от сложения дискретизированных копий оных с точки зрения арифмометра)

А подробнее? Сложение непрерывных синусоид – это понятно. Даже две разные по фазе (немного) синусоиды выдадут синусоиду. А вот сложение дискретных с разной амплитудой? Так и представляются ”выпирающие” через раз отсчеты. Чем не нелинейность?

4, 8, 16 - хороший путь, экономный )) Начинали с одного.

Может к одному и придем. Просто интересно понять, что дает увеличение кол-ва и где тот оптимум.

Интуиция подсказывает, можно динамику подправить - это в любом случае красивее, без размена одних характеристик на другие, с выигрышем по энергетике, даже по сравнению с бОльшим количеством ЦАП.

Приветствуется. И что конкретно посоветуете?

Пмсм, надо остановиться на 2 ЦАП, рассмотрев все возможные варианты их схем включения.

Пока так и вырисовывается.

С AD9912 полный порядок в плане внутрикристальной ЭМС, сам рисовал ПП, более 100 плат выпущено, 4 цифровых ядра внутри, преобразователь из цифры в аналог один, пролаз от цифровой части в пределах Найквиста ниже -90 дБн, могу поискать старые записи.

Присоединяюсь. По-моему, самый удачный DDS от ADI.

Только в полной и безоговорочной двухмерной рандомизации обрящем счастие свое.

А что такое ”полная и безоговорочная двухмерная рандомизация”?

Сообщение отредактировал Chenakin - Nov 28 2016, 23:48