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

[Cach]

Впечатляет! А для перестройки частоты используете дробный делитель микросхемы LMX? На картинке СПМФШ не видно паразитных продуктов из-за дробного деления

Сообщение отредактировал Cach - Jul 10 2018, 01:33

[Dr.Drew]

Да, для мелкого шага он как раз и используется. Работает в режиме сигма-дельта третьего порядка. Есть integer boundary spur. Если ничего не делать, то с уровнем -60 дБ. Я алгоритм управления системой усложнил и вроде от них удается избавиться. Сейчас над этим работаю.

[Cach]

Да, для мелкого шага он как раз и используется. Работает в режиме сигма-дельта третьего порядка. Есть integer boundary spur. Если ничего не делать, то с уровнем -60 дБ. Я алгоритм управления системой усложнил и вроде от них удается избавиться. Сейчас над этим работаю.

У меня был опыт работы с LMX, которая работала в "оффсетной" схеме для "продавливания" шумов. Шумы получились как у вас, однако внутри петли ФАПЧ (на отстройках до 1 МГц) при работе в дробном режиме наблюдались продукты дробности (не IBS) и подъем шумов (на 5-7 дБ по сравнении с целочисленным режимом). Я посчитал, что это гадит модулятор. А у вас их нет, все чисто.

Сообщение отредактировал Cach - Jul 10 2018, 06:06

[Dr.Drew]

Еще есть возможность разгона на 30-40%

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Cach]

Еще есть возможность разгона на 30-40%

Это у вас получилось с автокалибровкой? Интересно, какая скорость будет при ручном задании поддиапазона ГУН...

[Dr.Drew]

Это в ручном режиме. Автокалибровка тут в принципе невозможна.
На установку одной точки нужно отправить около 20 регистров длиной 24 бит каждый. На частоте 40 МГц со всякими фитчами контроллера на это уходит под 30 мкс.
Если сканровать по частоте, то часть регистров иногда можно не грузить и скорость может подрасти.
В целом, получиолсь, что за 50 мкс не выпадаем. Где-то 30 мкс, где-то - 40.

[Cach]

Это в ручном режиме. Автокалибровка тут в принципе невозможна.

Почему невозможна? Для автокалибровки нужна стабильная опора. Можно поставить ключик перед входом опорной частоты LMX и перед установкой частоты переключать сначала на стабильную опору, делать автокалибровку на нужной частоте, а потом замыкать петлю офсетной схемы с новыми параметрами петли. Правда, при этом нужно будет 2 раза производить запись в регистры и ждать автокалибровку. Зато не нужно переключать поддиапазоны ГУН в ручном режиме и не хранить таблицу значений поддиапазонов в зависимости от температуры и частоты. Ведь это нужно "прогонять" каждый синтезатор в камере тепла и холода. А в серийном производстве-это большая роскошь (время-деньги).

Сообщение отредактировал Cach - Jul 12 2018, 00:41

[Dr.Drew]

Тогда все будет раза в три медленнее.
Сначала нужно отгрузить коэффициенты для автокалибровки, дождаться ее, вычитать параметры, загрузить их и актуальные коэффициенты. Загрузка с вычитыванием займут около 20 мкс, автокалибровка - 50.
Проще АЦП напряжения управления LMX поставить и подруливать емкостями в температуре и при перестройке. Можно таким образом и модель с интерполяцией (п. 7.3.6.1 в даташите) автоматически подгонять под каждую микросхему. Кстати, она плохо работает в плане линейности в пределах одного ГУН. Лучше - с двумя линейными участками. В верхней части диапазона наклон снижается.
Ну и тащить на другой конец платы паразитный сигнал 100 МГц неохота.

Сообщение отредактировал Dr.Drew - Jul 12 2018, 02:29

[Cach]

Тогда все будет раза в три медленнее.
Сначала нужно отгрузить коэффициенты для автокалибровки, дождаться ее, вычитать параметры, загрузить их и актуальные коэффициенты. Загрузка с вычитыванием займут около 20 мкс, автокалибровка - 50.
Проще АЦП напряжения управления LMX поставить и подруливать емкостями в температуре и при перестройке. Можно таким образом и модель с интерполяцией (п. 7.3.6.1 в даташите) автоматически подгонять под каждую микросхему.

Можно делать автокалибровку при включении (подаче питания), например. Записывать актуальную для текущей температуры таблицу поддиапазонов в память, а затем ее использовать. Надежно, не нужно полагаться на прогнозируемую кривую (интерполяцию).

Сообщение отредактировал Cach - Jul 12 2018, 04:20

[Dr.Drew]

Это - уже кому, что больше нравится.

[Chenakin]

Порция картинок после обмеров прототипа синтезатора до 15 ГГц. Шумы, спектры в характерных точках, фотографии для оценки размеров устройства.

Очень впечатляющие результаты. Действительно, здорово!

В прототипе стоит не самый хороший резонатор 100 МГц - лучшее из имевшихся под рукой, так что шумы на 10, 100 и 1000 Гц не радуют. В следующей итерации улучшатся на 10-15 дБ где-то.

Кто о чем, а я о своем. Нельзя заниматься всем подряд. Кварцы – дело интимное. Сегодня пришли хорошие, а завтра уже не очень. Если заниматься по серьезному, то нужно все иметь на месте. Т.е. заниматься кварцами (резонаторами), причем годами. Или же довериться проверенным годами (или лучше десятками лет) поставщикам. Делать на коленке самим, это любительщина (хотя это никак не умаляет ваших навыков в построении OCXO).

Железка потребляет 1 А по 5 В и может питаться от USB 3.0.

Вот здесь не соглашусь принципиально. А нужно ли действительно питание от USB? Что-то (опыт) мне подсказывает, что нет. А ограничения Вы сами себе выставляете довольно серьезные (по потреблению).

Из-за искажений камеры модулёк кажется шире пластиковой карты, а на самом деле его размер в этом месте меньше на 0,5 мм.

Аналогично. По опыту, для T&M приборов уменьшение размеров желательно до определенных пределов, потом это уже не делает никакой погоды. А ограничения Вы опять же оставляете себе не маленькие. Наверное, более бы привлекательно смотрелось бы регулировка мощности, более мощный выход, некоторая (до -30 дБн) фильтрация гармоник. Полагаю, что из-за указанных ограничений, это все имплементировать не так уж и просто (поправьте, если не так). Общий вывод: стоит отказаться от ограничений по питанию и размерам в строну улучшения параметров (вых. мощность, гармоники) и расширения функционала.

Ну и после долгого брюзжания общий вывод – весьма впечатляющий дизайн!

P.S. Убирая питание (запитывая от USB), Вы как бы говорите: это - игрушка. А смотря на шумы, это уже не игрушка! Т.е. тут мы можем оценить потенциал Андрея Горевого как разработчика, а вот маркетинг будет хромать на обе ноги... Уж, извините, Андрей, это я любя

Сообщение отредактировал Chenakin - Jul 14 2018, 02:46

[Dr.Drew]

Спасибо.
Приходится заниматься ради такого...
Когда говорю про имеющееся под рукой, это значит, все хорошее распродано или ушло в призводство и приходится выпаивать со старых плат или доставать из тумбочки давно измученные, но живые комоненты. Пока ко мне едут заказные резонаторы, в синтезатор пришлось поставить снятый с готового MXO37/14. На днях, кстати, получу их и актуальные данные по шумам. Будет видно, что ждать в опытной партии. Проблема в том, что мало-мальски качественный генератор (хоть тот же MV Морион) по своим размерам чуть ли не больше синтезаторной части. И потребление не радует. Мэджик в этом плане лучше, но по шумам не устраивает. Оба типа еще и по выходной энергетике не подходят. Был бы генератор с габаритами MXO и энергетикой и шумами моего MOXO, то вопросов бы не было. А так пришлось делать из двух один и использовать исключительно в синтезаторе. Иначе бы не продали.

Про питание. На самом деле синтезатор может питаться от 5...9 В с потреблением 5...5,5 Вт. Внутри стоят импульсные стабилизаторы. Управление у него будет комбинированное - USB/SPI. Сейчас пока завели USB и устройство управляется через виртуальнй COM-порт командами SCPI. Питание от USB - это фитча, на которую ставку делать не буду, конечно. Даже сама конструкция разъема не делает намеков на это. Если только на выставке в качестве красивого рекламного хода воткнуть через специальный кабель в порт планшета, показать спектры и дать поиграться.

Встраиваемый модуль - это первый шаг. Еще предстоит отработать алгоритм калибровки ГУН, запустить режим сканирования с нормальной скоростью, подавить просачивание подставки (есть одно место в диапазоне, где ее хорошо видно), довести питание и испытать по-хорошему. Дальше буду рассматривать вариант введения ФНЧ, усилителя помощнее (сейчас модуль выдает от 10 дБм и выше), может, импульсного модулятора. Но даже в такм виде он найдет применение, в том числе, в наших же приборах.

Позавчера оценил шаг перестроки по частоте 0,1 Гц - сколько позволило разрешение анализатора спектра. Потенциально система позволяет меньший шаг, но проверять не на чем пока.

Сообщение отредактировал Dr.Drew - Jul 14 2018, 04:36

[Vitaly_K]

Вопрос к Александру.
Совсем недавно, 4-5 июля, состоялась конференция СинхроИнфо-2018 в Минске. Вы там были, состояли в организационном комитете. Можете ли поделиться впечатлениями об этом событии? Были ли там интересные доклады по частотному синтезу? Если да, то какие и как можно с ними ознакомиться в полном объёме?

[Chenakin]

Но даже в такм виде он найдет применение, в том числе, в наших же приборах.

Ещё один плюс (re: малые размеры) вижу в возможности встраивания в более сложный прибор на общей печатной плате.

Позавчера оценил шаг перестроки по частоте 0,1 Гц - сколько позволило разрешение анализатора спектра. Потенциально система позволяет меньший шаг, но проверять не на чем пока.

Не понял. Шаг перестройки жестко определяется архитектурой построения и частотным алгоритмом. Проверять можно лишь соответствие расчету (т.е. отсутствие ошибок программирования) с помощью счетчика (частотомера) или (если нужны милиГерцы) даунконвертера и счетчика. Или я чего-то не допонял?

Вопрос к Александру.
Совсем недавно, 4-5 июля, состоялась конференция СинхроИнфо-2018 в Минске. Вы там были, состояли в организационном комитете. Можете ли поделиться впечатлениями об этом событии? Были ли там интересные доклады по частотному синтезу? Если да, то какие и как можно с ними ознакомиться в полном объёме?

СинхроИнфо имеет давнюю историю. В этом году проходила в Минске в Белорусской Государственной Академии Связи. Было пленарное заседание (на котором выступал с общим докладом по синтезаторам), а потом работа по секциям. Для меня наибольший интерес представляла секция 2 – ”Устройства генерирования и формирования сигналов”. Были, естественно, и доклады по синтезаторам, в том числе и с Вашим соавторством (был представлен А. Гречишкиным с АО Созвездие). Прилагаю для ознакомления программу конференции:

 SynchroInfo_2018.pdf ( 838.07 килобайт ) Кол-во скачиваний: 74

Полагаю, что скоро появятся сами доклады и фотографии. Тогда доложу более подробно.

Сообщение отредактировал Chenakin - Jul 16 2018, 02:59

[Dr.Drew]

Из-за специфики архитектуры равномерная сетка частот дробного синтезатора деформируется в вид ~Fвых/INT^2. Тут целесообразнее оценить худший случай с минимальным INT и в нижней части октавы - ~4,4 мГц. Увидел анализатором 0,1 Гц и пока успокоился. Есть дела поважнее. Потом буду проверять соответствие оценке.

ЗЫ. ~8,8 мГц

Сообщение отредактировал Dr.Drew - Jul 16 2018, 08:07