Добрый день! Имеется Синтезатор HMC702. Включен следующим образом:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Хотелось бы для начала запустить его в целочисленном режиме, а вот разобраться до конца что куда шить, не смог.

Выкладываю что я сделал:

все таблицы регистров оставил по умолчанию кроме:

Таблица 12 (регистр включения и сброса):
Все биты по умолчанию кроме:

бит 7: rfp_buf_sq_en = 0 (отключил буфер опорных прямоугольных колебаний)
бит 8: rfp_buf_sin_en = 1 (включил буфер опорных синусоидальных колебаний)

Таблица 14 (регистр тракта опорного сигнала):

бит 13:0: rfp_dif_ratio also referred to as "R" = 12 © (деление входного сигнала кварцевого генератора на данное число "R")
бит 14: rfp_div_select = 1 (делитель опорного сигнала включен)
бит 15: rfp_auto_refdiv_sel_en = 1 (автоматическое включение делителя опорной частоты или автоматическое байпасирование)
бит 16: rfp_buf_sin_sel = 1 (выбор синусоидального опорного сигнала для нормального режима работы)

Таблица 16 ( Регистр фазочастотного детектора (PFD))

бит 0: pfd_phase_sel = 1 ( Активный инвертирующий фильтр, положительная крутизна характеристики ГУН)

Остальные биты по умолчанию.

Таблица 26 ( Регистр целочисленного деления)

бит 15:0: dsm_intg = 500(1F4) ( Целочисленная часть значения делителя ГУН)

На экране анализатора спектра видно, что генератор лежит на полке внизу, примерно 5600 МГц.
Про петлю пока думаю нет смысла писать так как чувствую что по регистрам не все правильно выставляю.
Имеет ли значение последовательность записи регистров?

Сильно не пинайте это мой первый проект

вам еще надо помучаться немного
вот примерная табличка для целочисленного режима с синусоидальным входом

Заработало! Синтезатор перестраивается! Спектр конечно широкий и сильно "мохрится", но я уже и этим доволен, позже сфотаю выложу. Сегодня весь день занимался отладкой программы. С программой закончу, начну искать причину корявого спектра.

Сегодня возник вопрос по 12 регистру. Не могли бы вы разъяснить …

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

для целочисленного режима эти биты с 13 по 10 и с 17 по 14 , где Вы заметили ошибку (какая-то ошибка нелепая) не влияют.
В фракциональном влияют , но несильно в пределах ±1 от заданных значений

Фото спектра на 8040 и 12000 МГц. Как видно спектр очень плохой и это при том что я ему немного ток помпы покрутил.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Пробовал заменить генератор опорной частоты, был 120МГц, поставил 10МГц. Спектр внизу без особых изменений, а на верху как не странно стал лучше.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вот переходной процесс
F = (8040 - 8160)МГц
Fxtal = 120МГц
R = 2
Fpfd = 60МГц
Nint = 67 - 68

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

ну и картинка просто уравляющего напряжения которое идет с opa211 на ГУН

Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Ну и вопросы: На фото четко видно что упрвляющее гудит. С чего начать поиски?
Завтра выложу проект с ADIsimpll может фнч не правильно выбрал?
И еще вопрос, решил проверить время переходного процесса на малом шаге, но с дробным ремжимом еще не разобрался, и решил просто увеличить R =300 вот что я получил

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

раньше я думал что время переходного процесса зависит от постоянной времени фнч фильтра, но увеличив R c 2 до 300 переходной процесс затянулся. в чем причина?

С анализа схемотехники и расчёта ФНЧ ФАПЧ. Настройки HMC702 также важны, но они - вторичны.

Где проект? Без схемы и проекта Вам никто ничем не сможет помочь без колдовства и ясновидения.
То, что в стартовом и следующих постах, полной картины не даёт...

почему CP_up не равен CP_dn ? в целочисленном д.б. одинаковы.


почему грязь видна, как будто рядом мощный импульсный источник питания. Никаких всплесков там быть не должно.


время п.п зависит от полосы PLL петли а не только номиналов фильтра , хотя вещи вроде бы и взаимоувязанные . Но полоса петли зависит и от ФД, от крутизны Гун , от делителя N в обратной связи . Вы сильно изменили R, стало быть сильно меняется и N , это повлияло на полосу петли фапч, в том числе частота оптимального запаса по фазе ушла в сторону, из-за этого и такой заметный звон на переходном процессе.

вот проект в ADISimPLL
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла





ничего подобного рядом нет, все запитывается от источника +5 В, ну и +24 для opa211, внутри стабилизаторы 5В-->3.3В . При подачи питания на синтезатор, ГУН лежит на полке примерно 5,6 ГГц, спектр чистый, как только я охватываю его петлей фапч то все портится, включаю дробный режим спектр еще ухудшается (ширина, волосатость).

буду искать что гудит...петля же не может давать такой эффект?

петля правильно настроенная в правильной конструкции и схеме только улучшает спектр на ближних отстройках.

1) какой ток зарядового насоса выставлен в hmc702 и в модели AdiSimPll ?

2) где схема макета ? (она же наверняка отличается от адисимовской)

3) неплохо бы взглянуть на фото макета.

Лучше бы в *.rar выложили. Чип имхо неправильно выбрали, лучше взять ADF4106/7.

Сразу во вкладке Chip посмотрите рассчётный ток CP (он у Вас скорее всего 5 мА). Измените в проекте номинал резистора, программирующего ток CP, на 6.37 кОм и выбирите свой CP, кратный 0.5 мА . Номиналы фильтра полностью поменяются, их надо поменять и в макете. Сравните новые спектрограммы с прежними. Помогло?

Извеняюсь за долгий ответ. Сегодня вечером выложу весь проект adisimpll, + схему. Постараюсь подробно дать ответы.

SG-8002CA - подойдет в качестве опорника?

Отвлеченный вопрос: Есть синтезатор с классической петлей фапч. В качестве опорного генератора DDS AD9954, синтезатор ADF4106. Устанавливаем частоту F1, затем F2, затем опять F1, А измерительный прибор показывает F1+- примерно 10 кГц По отношению к первому замеру. Сразу скажу что уход частоты фиксируют не с выхода синтезатора а с выхода изделия. Проверить с выхода синтезатора пока возможности нет. Вопрос такое возможно. F1 примерно 3,5 ГГц. Уход считают 10 кГц именно для синтезатора

Вот схема

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вот архив с расчетом
Нажмите для просмотра прикрепленного файла



ADF4106/7 целочисленники, при расчете Fpfd = 25кГц, R = 400, это не будет влиять на расчет?

переходной процесс я смотрю 10ГГц до 10000250000 Гц

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

с дробником Fpfd можно хотя бы 32 МГц выставить




тут да все так и есть, 5мА, но почему нужно Rset менять почему программно просто ток помпы не покрутить? Ну и снача хочу чтобы вы на мой проект взглянули может там какие еще ошибки есть?
Основные требования к синтезатору: шаг 250кГц, время установления частоты 3мкС (переходной процесс)



По схеме Rstb = 100 кГц, програмно в регистр зашиваю то значение которое Вы мне дали.



выложил

Ох, думаю многие сейчас негодовать будут. Самый плохой вариант, который можно придумать.

Сдробником разобрался вроде все четко перестраивается, но вот запустить рампу, не получилось.

Вот что я делаю

Регистр 12h Биты [9:8] = 11

ramp_enable Reg14h<1> = 1
ramp_trigg Reg14h<2> = 1

Дальше ну например

ramp_repeat_en Reg14h<3> = 0
ramp_startdir_dn Reg14h<4> = 1
ramp_singledir Reg14h<7> = 0

Когда одновременно отключены ramp_singledir и ramp_repeat_en, то в конце
времени развертки, Tramp, функция развертки выдержит паузу на конечной частоте ff,
пока не поступит новый сигнал запуска. Следующий сигнал запуска изменит
направление текущей последовательности, начиная с ff и пошагово возвращаясь к fo.
Нечетные сигналы запуска инициируют линейное изменение в прежнем
направлении, четные сигналы запуска активируют линейное изменение в противоположном направлении.

rampstep Reg15h = 8700 (0х21FC)
ramp_steps_number в Reg16h = 100 (0х64)

Вопросы

По даташиту Tref = 1/Fpfd, т.е. если у меня Fpfd = 60 МГц (Fxtal = 120, R = 2) то получается Tref = 16.6 нС

т.е. если мне нужен Tref = 3мкС, то нужно Fpfd уменьшать, т.е увеличивать R? а подругому ни как?

мне нужна рампа Tref = 3мкС и шаг 250 кГц
свипировать в два подхода сначала с 8 до 10 ГГц, а потом с 10 до 12 ГГц.







так я и думал что опора гудит. Это потому что у него внутри свая петля?

Шумная петля, при малых отстройках джиттер не нормируют, чтобы не пугать людей )) Генератор известный, древний, и годится разве что для цифровых схем. Сразу под замену. Но менять не на DDS, а на любой фундаментальный или гармониковый кварцевый генератор (VCXO, OCXO).

взял то что было в наличии , сильно не вникал. про ддс речь и не идет, мне нужен опорник с фиксированной частотой 120 МГц.

завтра посмортю вроде вот такой еще где то валялся:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нижний частотный диапазон от 1.54Mhz говорит о том, что он из той же серии.

Недорого и практично, должно быть что-нибудь - Abracon ABLNO

как их тогда выбирать?


все это хорошо, но пока его закажут, буду думать какую альтернативу поставить чтобы петлю причесать и все режимы синтезатора отработать

Генераторы обычно выбирают из ТЗ на всё изделие или ТЗ на синтезатор, если он тактирует только синтезатор.
Прежде всего надо смотреть на температурную и временную стабильность, затем на фазовые шумы.
При использовании прямого синтеза также необходимо убедиться в отсутствии субгармоник или подобрать фильтр.
В случае ФАПЧ субгармоники генератора как правило давятся фильтром ФАПЧ, поэтому некритичны.
Проект ещё не смотрел, но по постам уже вижу, что там далеко не всё так гладко, как требуется.
Fpfd = 25кГц даже и обсуждать не стОит, никуда не годится! И это при шаге 250кГц! По проекту - чуток позже...

...Посмотрел проект и схему. Пока первое, что бросилось в глаза:
1. Максимальный ток CP=4mA, а в проекте 5 mA. Подкручивать нельзя, крутилочки не для этого, в даташите чётко напИсано, для чего.
2. Основная характеристика ГУНа - крутизна. Она неправильно учтена при расчёте фильтра ФАПЧ. Нужно брать среднюю крутизну на нужном участке.
3. Полоса ~500кГц имхо великовата для дробного режима с шагом 250 кГц. Однозначно нужно уменьшать.
4. Частота сравнения 26 МГц - как это, зачем? 25 или 50МГц не подойдут? Зачем опора 120 МГц, возмите стандартную 100 МГц, их заказывать не надо, на DigiKey - море.
5. Маловаты танталы и великовата керамика по каналам питания ОУ и ГУНа.
Пока всё...

120 МГц нужно чтобы делить опору с помощью hmc394 на 2 и на 3. Уходя от помех дробности, в дробном режиме. Внешний делитель потомучто R долго зашивать, а менять опору планирую в свипе. На остальное позже.
.

Но это тоже далеко не всегда спасает. В узкой полосе - согласен, такой реверанс может прокатить, а когда синтезируется частота, близкая к значению, которое делится и на 60, и на 40 МГц - картина Репина "Приплыли!". Я походу пропустил ваш диапазон частот: в проекте он мизерный и равен одному шагу, а в постах видел 8400 МГц и 12000 МГц. Так какой на самом деле?

8 -12 ГГц.

Сегодня прошелся по всему диапазону с шагом 250 кГц, наблюдал, что когда Ffrac = Fpfd/4 или кратное ему, то спектр становился чуть лучше
на картинке сверху это измерения до обеда, видны уши бэтмена на всех частотах кратных Fpfd/4 ( в моем случае это 15 МГц). На картинке ниже это уже замеры после обеда , уши исчезли, но разница все равно видна(правда фото на дргуой частоте, но такой спектр по всему диапазону).

Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Исправим


позже когда с 4-тым шагом разберусь


но только при этой полосе получается переходной процесс примерно 2-3 мкС, меньше затянет процесс установления или я не прав?


подайдет 25, но 50 для АДФ это мног, а для целочисленника такого как адф4106/7 для анализа на шаге 250 кГц вообще не возможно или я опять не о том

Вот пошагово для 4106
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

как быть? надо брать дробник чтобы и частота ФД была максимальной (для адф это 32мгц) и шаг сохранился 250 кГц или нужен другой подход?


это критично ?

Вы настроили до удовлетворительного состояния целочисленный режим ? нет ?
тогда рано браться за фракциональный.
У вас очень грязный спектр, а настройки фракционального требуют дополнительных телодвижений по оптимизации шума и палок . Например надо вводить смещение в выходной ток СР через соответствующие регистры. Но во всем этом лучше разбираться после того как целочисленный будет более - менее , хотя бы - 95 dbc/Hz.

Тогда Вам нужно заФАПЧевать 2 VCXO и "уходить" ими от приближающихся спуров.
Задачка хитрая, но математически прозрачная. Если нужна математика, могу найти.
Но сразу предупреждаю, что на территории РФ это уже недавно запатентовано.

Вот это как раз откладывать тоже нельзя, как и ток CP

Это разве что в режиме свипа, но не при перестройке из 8 в 12 и обратно. Мне даже в режиме свипа десятки мкс удалось получить. Но у меня полоса была 200 кГц и шаг перестройки побольше.
Если из 8 в 12 и обратно, то боюсь, что без предустановки никак не обойтись. Даже с ней сомнительно, т.к. управление всё время сожрёт...

В самом начале отключите проверку и подберите удобную частоту опоры.

тау опередил, с ним солидарен. Начните отладку в целочисленном режиме, затем перейдите на дробный.

Критично, это имхо основная причина ушей Бэтмэна, о которых Вы пишите:

поставить два опорника и менять через ключ? А чем плох вариант мой, с одной опорой и быстродействующим делителем?



Математика уже давно написана, спасибо. Запатентовано, это меня меньше всего волнует.


Тут я согласен и может не так вырозился. Но для начала нужно разобраться с концепцией.
Тоесть вы предлагаете мне для модели использовать целочисленный синтезатор adf4106/7. Для анализа выбрать максимальный диапазон перестройки 8-12 ГГц. Частоту фазового детектора , ну например 60 МГц. Модель активного ФНЧ оставляем, по ней у вас вопросов небыли. Модель гуна HMC732 убираем она кривая и просто выбираем среднюю крутизну ну напрмир 400 МГц/В. Опора 120МГц. R = 2. CP = 4 mA. Полосу петли выбираем ну например 200кГц.
Все правильно? Если да то у меня два вопроса

Где поставить галочку чтобы для ADF4106 частоту фазового детектора выстовить больше 32МГц?
Если мы посчитаем петлю для диапазона 8-10 и получим время переходного процесса при полосе 200 кГц ну например 12 мкС, то как узнать сколько займет времени шаг в 250 кГц? Или будем смотреть уже по факту в макете?


нашел


Ок! Все понял.

Нет, коммутировать две опоры через ключ некорректно - разрыв фазы и некогерентность. Именно заФАПЧевать оба VCXO от одной опоры и коммутировать их. Можно ещё и "ёрзать" в пределах диапазона подстройки, если скорость позволит (шаг "ёрзанья" мал, поэтому возможно).
Как вариант: можно заФАПЧевать один хороший ГУН широкой полосой и его использовать как перестраиваемую опору.

Около частот, кратных 40 и 60 МГц, например, 9 ГГц, всё-равно вылезут спуры.

В принципе - да. Там может немного ADIsimPLL всё-равно повыёживается, но приструнить не составит труда.

это да, согласно расчетам...




вот с учетом Ваших замечаний

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Всё хорошо, только ток CP я бы всё-таки не стал брать по максимуму для обеспечения возможности его подстройки, взял бы где-то 2-3мА. А вот теперь взгляните на вкладку TimeDomain. Время перестройки 45 мкс, в 15 раз хуже, чем надо. Расширение полосы тоже не спасает.

Скорость перестройки на один шаг вроде должна попасть в 2-3 мкс, но не факт, что будет такой, так как надо учесть время передачи-приёма управляющей команды через интерфейс RS-485 с его групповой задержкой, время обработки команды микроконтроллером и время передачи управляющих команд в HMC702. При таком раскладе RS-485 должен работать на максимальной скорости 50 мБит/c, вместо микроконтроллера должна стоять ПЛИС, а загрузка HMC702 должна производиться на максимальной скорости 50 МГц, тогда всё это может уложиться в 1 мкс. Но не факт, что сама престройка уложится в 1-2 мкс, учитывая инертность дробного режима. Это только в целом режиме частота меняется резко с одной на другую.

Скорость цифровой части в эти 3 мкс не входит. Свипировать собираюсь с помощью CW Sweeper Mode, a там скорость ограничена только частотой Fpfd. По результатам замены петли отпишусь.

переключение частот через 3 мкс делайте внешним сигналом на непомню какую ножку GPIO , а вот частоту Fpfd делаете по максимуму (50?-60? МГц) . Переключать частоту с периодом Fpfd вам резона нету, так как у вас явно выраженные ступеньки частоты с интервалом 3 мкс ( если склероз меня не подвел)

Да, тут я уже недосмотрел даташит, я HMC701-HMC703 пропустил мимо ушей и перехожу сейчас с HMC700 на HMC704.
Но в таком случае мне непонятно, как обеспечить время перестройки не более 3 мкс при переключении частоты сравнения?

обеспечивает петля ФАПЧ достаточной ширины автоматически но с частотой ФД соотвественно еще на порядок или 2 выше. Там процесс в линейном режиме ФД проходит что 250 кГц что 10 Мгц - без разницы, кривулька одинаковая, только разной амплитуды на входе Гуна.
Процесс перестройки только инициируется импульсом на ножку , каждые 3 мкс.
Инкремент делителей фапча делается внутри микросхемы на заранее заданный шаг.

вот об этом я раньше и спрашивал...Tref = 1/Fpfd при Fpfd = 60МГц, Tref = 16.6 нС... тоесть если мне нужно 3 мкС то только через увеличение R? Тоесть выход для меня один тактироватся от внешнего источника с периодом 1/3 МГц. Все верно?

Если Вы хотите сделать частоту PFD 250 кГц в целочисленном варианте, то сначала оцените уровень фазового шума HMC702 в таком режиме:
Lpn = -226 + 20logN - 10logFpfd = -226 + 94 + 54 = -78 (дБн/Гц, для опоры 100 МГц и выхода 12 ГГц)
Но и это ещё не всё. Полосу придётся брать как минимум в 20 раз меньше Fpfd, т.е. до 12,5 кГц, иначе ФАПЧа не будет.
Ну и какие шумы Вы получите, ведя ФШ на бОльшей части отстроек, начиная с 10 кГц, по ГУНу?
Правильно, собственные шумы ГУНа или хуже (см. даташит). И скорость перестройки - милисекунды.
Или Вы думаете ФАПЧ сможет без ФНЧ работать, или частота среза ФНЧ может быть больше Fpfd???
Можете посчитать такую ФАПЧ в ADIsimPLL, получите безрадостную картину (50-60 лет назад было бы неплохо)...

Tref = 1/Fpfd при Fpfd = 60МГц, Tref = 16.6 нС это безусловно верные соотношения.
Но если вам нужно делать смену частот реже чем 16.6 нС , то для этого надо сконфигурировать 702- так чтобы переключение на новую частоту производилось внешним сигналом , который надо подавать на внешнюю ножку ( не помню какую.)
Этим достигается и высокая частота работы ФД (что необходимо для широкой полосы петли ФАПЧ) и смена частот может производиться достаточно редко - раз в 3 мкс.
тактироваться - слово нехорошее в данном случае.
Вам нужен опорный клок ( десятки мегагерц) для ФД и импульсы на смену частот ( доли мегагерц), это ,как бы, два разных клока.

Ну значит я все правильно понял. Зачем только нужен синтезатор с такой скоростью свипа (при высокой Fpfd) в чем трудность добавить регистр множитель ну например Ntref. И тогда время AllTref = Tref*Ntref и тогда можно было бы легко использовать внутреннюю генерацию для выбора нужного времени перестройки с большим Fpfd. Ну ладно хотябы внешний запуск сделали и на том спасибо.

Судя по даташит это ножка 25 (GPO3) reg 14h<5> = 1.
Сейчас занимаюсь подбором петли. Вечером отпишусь по результатам


Нет я хочу получить шаг в 250 кГц в дробном режиме при Fpfd = 40/60 МГц. Шагать собираюсь с помощью встроеной функции sweeper mode с запуском от внешниго источника через каждые 3мкС. Петлю ФАПЧ нужно естественно выбрать такой чтобы частота успела установиться до начала следующего шага плюс спектр был приемлемый. По вашему совету сейчас занимаюсь ностройкой петли в целочисленном режиме, потом дробный ну и на последок свип. Вот как только в свипе оценивать спектр пока не ясно.

Не иначе как в интерливе со вторым синтезатором, работающем абсолютно синхронно с первым. Синхронными должны быть и опора, и управление. Лучше всего сделать специальный тестовый синтезатор с двумя петлями и единым управлением свипом, но раздельной загрузкой. И микроконтроллер я бы всё-таки заменил на ПЛИС, или LDO вывел бы отдельно, но это уже Вам решать.

Внешний запуск - это гораааздо лучше чем то что Вы предложили. А вот ,предположим , что они сделали внутренний запуск по вашей формуле AllTref = Tref*Ntref. И что - как узнать те моменты, когда произошла смена частоты и образовалась новая частотная ступенька ? Выводить наружу AllTref ? а может кому нибудь нужен нелинейный ( или рваный) шаг во времени при смене частоты или еще чего такого нестандартного - тогда та реализация что есть, лучше предложенной Вами.


У вас ступеньки по частоте короткие - 3 мкс , а с учетом того что вы сказали "чтобы частота успела установиться до начала следующего шага" то получается:
во первых - вам ступеньки не очень то и нужны , достаточно иметь линейный свип, без внешнего 3 мкс тактирования смены частот. Просто делайте внутренний инкремент с частотой 50 Мгц ( например ) . т.е. в 150 раз чаще но с шагом 250кГц/150 = 1666,6 герц ( значение Fref можно уточнить для более идеального совпадения) и будет чисто линейный свип , удовлетворяющий вашему условию из второй цитаты (каждые 3 мкс частота будет всегда на 250 кГц выше ). При этом если Вы там что-то оцифровываете на приемном конце , то можно улучшить сигнал/шум в системе за счет более частых отсчетов во времени , делая их не каждые 3 мкс , а так, как позволяют быстродействующие АЦП - выиграете в эффективных разрядах АЦП после децимации (передискретизации вниз , до ваших желаемых 3 мкс отсчетов). Кроме того , полосу ФАПЧ можно будет сузить (широкая нужна для явно выраженных ступенек частоты), улучшив параметры спектра на выходе ГУН. Оптимум полосы для вашего Гуна где-то порядка 100-150 кГц.
во вторых - имхо, вам переключать Fpfd = 40/60 МГц не понадобится , спур вы не увидите во время свипа, они значения не имеют на свипе, обсудите это с вашими коллегами.
в третьих - как Вы собираетесь использовать внутренний инкремент при наличии внешнего переключения опоры 40/60 - они противоречат друг другу в плане линейности свипа при неизменной величине инкремента. Как только меняете 40/60 снаружи - требуется кучку регистров переписать внутри 702 , в 3 мкс не уложитесь , потому что нужно переписать и оба делителя + инкремент + что-нибудь еще обязательно.

тау, есть ворос: А будет ли при линейном свипе фазовый шум синтезатора внутри полосы определяться только лишь шумами умноженного генератора и шумовым порогом HMC702. Ведь не только напряжение движется по кривой, но и CP качает ток туда-сюда и вносит некоторую ошибку в процессе перестройки. Если было бы иначе, ступенчатая перестройка осуществлялась бы быстрей и ровней и определялась бы только переходными процессами в фильтре без точного поиска установленной частоты. Или я неправ?

ну дык СР качает во фракциональном режиме туда-сюда и на постоянной частоте, так как фазовый детектор во фракциональном режиме должен работать с постоянным смещением примерно четверть от заданной величины СР( с одной стороны это позволяет достичь оптимума ФШ благодаря линейности хар-ки, но шумы все же хуже целочисленного режима). А теперь представьте что Вы часть этого постоянного смещения заставили (пустили) на формирование пилы на входе ГУНА . Что изменилось с точки зрения малосигнального режима работы петли? Имхо - ничего. Особенно если каждый период сравнения ФД сопровождается одинаковым инкрементом делителя плюс-минус некоторая дельта сигма от фрак. модулятора. Разве что автору следует добавить/(или отнять) из постоянного смещения СР ту часть тока , которая тратится на формирование пилы напряжения на входе фильтра , для достижения оптимума.
По аналогии Ваш вопрос можно задать так - как изменяется спектральная плотность мощности выходного шума малошумящего усилителя когда его режим изменяется от ситуации "без сигнала на входе" к ситуации " с малым сигналом" на входе. Здесь то-же самое ( имхо).

если я правильно понял вопрос, то "переходные процессы в фильтре" а точнее "переходные процессы в петле" и есть средство для "точного поиска установленной частоты". Второе без первого не происходит. Даже при постоянной частоте все время идет очень-очень мелкий , малосигнальный процесс поиска этой самой частоты, когда отрабатывается/давится шум петлей в её полосе . Еще раз - престройка на 250 кГц каждые 3 мкс у автора будет происходить в малосигнальном режиме , без выхода ФД из условно линейной зоны, тем более если учесть уровень этой дополнительной пилы в токе СР , сравнить его с смещением ( для спокойствия) и компенсировать( при необходимости).

согласен



тоесть Tref = 1/50 МГц = 20 нС, то есть шаг в 250 кГц будет прирастать через каждые 20 нС.



если честно то ничего не понял ...что значит линейный свип? ведь в любом случае внутренний инкремент или внешний запуск все равно у нас будет шаг, и как минимум равный
(Fxtal / 2^23) * R, о какой линейности вы говорите? Линейный прирост с равным по времени и значению инкрементом?



Как понимать явно выраженная ступенька или нет? я совсем запутался. У нас ступенька с шагом 250кГц и временем установления 3 мкс. Например синтезатор находится на 8ГГц мы делаем ему инкремент ну например внешним запуском. Синтезатор делает шаг 250кГц. Частота была 8ГГц, стала 8,000250 ГГц, время затраченное на установление частоты или время переходного процесса должно быть 3мкС. Переходной процесс должен завершится полностью и частота должно установится с заданной точностью (с какой это уже другой вопрос). Приходит следующий высокий уровень сигнала по внешнему запуску. Синтезатор вновь делает шаг 250кГц, частота становится 8,000500 ГГц... и так далее в итоге шагая от 8ГГц до 10ГГц с шагом 250кГц то мы сделаем 8000 шагов и затратим 24 мС. Если в этот момент мы будем смотреть управляющее напряжение осциллографом, то увидим 8000 явно выраженных ступенек(переходных процессов) в виде нарастающей лестницы. При этом Fpfd=60 МГц. Если все тоже самое делать, но засинхронизироваться от внутреннего генератора то время в 3 мкС мы уже не получим Tref = 1/Fpfd = 16,6 нС. Но допустим мы настроим петлю ФАПЧ на переходной процесс в 16,6 нС, и запустив свип мы увидим все туже ступеньку (но вместо 3 мкС будет 16,6 нС). Если я где то ошибся поправьте.



а как же время переходного процесса в 3 мкС, с такой полосой петли, частота успеет установиться? До прихода команды на смену частоты (ну например от внешнего запуска)



интересно... то есть HMC394 в свипе не дергаем, ну а в обычном режиме будем переключать делитель 2/3. К сожалению с этой работой я один на один, только на вас надежда



верно, не подумал.

вопрос спектра в свипе, это вопрос нужный но у меня сейчас голова озадачена вопросом почему у меня спектр корявый... сегодня сменил петлю по проекту который вам присылал и вот что я получил (слева старая петля с права новая на 8-10-12 ГГц):
8 ГГц
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
10 ГГц
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
12 ГГц
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

включение целочисленного или дробного режима визуально при span 100 МГц разницы не видно

вот настройки регистров
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Просто управляющее напряжение с оpa211 на ГУН, ранее я выкладывал фотку что там все гудело, это я просто щуп осциллографа не заземлил вот новое фото
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

ну и переходной процесс с 8 на 12 ГГц. Fpfd = 60 МГц. с 8 на 8,000250 ГГц не успел сделать, завтра выложу

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

вот расчетный Fpfd = 30 МГц
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

CP = 4mA, Вы говорили что нужно 2-3мА, завтра пересчитаю номиналы под новый ток и попробую третий вариант. Выложу позже фазовые шумы, к сожалению у меня анализатор спектра простенький и меряет фазовые шумы по точкам на различных отстройках поэтому буду выкладывать таблично.


Прежде чем продолжать подбирать петлю стоит ли заменить опорный генератор или настройка петли и с ним пойдет
у меня сейчас такой стоит:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

каждые 20 нс предлагаю ( но не навязываю безусловно) шагать на 1.666666 кГц каждые 20 nS , при этом за 3000 ns (3 мкс) получится какраз 1.66666*3000/20=250 кГц . Условия вашего ТЗ выполнятся ?

не будет ступенек , а будет ровненькая линия свипа частоты . как будто бы гун линейный по характеристике а на вход вы ему пилу даете амплитудой вольт 15 для перестройки 8-12 ГГц.
допустим R=2 , кстати в знаменателе 2^24 (? не помню я)
минимальный шаг будет 14,305 Гц , для Fxtal=120M
период сравнения ФД 16,66666666 nS
условие 250 кГц= 3000/16.66666 *Х , Х=1388.888888888888888888888 кГц ,
Х/14.305= 97.0911 Это значение в целочисленном виде (97) есть число , загружаемое в step_size настроек HMC702 , тогда каждые 16 наносекунд выходная частота будет ползти вверх на на 1388 кГц , чтобы за 3 микросекунды свипнуть на 250 кгц весьма линейным образом. И тд. каждые 3 мкс без перерыва и ступенек.


см выше

Это то понятно , ступеньки, широкая петля Фапч и т.д. Оно вам сильно надо ? Определитесь плиз. 8000 шагов это может и достаточно для вашего ТЗ, но можно получить и больше шагов и больше полезной информации ( с меньшим шумом) вытянуть из свипа, и ввернунь эту инфу обратно в 8000 отсчетов децимацией. RAM жалко что-ли


ступеньку длительностью 16 наносекунд вы не увидите - она загладится насмерть фильтром и петлей ПЛЛ. ( ну почти . останется спур на частоте сравнения 60 мГц , который либо прибивается либо игнорируется)



можно и подергать, как писалось в предыдущей теме , с обязательной перезаписью регистров Int и Frac. А можно и обойтись , у вас не особо крутые требования по точности ступенек и вообще много белых пятен по ТЗ.




ну дык спектр уже лучше справа. А почему RBW =3 МГЦ , ширее нельзя ??? будет еще ширшэ ваш спектр .

Поставьте 100 кГц RBW , затем 10 кГц , 1 кГЦ , палка несущей должна сузиться.


По генератору - его тут ругали, я не смотрел. Опора должна использоваться хорошая и всё, пока экспериментируйте с этим, пока не покажете шумы и спуры на отстройках 10-100 кГц от несущей.

Нужно не только RBW/VBW уменьшить, но и Span тоже. Я обычно смотрю спектр при RBW/VBW = 1кГц, Span = 250 кГц, там он покрасивше. Измеряю в других режимах (по руководству Anritsu). Спуры же ищу в самых разных режимах, вплоть до полного диапазона анализатора. Как измерять спуры ниже 90 дБ - это целая наука, пришлось пару лет подолбаться, чтобы научиться.
Оно и не удивительно, Вы же ФШ не измеряете.

Почему частота сравнения 60 МГц, в проекте же 30 МГц?

Ненужная картинка.

Это нормально.

Уже говорил об этом

Пока не спешите менять ток CP, возможно, что и так получится неплохо. Я посмотрел кривую - от 8 до 12 она довольно линейная, а погрешности фильтра можно Trimом компенсировать.

Меняйте первым делом, даже не задумывайтесь. Плохой генератор - это первая моя ошибка и беда всех Эвалбордов. Начнём с того, что в узкой полосе хрен-чего измеришь, бо оно туды-сюды усё время ёрзает (сорри за флуд, не удержался!).
После замены генератора первым делом измерьте ФШ на разных отстройках по руководству вашего СА (и только по нему!).
Затем выложите нам картинки - вместе поржём!

посчитал сегодня, зная общее время линейного изменения Tramp = 20 мC, F0 и Ff, вот что получилось.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

подбирал Fpfd и Tramp. Fpfd оставил 60 МГц, а Tramp изночально по ТЗ = 24мС для диапазон 8-10. Но подбирая значения выяснилось что с 20 мС меньше набигает ошибка. На одном шаге 0,12Гц и к концу свипа 145 кГц.

Т.е. минус пилы от внутреннего генератора это набигающая ошибка, хотя и постоянная, от внешнего точность до Гц.



по идее должно быть 2^24, но в Даташите 2^23. На входе синтезатора постоянный делитель на 2, видимо они двоечку сразу учитывают.




Я с прошлой петлей сфотографировал при таких параметрах, вот и новую решил для наглядности так же сфотать.
Вот фото с span = 30 и RBW = 1МГц, делал и меньше но там тихий ужас...

Нажмите для просмотра прикрепленного файла



сегодня искал опору с габаритами 7х5 и высотой не больше 6, но что то ничего путевого не нашел.

Есть в наличии опорник на 10 МГЦ, но данных по фазовым шумам на него нет. Анализатор спектра который у меня, R&S FSL18, в описании ничего про то как мерить фазовые шумы не сказано, но кнопка в метках есть. Есть еще FSQ40 c модулем для измерения фазовых шумов, но эталонной меры для колибровки ФШ нет. Есть один человек у нас который на С4-60, как то мерил ФШ, но он в командировку уехал. Работа тормозится...

Этот тихий ужас нужно в первую очередь устранить. Может, вернёмся к схемотехнике. Плату покажете с обеих сторон?
Я таки начинал с громкого ужаса, у меня ваще кошмар был. Нормальный синтезатор сделал с третей попытки, не без помощи форума.
Лично я почти уверен, что без анализа топологии дальше дело не стронется...

Позвоните на Морион в Питере или на Magic Xtal в Омске и спросите, что у них на складе есть из термостатированных генераторов.
Также можно достаточно быстро заказать опору на Digi Key. Можете через нас, но это уже дольше и в личку.

А это тот случай, когда подойдёт книга Кристофа Раушера "Основы спектрального анализа". Она есть в тырнэте...

ну и хорошо

ошибка небольшая , а точность в герцы при перестройке на 4 ГГц Вам действительно нужна ?



это в целочисленном ?
пока не будет удовлетворительного спектра в целочисленном - с дробным не возитесь.

А питания все на всякий пожарный смотрели? А то мы тоже с бородой один раз боролись, а оказались бракованные LTC-шки по 5 Вольтам. Ну и тау предложил же заузить RBW на Родэ-Шварце, и одновременно слегка полосу обзора. Хотя бы глянуть что там, если мультипликативный эффект развертки позволит. Типа хаотический шум или палки? Да Вам любой генератор, кроме того, что Вы применили на отладку подошел бы (ну еще не VX7 само собой). Даже не термокомпенсированый.

завтра гляну.



сделаю



говорю есть у меня один на 10МГц, должен быть хороший, ФШ для успокоения надо замерить только

я ему даже с этого пробовал подавать
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

а вот результат, это еще со старой петлей
Нажмите для просмотра прикрепленного файла



нет


нет в дробном, но пока спектр целочисленный от дробного не сильно отличается ))
Сейчас
1) Поставить нормальную опору
2) Подобрать петлю чтобы ФШ в целочисленный режиме были как минимум -95дБн/Гц.