Доброго времени суток!

Возникла такая задача: есть генератор синуса 120МГц, амплитуда 400мВ относительно 0. Надо преобразовать его в меандр с той же частотой, для использования как опорная частота для ПЛИС, со всеми вытекающими.

На чем реализовывать - не важно, лишь бы влезть в частотные рамки и небольшие размеры схемы.

Спасибо за помощь.

А какие у вас есть варианты?
А вы уверены, что для ПЛИС нужен синус?

Был вариант на 555 таймере, но частоты не большие, не более 5 МГц. Уверен что синус не нужен, нужен меандр, а его нужно получить из синуса

Я, наверное, не так прочитал сообщение...
А на чем из синуса сделать меандр - так компаратором. У Analog Devices их куча.

В аналоговой СТ я не силен, можно схемку какую-нибудь.

Зависит от логического интерфейса, который требует тактовый вход ПЛИС - TTL, LVDS, PECL. Компаратор - это же просто! Они есть со всякими выходами.
http://www.analog.com/en/special-linear-fu...ucts/index.html

LVTTL/LVCMOS, проще говоря 3.3В

На картинке http://electronix.ru/forum/index.php?showt...t&p=1230569 справа вверху NC7SZU04 нормально справляется с этой функцией, потом, правда ФНЧ опять делает синусоподобный сигнал. Схема в http://electronix.ru/forum/index.php?showt...t&p=1231133 - второй инвертор. Можно и по-другому. Взять любой одногейтовый КМОП элемент достаточного быстродействия и питания (LVC, AUC, NC7S, NL17), сместить его на середину делителем, подать синус, получить почти меандр. В приложении к посту http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=671037

+1 за компаратор.

+1 за инвертор. Какая ПЛИС?

Можно и без инвертора, парой резисторов и конденсатором обойтись. Но надо ли?

Altera, если нужна конкретная модель - узнаю позже

На Алтере бы не рискнул. Тащить аналоговый сигнал куда его засунет оптимизатор, а вдруг наводка рядом? Инвертор - проверенный Маджиками и не только вариант. Ну и в небуферезированых гейтах черным по белому написано: The special purpose unbuffered circuit design is intended for crystal oscillator or analog applications. https://www.fairchildsemi.com/ds/NC/NC7SZU04.pdf

Никуда не засунет. Это же тактовый вход. Они там строго выделены. Сам разработчик задаст, конкретно.

Ха, а на тактовый аналог можно подавать? На тайнилоджик можно - см. даташит выше. Там в апликухах даже коэффициенты усиления в виде АЧХ рисуются. 120МГц, правда напряг уже - порядка 10дБ (3 раза) http://www.ti.com/lit/an/scha004/scha004.pdf ссылка на следующей странице рис 4, 5, до 100МГц, правда, но можно экстраполировать. Не, компаратор тоже можно - не вопрос, просто с гейтом как-то привычнее и за смешные деньги - в Украине это реально копейки - 50-80 копеек.

Hz не увидел ни в первой ссылке, ни во второй. Мне верить вам на честное слово?
А у ADCMP вы увидите частоты.
А гистерезис у гейтов есть? А дребезжать они не будут? Не успеют?

P.S. Лучше всего голову не дурить, ни себе ни людям. Поставить готовый генератор, и дело с концом!

Поставьте ВЧ - трансформатор и далее - на LVDS - вход Altera (если есть), или преобразователь LVDS - LVTTL.

Тезка, звыняюсь, я просто лошара - http://www.icbase.com/pdf/add/ti/AN-101-00039en.pdf - два файла скачал, а ткнул не на тот (выкладывать свои сохраненки с тачки не могу - лимит уже поджимает, оставляю для мишек). Что касается дребезга и прочей лабуды - не напрасно даю ссылку на формирователь из рубидиевого стандарта. ФШ о чем-то говорят типа дребезга и гистерезиса (BTW нафиг надо)

Подниму старую тему. У меня вопрос:
Мне нужна схема sin->меандр 5МГц. Эта схема мне нужна для ФАПЧ в супер чувствительном приёмнике. Высокоскоростную КМОП логику не хочется использовать из-за её высокой скорости переключения фронтов, которая потом будет в виде помех гулять по всему аналоговому тракту.
Чем плоха ттл серия например 1533лн1. Почему в ранее обсуждаемых решениях не встречается ТТЛ логика?

Я тут пытаюсь делать схему на этой 1533лн1 и она работает нестабильно при подаче сигнала с разной амплитудой. Усиление самопроизвольно "прыгает" и как следствие ширина импульса тоже "прыгает", и как следствие ФШ синтезатора растут. Что в этой микросхеме не так?

КМОП и используют в т.ч из-за высокой скорости переключения фронтов - для уменьшения джитера нужны крутые фронты... А от помех достаточно будет керамического конденсатора 0.1uF + фильтр BLM18AG102 по питанию.

Так ответ в теме уже прозвучал - TinyLogic. Уже многие убедились, что это решение - самое правильное.

serega_sh_, схему покажите.
Правильное решение - компаратор, они для того и существуют.
Дешевое решение - на логике. На любой.

Это странный подход. У ТТЛ разве не крутые фронты? Как раз ТТЛ, в силу её большего потребления, шуметь будет сильнее...

Таки нет. Разрешите, тезка, с Вами не согласиться. Из двух вариантов синус в прямоугольник - порогового устройства - компаратора и усилителя-ограничителя в виде небуферезированой логики c малым коэффициентом усиления последняя на два порядка (20дБ) оказалась малошумнее. Хоть и дешевле. И более того, она для этого и предназначена - смотрим приложение - для цифровых применений же - буфферизированная логика (без "U" в маркировке). Шумовой пол компараторов порядка минус 133дБн/Гц, у небуф тайнилоджик - минус 155-165дБн/Гц. Что касается шумового пола 155 и 1533 - буквально на прошлой неделе видел статью об древнем импорте - 74 серия - минус 110-минус 120дБн/Гц, вот по ТТЛШ (74ALS) данные расходятся - от минус 130 до минус 155дБн/Гц.
BTW, сейчас глядя на даташиты термостатированных генераторов (OCXO), народ практически безошибочно определяет собран он на тайнилоджик или на чем-то посерьезнее (шумовой пол до минус 185дБн/Гц). Компараторы оттуда убрали лет 20 назад.

ledum, вы говорите о шуме осцилляторов (генераторов), когда логика работает в аналоговом режиме? Тогда без буфера оно правильнее.
Или о том, чтобы из готового синуса сделать цифровой сигнал? Тогда я плохо понимаю, что там за шум у открытых до насыщения транзисторов, или у кмоп ключей. Чем он определяется?
Неужели сотни разных компараторов шумят одинаково?

Не, я говорю о шуме формирователей. Почему вспомнил OCXO - потому что в большинстве генераторов с КМОП выходом есть малошумящий формирователь на небуф логике, помимо генератора на ней же. Что касается шума компараторов - то он приблизительно одинаковый у разных типов - у одних хорошее быстродействие, но малый размах по выходу - дБн - это к несущей - меньше несущая - хуже соотношение к тем же шумам в той же полосе, у других - малое быстродействие. но большой размах, но и часто высокая чувствительность. Проблема еще компараторов - они срабатывают на бороде шума фронта. И этот процесс весьма случаен. Гистерезис на порядки ухудшает ситуацию. В ограничителях аддитивные шумы определяются только достаточно большим КШ каскада в ограничении (10-20дБ).
Просто там, где обычно применяются компараторы о малых шумах, в понимании радиочастотника, и речи быть не может. Это нановольты на Герц полосы у нас. А Вы потом шумы опоры ФАПом умножите на 20лог(N) в лучшем случае.

Не могу согласиться, что все компараторы одинаково шумят. Как есть ОУ, просто грандиозно отличающиеся по шуму, так есть и компараторы...
Меньше усиление, меньше шум. И др. Потому небуферизированная логика меньше шумит.

Это я образно так сказал.
Плюс в компараторах всякие положительные подгенеривающие положительные обратные связи или что-нибудь патентованное их заменяющее - в общем - в РЧ - компаратор - самый неподходящий компонент как для динамдиапазона.

У рестартера темы частота 5 МГц. Что посоветуете? Я - компаратор.

Типо голосование. Даладно http://www.ke5fx.com/ac.htm - даже небуф логика выиграет. Децибелл 20 по шумам. 146%
А, еще вспомнил. Для большого динамдиапазона применяются H-mode смесители. Там цифровое управление ключами. Должно быть очень чистым. Никаких компараторов. Только логика. С автосмещением. На третьей странице http://martein.home.xs4all.nl/pa3ake/hmode...ntend-board.pdf IC1A-IC1C - ЛН-ка делает меандр.

Вот как у меня получилось:
Я разбирался, почему мой синтезатор очень шумит в некотором диапазоне входных амплитуд опорного сигнал.
Схема такая
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
А вот, что я вижу на осциллограмме.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
На выходе (2) вижу измеНение длительности импульса.
На порте 1 это выход усилителя на логическом элементе (вывод 6).
Это единственное место, где видна такая картинка. Никакие другие места не коррелируют с этой особенностью.

Пробовал по всякому: и обратную связь крутить (R31) при оторваном смещении(R27,R29). Пробовал и обратную связь отцеплять (R31) при включеном смещении (R27,R29).
В обоих случаях имеется такая область входных напряжений, которая приводит к такой картинке.
Такое ощущение, что ТТЛ логика имеет какой то порог, и при нахождении среднего(/действующего) напряжения около этого порога возникают выбросы.


2Herz: Моя логика была такая: эта 1533 серия очень медленная и она не будет давать мне 20гармоники в спектре входного сигнала. Усиление моего приемника в районе 70...100дБ. Я побоялся, что не смогу подавить пролазы 20-й гармоники при использовании высокоскоростной кмоп логики.

и ещё. А можно как то на простом решении. А то мне запрещено использовать импорт. И лучше понадёжнее и по постойкее.

Ну да в районе 1.2 - 1.3В, слегка завися от температуры. Но и 20кОмные+ резисторы вокруг ТТЛШ - прикольно.



Попробуйте таки 1554ЛН1Т со смещением на середину питания. 1 элемент. Может будет нормально.

По питанию что-то дергает. Чем и плоха логика. :-)
И пороги у нее малопредсказуемые.
Да, резисторы надо бы уменьшить в 10 раз.
А входной синус какой величины?

Похоже, что дёргает. Но логика тут нипричём. Надо разделять каналы питания, особенно для генератора и синтезатора.
По схеме синтезатора вообще ничего не понятно. Вы что, синтезатор полностью на ТТЛ-логике решили сделать? Это зря!

Я тоже сначала думал, что по питанию. Но по питанию ничего не обнаружил. Если бы такие пульсации были, то на осциллографе я бы их увидел.
Такое проявляется на малых амплитудах. размах от 100мВ до 1В. На приложенной картинке синусоида почти без искажений/ограничений. И только второй логический элемент способен формировать в логический уровень. Все зависит от напряжения питания, подтянутого порога и коэффициента усиления логическго элемента.

Я подумал, и наверно соглашусь с ledum. Очень похоже на плавание порога при нагреве кристала.
Попробую эту же схему но на КМОП логике на 1554лн1 с половиной напряжения питания. Придётся переходить на КМОП.


Ну мы попытались как смогли. Б23, кондёры, отсеки, стороны, 2 раза перенос, монолитный корпус. Но пролазы это все не предсказуемое. Да и усиление большое. Лучше перестраховаться, чем потом плясать с бубном, клеем и резиной.

Нет не ТТЛ. Но считаем, что лишние пульсации и крутые фронты на цепях питания и сигналов ненужны. Клок идёт во много узлов.

По температуре все процессы инерционные, у Вас синусоида скачет в течении единиц-десятка нс. Кстати, период этих "скачков" регулярный? ~400 кГц? Правильно Вам про пульсации намекали. Еще смотрите на ЭМС печатной платы, по какому пути проходит тактовая частота. Не попадается по пути пересекающихся (параллельно идущих) цифровых линий?

Еще же и на земле может напряжение скакать, которого осциллографом, прицепившись к ней же, не увидеть.

нерегулярно. Уровень входного сигнала смещаю, становится все хаотично.
Мой блок чисто аналоговый и даже герметичный. У меня все разделено на отсеки. В каждый отсек питание и управление через фильтры Б23. Переходы с платы на плату через отверстия в стенках. Крышки с поглощающей резиной по рецепту №2.

Проблеммы с платой формирования опоры в которой имеется:
- сумматор опор основного и резервного каналов - на трансформаторе ТДЛ.
- два усилителя на 2т3117 по 15дБ каждый. Настраивались по классическим канонам СВЧ электроники при помощи анализатора цепей и спектра на малом и большом сигналах.
- усилитель/формирователь на одном логическом элементе - который щас разжевываем
- и два буфера для разных потребителей - ФАПЧ и ЦПРМ. Блок ЦПРМ в другом корпусе и пока не подключен.

Сей час провел последний эксперимент с ТТЛ логикой - увеличил ток в делителе напряжения смещения в 10 раз (1кОм и 2кОм). Ничего не изменилось.
Завтра буду заменять логические элементы на КМОП.

А в обратной связи резистор уменьшили?!

И для чистоты эксперимента поставить кварцевый генератор во внутрь, толстым медным проводом соединить корпуса блока питания, осциллографа и устройства.

Я пробовал все. Сей час резистора обратной связи совсем нет. Исключаю все обратные связи. Но эффект остался.
А когда резистор был, то если уменьшить резистор менее 10кОм, то усиление будет маленьким. Будет почти повторитель.

Сей час. Перечитываю все Ваши ссылки и умные мысли. И вот на что обратил внимание. В статье согласовывают входной импеданс 50Ом с высоким входным импедансом при помощи трансформатора T1-8(1:8) и резистора в 400Ом. А у меня просто резистор 50Ом.

Можно же 2 инвертора в аналоговый режим завести. А потом третьим проинвертировать, если нужно.
И, вообще, вы учли, что сигнал стал инверсным?
Может, это сама ФАПЧ так дергает генератор?

Это все конечно хорошо. Но раз есть анализатор - глянули бы свои 5МГц - там должны быть уши, раз есть модуляция опоры. Потом думать откуда берется эта частота. Обязательно на синтез по возможности активные фильтры по питанию. Б23 не на тот диапазон. Была ветка в радиочастотке. А по поводу разводки клоков - внимательно почитать http://tf.boulder.nist.gov/general/pdf/498.pdf - и подумать зачем это. В свое время был клок 91МГц, один шел на умножитель, второй на делитель на два на 74АC74 - в умножителе с уровнем минус 40дБ заторчал лес палок 45.5МГц - обратный пролаз сквозь триггер. Развязывать надо клоки потребителям по максимуму. Ну и по поводу 1554ЛН1 - ИМХО лучше использовать только один элемент, остальные входы на плюс или землю. Наши микросхемы действительно не предназначены для работы в аналоговых схемах, были выходы из строя на сквозных токах вентилей, когда их входы плавали на середине в аналоговом включении. От одного может и не перегреется.
Если у Вас клоковый генератор стоит рядом с формирователем - забейте пока на эти трансы и 50Ом. На 5Мгц там ничего страшного не случится.

Кстати, да, периодически приходится напоминать, что это ещё один правильный способ преобразования синуса в меандр (или квазимеандр), наиболее подходящий для 50-Омного выхода генератора и высокоомного входа тактирования. Только при этом надо иметь достаточно высокий уровень на входе трансформатора и диодные ограничители напряжения на выходе. Разумеется, один из выводов выходной обмотки трансформатора сажается при этом на среднюю точку, а защитные диоды привязаны к земле и к питанию.

Как говорится, одним выстрелом - двух зайцев: и согласование, и преобразование синуса в меандр.

У меня возник когнитивный диссонанс. 100дБ динамдиапазона, 5МГц опоры, и советский синтез.
О чем я. Нам неизвестен диапазон и шаг частоты. Я об избирательности по соседнему каналу. Если она тоже 100дБ - то считайте. Пусть КВ шаг 5кГц полоса 3 кГц. Для исключения преобразования на шумах гетеродина СПМШ на 5 кГц (грубо на пальцах без учета перекоса СПМШ и весьма немалых шумов синтеза) -100дБ-10лог(3кГц)=минус 135дБн/Гц СПМШ на выходе синтеза на расстоянии 5кГц. Требуемые СПМШ опоры и формирователя с учетом умножения в ФАПе минус 135-20*лог(30МГц/5МГц)= минус 150дБн/Гц на 5 кГц - неслабая такая опора с приемкой. И не одноконтурный синтез. Возможно ДДС в качестве опоры.
Далее. Если УКВ. пусть авионика - 120МГц, шаг 25кГц, полоса 15кГц. -100дБ-10лог(15кГц)= минус 142дБн/Гц на расстоянии 25кГц - гроссмейстерский синтез, даже не на нашей комплектовке. Опора +формирователь для такого случая. минус 142 - 20*лог(120МГц/5МГц)=минус 170дБн/Гц - здесь уже и тайнилоджик не покатит - у нее шумовой пол выше. Если же 300МГц - то там надо минус 180дБн/Гц - это уже мировой уровень опор. Без приемки. И тоже неодноконтурный синтез.
С другой стороны, например, авионика самолетных дальномеров - шаг 1МГц, полоса 100кГц - здесь уже основным будет ГУН. Ибо соседний канал за полосой ФАПа, быстрей всего, и сделать ГУН с минус 150дБн/ГЦ на 1МГц на 1.1ГГц трудно, но возможно даже на нашей комплектовке.
Так что, может сначала глянем на системный уровень проекта?

У Вас богатая фантазия. Все гораздо проще.
Можно в принципе догадаться. А 100дБ это не динамический диапазон, а усиление. Такое усиление нужно для приема очень далёкого передатчика. И Вы очень загнули про узкие полосы. Да и опора для нас это внешний сигнал, хороший сигнал, Но при том с очень неприятным динамическим диапазоном. Вот и городим перед формирователем два усилителя.

Опору формируем не мы. Это внешний сигнал. На этапе регулировки задаем опору от аджилентовского генератора помоему 5181 (могу ошибаться). Нам пока этого дастаточно.

Про измерение фазового шума на 5МГц.... Пока не можем. Не увидим на 5МГц. Городить просмотр гармоник, пока не очень охота. Сначала нужно победить эту фигню с пляской длительности импульсов и только потом уже переходить на крутую и дефицитную измериловку.

микросхему сегодня поменять не успели. Система....


и немного в отступлении от темы:
Про частоты Б23 - согласен. Немного не подходит, но ничего лучше нет. Это к Путину.

И про импорт конечно же не на 100%. Кое что из европы, кое что америка. Про Peregrin-ы очень неприятно получилось. Да и мы исходим из позиции: если можно отечество - используем. Если нашего нет, то как нибудь придумываем способы. Все в меру. В этой плате ну неприлично ставить импорт.
А ещё наши чегото про обострение политической обстановки говорят и про китайцев заговорили. И даже про импортозамещение роджерса!.
И кстати очень понравился МОП за 2013 год. Много интересного. Если многое из МОПа смогут сделать промышленный продукт, то будет хорошо.

Любопытствую: что будет, если на ПЛИС подать в качестве опорной частоты синус? Т.е. не преобразовывая его в меандр? Вдруг заработает?

Ато!

А разве 1508ПЛ9Т не является полноценной заменой большинства микросхем ФАПЧ от Peregrine?

Ну дык домыслы - это моя специализация по предыдущей работе. Ну а Путин не запретит поставить простейший фильтр на одном транзисторе ОК с большим конденсатором в базе на корус, а Б23 - так, для очистки совести. Ну и, кстати, VCO прав - может повышающий трансформатор с собственно входным каскадом по опоре синтеза окажется лучшим формирователем, чем вся наружная лабуда. В смесителях на 74LVC1G3157 самым лучшим формирователем оказалась она сама по входу. Главное - размах побольше раскачать и все (автоматом фронты покруче).
На всякий пожарный ветка по питанию у нас в радиочастотке http://electronix.ru/forum/index.php?showt...mp;#entry631597