Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Питание VCO и фазовые шумы
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Rf & Microwave Design
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
Dr.Drew
Приходилось мне пробовать 640 и 648 транзисторы в ГУН с коаксиальным резонатором. 640 шумят меньше. Правда у 640 ft 4-6 ГГц, а у 648 - 7-10 по-моему. Вот 640 и шумит меньше.
ledum
20 лет назад, на 648 дома на кухне smile.gif делал генераторы до 13ГГц. На 10.9ГГц при снятии сигнала с базы с него получал не менее 25 мВт (на ФАФе), но здесь о шумах даже речи не идет. Самый малошумящий генератор получился на 647 (конструкция не моя smile.gif ) (где-то на 8ГГц на ДР, сигнал тоже снимался с базы, после удвоения на 2А130БС мощность была порядка 5 мВт, фазовые шумы минус 100 dBc/Hz на 5 кГц от несущей, но это не ГУН, для развязки стояли вентили, ДР с очень слабой связью на кварцевом пьедестале в коваровой посеребряной резонаторной камере, уход частоты при минус 60 - +85 реально был не более +-50 кГц уже после удвоения частоты).
С общей базой: 640 - 7.2ГГц, 642 - 8.15, 647 - 10, 648 - 12 ГГц, 643 - не помню, порядка 8ГГц, но в нем удвоенная предельная мощность.
vhk
Цитата(Dr.Drew @ Aug 12 2009, 11:35) *
Зря сомневаетесь. Такая логика имеет запатентованные схемы шумоподавления, которые вкупе с высокими скоростями, дают очень низкий шум. А вот второй инвертор работает ка буфер и шумовой пол не портит. У него слишком маленький собственный шум. На первом тоне мне удавалось получать пол минус 174-175. Если даже и принять эту цифру за шум буфера, то получается, что больше влияет уровень мощности в резонаторе. Вот, что я получал на ненагретом резонаторе из ГК136-ТС.

Dr.Drew
Здравствуйте.
Не смогли бы Вы показать спектр сигнала генератора на микросхеме NC7WZ04P6X.
На 1-й гармонике (первом тоне), не спектр шумов, а именно спектр сигнала в полосе 20 кГц.
vhk.
Dr.Drew
Этот спектр? Пик на 20 дБ выше верхней линии. Шумы генератора здесь не видать.
Aner
а если фильтр 20Khz будет? Что будет тогда с шумами?
vhk
Цитата(Dr.Drew @ Sep 29 2009, 13:53) *
Этот спектр? Пик на 20 дБ выше верхней линии. Шумы генератора здесь не видать.

Да, этот спектр. Но каков уровень сигнала те же 6,7 dBm или -5 dBm.
Разрешение анализатора спектра сделайте пожалуйста 1 Гц и 0,01 Гц если позволяет анализатор. Можно ли для "наглядности" разместить на спектрограмме весь сигнал, например выбрать 20 dB на клетку.
Если разрешение анализатора 97,7 Гц пересчитать к 1 Гц и сигнал выше ещё на 20 дБ то тогда сигнал превышает "линию шумов" примерно на 150 дБ при отстройке на 10 кГц от сигнала.
vhk.
Dr.Drew
Можно поинтересоваться, зачем такие извращения? Если хотите увидеть полную картину шумов генератора, то на анализаторе этого не получите. Вообще, СПМ шума для большинства генераторов, и этого в том числе, определяется только СПМ фазового шума. Вот и смотрите картинку фазового шума. А на 10 кГц при RBW 1 кГц уровень шума будет всего на 110 дБ ниже уровня несущей.
vhk
Цитата(Dr.Drew)
Можно поинтересоваться, зачем такие извращения?

Я же Вам писал о СПЕКТРЕ СИГНАЛА, а не о "шуме". Очень интересно на что способен Е5052В в режиме анализатора спектра.
Цитата(Dr.Drew)
Если хотите увидеть полную картину шумов генератора, то на анализаторе этого не получите. Вообще, СПМ шума для большинства генераторов, и этого в том числе, определяется только СПМ фазового шума. Вот и смотрите картинку фазового шума.

Мне не на чем смотреть "полную картину шумов генератора" кроме как косвенно по спектру сигнала. Да и информация о сигнале будет не полной если не видеть сам сигнал как на Вашем спектре с низким разрешением. Может там два сигнала laughing.gif
Цитата(Dr.Drew)
А на 10 кГц при RBW 1 кГц уровень шума будет всего на 110 дБ ниже уровня несущей.

Вы ошиблись, в моем сообщении речь шла о разрешении анализатора не в 1 кГц а в 1 Гц или возможно меньшем например 0,01 Гц. По моему Ваш прибор это позволяет.
vhk.
Aner
что это за картинки с -170dB? Какой фильтр?
Чем рисуете? Эти неральные сигналы...
vhk
Цитата(Aner @ Sep 30 2009, 18:11) *
что это за картинки с -170dB? Какой фильтр?
Чем рисуете? Эти неральные сигналы...

Просто разрешение у анализатора спектра высокое.
Два кварцевых генератора с разницей частот на 15 кГц. Сигналы поданы на смеситель. Со смесителя на звуковую карту. Кол-во точек для БПФ 2^24, частота дискретизации 96 кГц, соответственно полоса 0,0056 Гц.
Генераторы не термостатированы, поэтому из-за дрейфа по частоте за 10-15 минут опыта "размазывается" уменьшается уровень сигнала на спектре.
Программа для спектрального анализа по ссылке
http://shmelyoff.nm.ru/
Анализаторов типа E5052B в моем регионе нет и обратиться не к кому. Приходится делать самоделки для оценки сигнала кварцевого генератора.
vhk.
Aner
... ерунда это а не измерения, вы хоть сами задумайтесь над цифрами. Вы хоть книжки почитайте по шумам, посмотрите какие там спектры, уровни.
Какая там у вас еще сеть? откуда? почему на помехе сети нет? Да и где от смесителя комбинационки, сплеттер? А где дрейф виден по частоте?

а ... -20dB это у вас 0,2Bэфф а это как? ... поясните.

Какой динамический диапазон вашей катры? 105... 112dB, а рисуете 170dB!
Даже предположим, если супер-идеальный ( чего нет у вас !!! ) АЦП-24бита то это только ~144dB.

Поясните как 170dB получается? Кто не знает так и поверить может.
Я уж про экранирование, эхо-камеру не говорю. Что у вас врядли использовалось.
x736C
Цитата(Aner @ Oct 1 2009, 02:14) *
Какой динамический диапазон вашей катры? 105... 112dB, а рисуете 170dB!
Даже предположим, если супер-идеальный ( чего нет у вас !!! ) АЦП-24бита то это только ~144dB.

Поясните как 170dB получается? Кто не знает так и поверить может.
Я уж про экранирование, эхо-камеру не говорю. Что у вас врядли использовалось.

Удивляюсь. То «телепаты в отпуске», то каждый второй телепат..

http://www.google.ru/search?q=sound+card+32-bit
Супер-идеальность — условие, притянутое за уши.
Dr.Drew
Это всего лишь дополнительная функция. И как у дополнительнеой функции, у неё очень скромные возможности. RBW там 1,5 Гц-400 кГц, уровень шума минус 95 дБм/Гц при RBW=25 Гц, Span=100Гц-15МГц. Как анализатор, этот прибор плох. Лучше мерить на специализированном.
vhk
Dr.Drew
На картинке спектр сигнала с полосой (RBW) 1,47 Гц как наиболее близкое к RBW=1,5 Гц, значение которое Вы приводите для E5052B в режиме анализатора спектра. Полагаю что на экране E5052B спектр сигнала будет выглядеть точно так же.
vhk
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Denis8
поясните почему у вас -150dB? на этой картинке а на предыдущей -170dB.
Может там -75dB вместо -150?
Да и где шумовая "юбка"? С этими вами рисованными dB-ами "юбка" должна быть видна ну очень хорошо и при полосе в 1Гц.
На E5052B будет по другому, если прибор калиброван и аттестован к измерениям.
Aner
... еще одна ерунда у vhk без понятий. Ну сколько можно?
vhk
Цитата(Denis8 @ Oct 1 2009, 20:49) *
поясните почему у вас -150dB? на этой картинке а на предыдущей -170dB.

На предыдущем спектре "уровень шума" -170 дБ потому что количество точек для спектрального анализа
16 777 216. На последующем спектре 65 536, то есть в 256 раз меньше и включено усреднение сигнала, что уменьшает "уровень шума на 2-3 дБ. "Уровень шума" на спектре меняется пропорционально корню квадратному из кол-ва точек для БПФ в идеале. Корень квадратный из 256 = 16 или 24 дБ. Поэтому уровень шума при 65к точек выше чем при 16 М точек с учетом усреднения.
Вы проверьте сами, например в программе "Spectralab".
Цитата(Denis8 @ Oct 1 2009, 20:49) *
Может там -75dB вместо -150?
Да и где шумовая "юбка"? С этими вами рисованными dB-ами "юбка" должна быть видна ну очень хорошо и при полосе в 1Гц.

Шумы собственно кварцевого генератора мы на таком спектре не увидим. Уровень напряжения -150 дБ соответствует
63 нВэфф, а уровень шумов такого кварцевого генератора при отстройке на 2-5 кГц несколько нановольт - 2-5 нВэфф, а может и меньше.
Цитата(Denis8 @ Oct 1 2009, 20:49) *
На E5052B будет по другому, если прибор калиброван и аттестован к измерениям.

Ну так покажите при тех же настройках.

Цитата(Aner @ Oct 1 2009, 01:14) *
... ерунда это а не измерения, вы хоть сами задумайтесь над цифрами. Вы хоть книжки почитайте по шумам, посмотрите какие там спектры, уровни.

Почитаем книжки. По ссылке технические характеристики анализатора источников сигналов
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5989-6388EN.pdf
Видите что пишут. Получают при измерениях уровеь шума -178 дБ по отношению к сигналу. Посмотрите на блок схему прибора на картинке.
Сигнал делится на 2 по мощности, подается на два смесителя (на другие порты смесителей подаются сигналы синтезаторов), со смесителей на два АЦП и далее на DSP. Результаты отбражаются на экране.
У меня фактически собрана "половинка" прибора по данной блок схеме. Это один смеситель, кварцевый гетеродин на нужную частоту частоту и АЦП в звуковой карте. В качестве DSP компьютер с программой спектрального анализа. Все что Вы пишите
Цитата(Aner @ Oct 1 2009, 01:14) *
Какой динамический диапазон вашей катры? 105... 112dB, а рисуете 170dB!
Даже предположим, если супер-идеальный ( чего нет у вас !!! ) АЦП-24бита то это только ~144dB.
Поясните как 170dB получается? Кто не знает так и поверить может...

о димамическом диапазоне АЦП в звуковой карте точно так же справедливо и по отношению к АЦП в E5052B, который разрабатывался в 2003 году.
vhk.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Aner
да уж, ... слов нет.
Вообщем читать, читать и еще раз читать книжки желательно на английском по спектрам, шумам и их измерениям, затем думать (если получиться) и искать ваши ошибки.
Denis8
vhk ваши измерения ограничены динамическим диапазоном АЦП вашей звуковухи.
Кстати скажите, что за карта и что на ней за АЦП стоит. Может прикинем где будет шумовой пол,
ниже которого вы ничего не можете видеть. С потолка брать цифры не хорошо.
Наверное сравнивать с E5052B вашу катру очень некорректно, тем более что он заточен для SSB измерений.
vhk
Цитата(Aner @ Oct 1 2009, 23:49) *
да уж, ... слов нет.
Вообщем читать, читать и еще раз читать книжки желательно на английском по спектрам, шумам и их измерениям, затем думать (если получиться) и искать ваши ошибки.

Aner
Посмотрите руководство от Analog Dsvices на английском.
http://www.analog.com/static/imported-file...65654AN-410.pdf
В руководстве показано что при спектральном анализе методом БПФ при 131 072 точек "динамический диапазон"
увеличивается до 25 дБ. Описываемый в руководстве 12 разрядный АЦП подволяет получить не 72 дБ а 95 дБ.
Увеличение ДД происходит за счет математической обработки сигнала. Не математик, более глубоко объяснить не смогу, но на практике работает отлично. Вы и сами сможете проверить как увеличение кол-ва точек для БПФ в 2 раза "опукают" линию шумов в 1,41 раза или на 3 дБ расширяя тем самым ДД. Многократное накопление при спектральном анализе ещё может добавить 3-10- дБ
vhk.
Dr.Drew
Показывать спектр в полосе 20 кГц с RBW=1,5 Гц не буду - не охота сидеть рядом с прибором целый час. Уровень шума на отстройке 1 кГц в полосе 100 Гц показанный на моей картинке минус 102 дБн. Если я раньше написал, что пик на 20 дБ выше верхней линии, неужели нельзя догадаться, что мощность сигнала - 10 дБм, а уровень шума минус 102 дБн?! Пересчитываем шум к полосе 1,5 Гц по известной формуле: "-102-10lg(100/1,5)=-120 дБн", а у вас минус 150. Фазовый шум генератора на этой отстройке минус 140 дБн/Гц (похуже получился), амплитудный ниже фазового. Что мы видим на картинке? Видим шумы первого гетеродина анализатора. Почему такое происходит? Потому, что сигналы низкочастотного диапазона преобразуются вверх высокочастотным гетеродином с относительно высоким фазовым шумом, а потом - вниз для цифровой обработки. Вот и не видим фазовый шум кварцевых генераторов. Анализатор - плохой измеритель фазовых шумов - повторяю ещё раз. Вам удалось сделать очень узкоспециализированный анализатор с очень малошумящим первым гетеродином, вот вы и видите такой низкий шум, а от более универсального E5052B в режиме анализатора, который является просто дополнением "до кучи", хотите получить такие же характеристики. Не получится. Либо мерьте кварцевые генераторы своей приспособой, либо измерителем фазовых шумов, а не анализатором.
Aner
vhk скажите какие книжки вы прочитали ( пусть и не на английском ) по АЦП, ЦАП, спектрам, шумам и их измерениям?
... а то объяснить не можите, а на практике все отлично. Я сомневаюсь что всё отлично.

Так какая у вас аудиокарта, какой АЦП?
vhk
Aner
Одна из наилучших публикаций в русскоязычной литературе по АЦП ЦАП, программным анализаторам спектра с применением звуковых карт это цикл статей в журнале Радио №3-7 за 2007 год, «Компьютерный измерительный комплекс».
Удачи в изучении материалов.rolleyes.gif
vhk.
ledum
Хорошо, vhk, объясните, пожалуйста, мне старому и бестолковому, какую ПОЛЕЗНУЮ информацию можно почерпнуть из Вашей картинки ( кроме отсутствия спуров в очень ближней зоне , а их наличие здесь говорило бы об очень больших промахах при проектировании). Во всяком случае, шумы таким образом не измерить ИМХО - всю полезную информацию о них Вы уничтожили осреднением (или Вы просто неудачные картинки выложили smile.gif). Если хотели что-то показать - надо было выложить картинку на обычном приборе и у Вас одного и того же сигнала. И непонятно при чем тут дизер из аналог девайсовской апликухи.
Черт, не могу найти то ли Интерсиловскую то ли Грейчиповскую апликуху по эффекту увеличения динамдиапазона в цифровых даунконверторах (чуть ли не на 20-30 дБ) и сигма-дельта АЦП при определенных способах ресемлинга с понижением частоты дискретизации.
khach
Как вы думаете, Microwave Journal достаточно авторитетен в таких вопросах? Ну тогда http://www.holzworth.com/Aux_docs/PhaseNoi...e_MWJ_Jun08.pdf Именно аудиокарта и FFT на компе. Зато вопросы калибровки разобранны достаточно глубоко.
ledum
Цитата(khach @ Oct 2 2009, 12:23) *
Как вы думаете, Microwave Journal достаточно авторитетен в таких вопросах? Ну тогда http://www.holzworth.com/Aux_docs/PhaseNoi...e_MWJ_Jun08.pdf Именно аудиокарта и FFT на компе. Зато вопросы калибровки разобранны достаточно глубоко.

Александр, я тоже иногда использую звуковуху в качестве НЧ анализатора спектра на ФАПах за неимением другого (fsh6, что у меня на рабочем месте только со 100кГц), но, что ув. vhk хотел сказать http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=657239 не понимаю, что шум - это случайный процесс?
khach
Цитата(ledum @ Oct 2 2009, 11:46) *
Александр, я тоже иногда использую звуковуху в качестве НЧ анализатора спектра на ФАПах за неимением другого, но, что ув. vhk хотел сказать

не понимаю, что шум - это случайный процесс?

Ну ничего страшного, поймет, что шумовой сигнал не складывается аддитивно при накоплении, а дохнет как корень из времени накопления.
Так померяет два раза, с разной длительнойстью фурье преобразования, и парой простейших матопераций получит правильный шум генератора.
Или кто-нибудь напишет наконец прогу-анализатор спектра, которая все эти особенности учитывает.
Кстати, недавно на форуме технической поддержки Agient пороли за ошибки математики в приборах, и те срочно выпускали апдейт фирмвари.
И еще, вот тут http://nemes.colorado.edu/microwave/theses..._phd_thesis.pdf лежит докторский дисер того самого автора о разработке и измерениях в малошумящих генераторах. Там и математика, и схемотехника, короче неплохо как аппнота.
vhk
Цитата(khach @ Oct 2 2009, 13:13) *
Ну ничего страшного, поймет, что шумовой сигнал не складывается аддитивно при накоплении, а дохнет как корень из времени накопления.
Так померяет два раза, с разной длительнойстью фурье преобразования, и парой простейших матопераций получит правильный шум генератора.
Или кто-нибудь напишет наконец прогу-анализатор спектра, которая все эти особенности учитывает.
Кстати, недавно на форуме технической поддержки Agient пороли за ошибки математики в приборах, и те срочно выпускали апдейт фирмвари..

To Khach, ledum
Для понимания почитайте диалог с владельцем прибора Dr.Drew. Спектры полученные мной и на E5052B в режиме анализатора спектра практически совпадают, что и требовалось для сравнения.
Khach ну так покажите простейшей парой мат. операций "правильный шум генератора". Adgilent за такую опцию к анализатору спектра до 20 тыс. у. е. просит. biggrin.gif
vhk.
khach
Цитата(vhk @ Oct 2 2009, 12:49) *
Khach ну так покажите простейшей парой мат. операций "правильный шум генератора". Adgilent за такую опцию к анализатору спектра до 20 тыс. у. е. просит. biggrin.gif
vhk.

Дык дайте два спектра с разной длиной выборки, не в виде рисунков, а в виде текстового файла, скажите частоту оцифровки и длину выборки для фурье в каждом случае.
А Agilent просит бабок не за математику, а за мультиоктавный низкошумящий гетеродин. Никто же не будет измерять шумы по методу кварц- волна, а у вас именно этот случай- плюс-минус 10-20 Кгц от кварца гетеродина- и метод требует нового кварца. Недаром по вышепреведенным ссылкам используется автокорелляционный метод с линией задержки. Но вид бухты 50 метров кабеля ЛЗ под столом с анализатором шумов- еще то зрелище.
ЗЫ. Вопрос из соседней области знаний. Ищу библиотеку фурье преобразования для ПЛИС с использованием внешней памяти, так называемое ultra long fft. Понадобилась для самодельного анализатора СВЧ спектра.
Кстати, возвращаясь к теме. Шумы современных источников питания почти всегда это шумы импульсных преобразователей. А они как раз весьма аддитивно складываются. Только в диапазон звуковухи не лезут. Какой бы шаманский метод придумать для просмотра спектра в диапазоне +-1МГц с помощью звуковухи?
vhk
Цитата(Dr.Drew @ Aug 11 2009, 14:52) *
Около минус 130 на 100 Гц и около минус 100 на 10 Гц. Завтра уточню цифры.

На картинках спектр сигнала кварцевого генератора с частотой 20,480 МГц. В качестве опоры точно такой же кварцевый генератро на кварце номиналом 20,500 МГц но генаратор настроен на 20,505 МГц.
Для того чтобы разностная частота 25 кГц была примено в центре диапазона 48 кГц звуковой карты.
Думаю что результаты совпадают при отстройках указанных Dr.Drew
На другой картинке спектры двух сигналов 7,175 МГц и 20,480 МГц. Разница потому что для получения спектра сигнала 7,175 кГц был использован опорник с 4-х кратным делением, да и частота в 3 раза ниже чем 20,480 МГц. rolleyes.gif
vhk.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
ledum
Никто не отрицает возможности измерения спуров и ОЦЕНКИ шумов таким методом ( на цэкухаме целые ветки на эту тему, я думаю Вы это и так знаете). Но при определенных видах ресемплинга вниз происходит "улучшение" шумовых характеристик - у себя я это постоянно вижу на AD6624+ADC или AD6654, когда на 12-битном АЦП (14 в случае AD6654) получается 95дб динамдиапазона (110дБ при AD6654), я уже говорил,что была апликуха на эту тему, но не могу ее найти. Поэтому, чтобы померять шумы надо калибровать по изветному источнику шума, чтобы убедиться, что передискретизация не облагораживает шумы сигнала.
Просто большинство работает на частотах далеко за пределами обычных кварцевых генераторов, да и не всегда можно подобрать кварц на нужную частоту для переноса вниз, плюс полоса обзора маловата.
vhk
Цитата(ledum @ Oct 4 2009, 12:23) *
Никто не отрицает возможности измерения спуров и ОЦЕНКИ шумов таким методом...


Даже не спорю с классикой. Просто измерения более трудоёмки и калибровка.
Но согласитесь что уровни напряжений у подобных кварцевых генераторов при указанных отстройках у "такого метода" и у одного из лучших специализированных измерителей практически совпадают.rolleyes.gif
Для альтернативы этой методике возьму бухту кабеля, ФД и по методике описанной у Манасевича попробую посмотреть спектр именно фазовых шумов. НО проблеммой будет калибровка, пожалуй даже камнем предкновения.
По ссылке информация о измерениях и примеры применения Е5052В на русском, может кому пригодится.
http://www.astena.ru/radar_9.htmlb
vhk.
ledum
Цитата(vhk @ Oct 4 2009, 13:11) *
Но согласитесь что уровни напряжений у подобных кварцевых генераторов при указанных отстройках у "такого метода" и у одного из лучших специализированных измерителей практически совпадают.

Может я неправильно считаю, но на картинке Dr.Drew с учетом 20 дБ превышения сигнала над верней линией получается дно минус 128дБс (-108-20) при полосе анализа 98Гц на 10 кГц от несущей, у Вас - -152 дБс при полосе 1.47Гц, т е -128-10lg(98/1.47)=-146 дБс - у Вас на 6 дБ ниже, тем более Dr.Drew вам писал, то это шумы первого гетеродина анализатора, а не измеряемого кварцевого генератора. То есть можно только сказать, что шумовое дно Вашего метода почти совпало с шумом первого гетеродина Аджилента. А вот сказать, что генератор А шумит на 10 или 15 дБ меньше или больше, чем генератор Б этим методом, конечно, можно. У Вас EMU-1616 или что-то другое?
Чёт ссылка не работает - уберите букву b в конце: http://www.astena.ru/radar_9.html
Aner
Цитата(vhk @ Oct 2 2009, 10:51) *
Aner
Одна из наилучших публикаций в русскоязычной литературе по АЦП ЦАП, программным анализаторам спектра с применением звуковых карт это цикл статей в журнале Радио №3-7 за 2007 год, «Компьютерный измерительный комплекс».
Удачи в изучении материалов.rolleyes.gif
vhk.

Печально все это, если это наилучшие публикации. Не вы ли автор?
Статьи написаны вульгарно, безответственным человеком, неграмотно с точки зрения радиотехники, физики, измерений.
Поясню это: нет последовательности в изложении, часть материала из описаний, отдельные места в статьях в противоречии,
данные взяты с "потолка", выводы - никакие.
Я все мог предполагать, но то, что журнал Радио опустился до такого низкого уровня публикуемых статей это ужасно!
Посмотрите хотябы какие там единицы измерения амплитуды, мощности ... - везде дБ и только они. А где dBm, dBW, dBV, dBmV, dBc ...?
Похоже автор не знает это. На каких нагрузках? никаких. Типа догадайся.
А где и в каких единицах дается плотность мощности шумов? о шумах и их измерениях вообще бред полный. То что резистор шумит похоже не знал автор.
А как вам 32 разряда и 190дБ померенных? Интересно чем, Вообщем много там такого. "Торсионьщиком" попахивает.

Цитата(ledum @ Oct 2 2009, 11:27) *
Хорошо, vhk, объясните, пожалуйста, мне старому и бестолковому, какую ПОЛЕЗНУЮ информацию можно почерпнуть из Вашей картинки ( кроме отсутствия спуров в очень ближней зоне , а их наличие здесь говорило бы об очень больших промахах при проектировании). Во всяком случае, шумы таким образом не измерить ИМХО - всю полезную информацию о них Вы уничтожили осреднением (или Вы просто неудачные картинки выложили smile.gif). Если хотели что-то показать - надо было выложить картинку на обычном приборе и у Вас одного и того же сигнала. И непонятно при чем тут дизер из аналог девайсовской апликухи.
Черт, не могу найти то ли Интерсиловскую то ли Грейчиповскую апликуху по эффекту увеличения динамдиапазона в цифровых даунконверторах (чуть ли не на 20-30 дБ) и сигма-дельта АЦП при определенных способах ресемлинга с понижением частоты дискретизации.

увеличение SFDR на 20-30dB, но не входного динамического диапазона АЦП.

Цитата(vhk @ Oct 4 2009, 13:11) *
Даже не спорю с классикой. Просто измерения более трудоёмки и калибровка.
Но согласитесь что уровни напряжений у подобных кварцевых генераторов при указанных отстройках у "такого метода" и у одного из лучших специализированных измерителей практически совпадают.rolleyes.gif
Для альтернативы этой методике возьму бухту кабеля, ФД и по методике описанной у Манасевича попробую посмотреть спектр именно фазовых шумов. НО проблеммой будет калибровка, пожалуй даже камнем предкновения.
По ссылке информация о измерениях и примеры применения Е5052В на русском, может кому пригодится.
http://www.astena.ru/radar_9.htmlb
vhk.

Сравнение ваших кварцевых генераторов и лучших измерителей как день и ночь. Не поддаются сравнению, поскольку сравнить нельзя.

и как интересно вы будете мерить фазовые шумы?, когда вы не знаете, что это такое и в каких единицах измерять.
Может опять будуте мерить в дБ? Да и все ваши картинки, никакое это не измерение, а результат показометра.

Вообщем еще раз - читайте, читайте книжки, изучайте, думайте.
vhk
ledum
Цитата
Может я неправильно считаю, но на картинке Dr.Drew с учетом 20 дБ превышения сигнала над верней линией...

Наверное не могу объяснить так что бы не было неоднозначного трактования.
На третьей странице темы Dr.Drew показал спектр шумов кварцевого генератора
http://electronix.ru/forum/index.php?act=a...st&id=35293
на спектре шумы при отстройке на 1 кГц -153 дБс
о "шумах" на отстройках на 10 Гц и 100 Гц сообщено
Цитата(Dr.Drew @ Aug 11 2009, 14:52) *
Около минус 130 на 100 Гц и около минус 100 на 10 Гц. Завтра уточню цифры.

Измерения сделаны на E5052B.
Мною для сравнения приведен спектр кварцевого генератора
http://electronix.ru/forum/index.php?act=a...st&id=36955
с опорой без деления. При отстройках от несущей на 10 Гц 100 Гц и 1 кГц уровни с отклонением в +/- 3 дБ соответствуют тем что получены на E5052B. Вы сами посмотрите внимательно на спектр. Измерения практически совпадают. Звуковая карта ему 1212м. Отредактировать свои сообщения почему то не получается.

Aner
Автор статьи в Радио Шмелев О. Я. Считаю его ПО для анализа спектров наиболее качественным.
Стало ли Вам понятным почему при спектральном анализе БПФ с использованием больших блоков (65536 точек и более) происходит увеличение ДД?
vhk.
Aner
кварцевый генератор, специальный дорогой с малым уровнем шумов - ГК136-ТС. А у вас что?
Измерения на E5052B, надеюсь калиброванным. Вы посмотрите методику измерения и схемы. А у вас что?
Путаетесь вы даже в параметрах не дБс а дБн/Гц по русски если или dBc/Hz - знаете что это?

Вашему показометру принципиально не получить этих значений, методика измерений, схема, вами не соблюдена.
Откуда вы взяли пол -150dB? С потолка. Шумовой "юбки" не видно, а 1/f; 1/f*2; 1/f*3 ... - куда делись?
Сравните хотябы с тем, что Dr.Drew прислал. А где это у вас?

Вот ваша катра: EMU1212
Из параметров от производителя:
Dynamic Range (1kHz, A-weighted): 120dB
Signal-to-Noise Ratio (A-weighted): 120dB
THD+N (1kHz at -1dBFS): -110dB (.0003%)
Stereo Crosstalk (1kHz at -1dBFS): < -115dB

На сегодя средненькая из 24 разрядных, поскольку ~16-17 разрядов (в идеальных условиях, не ваших) шумят мало.
АЦП от японской фирмы AKM - AK5394A примерно 4-летней давности.

И как вы с этим собираетесь получить -150dB? Методом мат. обработки семплированных данных? а про -174dB вы знаете?
Вы знаете, что такое DUT и для чего он в измерениях используется?
В процессе накопления и обработки БПФ больших блоков, будут потерены достоверные данные о шумах, нестационарных процессах.
И кому эти данные нужны?
Есть IEEE стандарты для измерений и их требуется соблюдать, иначе вам в клуб к Шипову (к торсионьщикам) там можно все.

Так называемое Увеличение ДД, возможно только для SFDR (<--- знаете что это такое?) на ~25dB.
это для 3-4 разрядов вниз от ваших реальных 13-14 из 24. Итого если вы оперируете близко к реальности с 16-17 разрядами
то получите ДД ~100...110dB только со всей вашей мат обработкой. Что примерно соответствует dBFS -110dB. Также учтите,
что шумит каждый разряд и получить 6dB/на разряд (идеальных из теории - не реально!).
Все остальное "вниз" ваши дорисовки и показометр, к измерениям отнести трудно.
ledum
Цитата(vhk @ Oct 4 2009, 21:29) *
ledum

Наверное не могу объяснить так что бы не было неоднозначного трактования.

vhk.


Дабы хотя бы как нибудь оценить метод, есть маленькое smile.gif предложение - собрать ФАП на каком-нибудь ГУНе на 20.48 МГц с опорой от одного из Ваших кварцевых генераторов (второй использовать для переноса) с частототами сравнения 2.56 МГц и 25.6 кГц на ADF4001 с полосой петли, скажем, 25 кГц - это должно дать приблизительно полки -130дБн/Гц и -110дБн/Гц соответственно в полосе ФАПа - получится сильно меньше - метод неверен, больше или равно - наверное есть рациональное зерно smile.gif
Aner
Цитата(ledum @ Oct 5 2009, 11:31) *
Дабы хотя бы как нибудь оценить метод, есть маленькое smile.gif предложение - собрать ФАП на каком-нибудь ГУНе на 20.48 МГц с опорой от одного из Ваших кварцевых генераторов (второй использовать для переноса) с частототами сравнения 2.56 МГц и 25.6 кГц на ADF4001 с полосой петли, скажем, 25 кГц - это должно дать приблизительно полки -130дБн/Гц и -110дБн/Гц соответственно в полосе ФАПа - получится сильно меньше - метод неверен, больше или равно - наверное есть рациональное зерно smile.gif
и на какой отстройке? эти "потолочные" полки -130дБн/Гц и -110дБн/Гц
Если у него проблема с шумами в схеме, что-то с компонентами, или питание шумное, ... при экранирование; как он узнает, что кого больше или меньше? Да никак.
Без калибровки не обойтись. Вы хоть сначала прочитайте про любительские VNA.
ledum
Цитата(Aner @ Oct 5 2009, 14:05) *
и на какой отстройке? эти "потолочные" полки -130дБн/Гц и -110дБн/Гц
Если у него проблема с шумами в схеме, что-то с компонентами, или питание шумное, ... при экранирование; как он узнает, что кого больше или меньше? Да никак.
Без калибровки не обойтись. Вы хоть сначала прочитайте про любительские VNA.

О необходимости калибровки я раньше говорил, но, очевидно, человеку не на чем пока ее провести. Поэтому предложена проверка правдоподобности метода снизу - посмотреть приблизительно известные шумы в полосе ФАПа (во всяком случае они не будут меньше расчетных), например, на 10 кГц от несущей - то, что можно посмотреть без проблем на этой звуковухе - если получится меньше "потолочных полок" - т е просто рассчитанных шумов петли ФАПа (само собой, я взял с потолка частоты чарчпампа, а потом прикинул в ADSimPLL, ну и практика на таких частотах при дешевой adf4001, как правило, показывает совпадение с расчетом) - то метод не годится, если шумы больше, таки да может быть как правильно, так и нет, хотя большинство измерений на cqham показывают правдоподобные значения. У меня карточка имеет шумовое дно минус 115дБн - я мало что могу померять. Ну и на тех частотах, где мы работаем, этот метод малоприемлем, тем более, что есть стандартные приборы. Интерес только из любопытства.
Если человек смог сделать достаточно малошумящую опору, быстрей всего, он смог бы сделать и нормальное кольцо ФАПа, тем более ему самому решать заморачиваться этим или нет.
vhk
Цитата(khach @ Oct 2 2009, 14:11) *
Недаром по вышепреведенным ссылкам используется автокорелляционный метод с линией задержки. Но вид бухты 50 метров кабеля ЛЗ под столом с анализатором шумов- еще то зрелище.
ЗЫ. Вопрос из соседней области знаний. Ищу библиотеку фурье преобразования для ПЛИС с использованием внешней памяти, так называемое ultra long fft. Понадобилась для самодельного анализатора СВЧ спектра...

khach
Библиотеки для плис нет. А вот бухту кабеля RG8-50 около 100 метров принес. Будет ли достаточно такой задержки для частот 5-20 МГц при измерении автокорелляционным методом. Личного опыта нет, что бы зря не терять время дайте работоспособную схему.
Цитата(Aner @ Oct 5 2009, 14:05) *
и на какой отстройке? эти "потолочные" полки -130дБн/Гц и -110дБн/Гц
Если у него проблема с шумами в схеме, что-то с компонентами, или питание шумное, ... при экранирование; как он узнает, что кого больше или меньше? Да никак.
Без калибровки не обойтись. Вы хоть сначала прочитайте про любительские VNA.

Что Вы предлагаете для калибровки?

Цитата(ledum @ Oct 5 2009, 15:37) *
О необходимости калибровки я раньше говорил, но, очевидно, человеку не на чем пока ее провести. Поэтому предложена проверка правдоподобности метода снизу - посмотреть приблизительно известные шумы...
У меня карточка имеет шумовое дно минус 115дБн - я мало что могу померять. Ну и на тех частотах, где мы работаем, этот метод малоприемлем, тем более, что есть стандартные приборы. Интерес только из любопытства.
Если человек смог сделать достаточно малошумящую опору, быстрей всего, он смог бы сделать и нормальное кольцо ФАПа, тем более ему самому решать заморачиваться этим или нет.

Из промышленных кварцевых генераторов параметры которых хорошо известны есть несколько экземпляров "Гиацинт-М".
Для калибровки можно будет поступить так:
Записать спектр генератора в наиболее широко распространенном ПО "Спектралаб" с разрешением 0,7 или 0,35 Гц. Записать таблицу значений в текстовом формате и построить по полученным значениям спектр "фазовых шумов". Сравнить полученные результаты.
vhk.
Aner
почитайте тут ---> http://n2pk.com/ и по ссылкам.
ledum
Цитата(vhk @ Oct 6 2009, 03:31) *
Для калибровки можно будет поступить так:
Записать спектр генератора в наиболее широко распространенном ПО "Спектралаб" с разрешением 0,7 или 0,35 Гц. Записать таблицу значений в текстовом формате и построить по полученным значениям спектр "фазовых шумов". Сравнить полученные результаты.
vhk.

С ФАПом я немного перегнул палку smile.gif. Наверно достаточно малошумящего 50-Ом усилителя (хотя бы 1-1.5 дБ) и усилением 30-50 дБ с резистором 50 Ом на входе. В результате полка дожна быть -174+Кшус+Кус+3дБ(зеркалка в преобразователе)-Потери преобразователя, все это дБм/Гц. Кус Вы можете померять, остаются потери преобразователя и Кшус.
khach
Цитата(vhk @ Oct 6 2009, 02:31) *
Что Вы предлагаете для калибровки?


Читаем Choosing a Phase Noise Measurement Technique от Agilent http://www.thegleam.com/ke5fx/phase_noise.pdf. Там на слайде 21 есть диаграмма Measurement phase detector system noise floor- генератор с фазосдвигателем и смеситель. Только фазосдвигатель ставится на полное подавление несущей. И в нем недолжно быть никаких варикапов- обычный КПЕ воздушный лучше всего. Перед этим проверяем смеситель на линейность- используя два аттенюатора по 20 дб снимаем три амплитудные точки и убеждаемся, что они лежат на одной прямой. В этото же момент происходит калибровка системы по амплитуде. Все.
А более подробно- смотрите NIST аппликухи http://www.boulder.nist.gov/timefreq/gener...n1337/Tn190.pdf
http://tf.nist.gov/general/tn1337/Tn129.pdf ну и подобные им по фазовым шумам, только все последние посвящены измерениям на больших гигагерцах, а классика- это работы 80х годов. Поэтому сканеные и pdf большие по размерам.
Кстати, вопросов корректировки измерений при применении "очень длинного фурье" я как то ненашел. Обычно брали 2048 точек, а иногда и меньше- скорее всего тогда, когда методики отрабатывали, длинного фурье небыло и в NIST.
Да, если будете работать с гиацинтов 5МГц, проверьте свои смесители- часто на 5 Мгц уже нетянут трансформаторы смесителей. Ищите специальный низкочастотный смеситель.
PS: В Tn129.pdf неплохо рассмотре вопрос, чем нагружать смеситель- резистором 50 ом или чем нибудь другим, как при этом меняется чувствительность и как пересчитывать результаты при такой нагрузке.

Цитата(Aner @ Oct 5 2009, 09:52) *
Вот ваша катра: EMU1212
Из параметров от производителя:
Dynamic Range (1kHz, A-weighted): 120dB
Signal-to-Noise Ratio (A-weighted): 120dB
THD+N (1kHz at -1dBFS): -110dB (.0003%)
Stereo Crosstalk (1kHz at -1dBFS): < -115dB

На сегодя средненькая из 24 разрядных, поскольку ~16-17 разрядов (в идеальных условиях, не ваших) шумят мало.
АЦП от японской фирмы AKM - AK5394A примерно 4-летней давности.

Обозвать топовый AK5394A (лучше только pcm4222, и то только на 1 дБ) это нет слов. Про 17 бит- молчу, особенно с выносным блоком АЦП.
Купите карту, поработайте с ней, а потом делайте такие заявления. Притом, что тщательная экранировка, выносной экранированный модуль, отдельное батарейное питание и гальваническая развязка по цифровым линиям обычно влияют только на наличие пораженных точек на спектре, а не на общий уровень шума. А если незнаете, что все высококлассные аудио карты имеют цифровые входы, к которым вы можете подключать самодельный, тщательно экранированный модуль АЦП с высокостабильной низкошумной внешней опорой- то "учите матчасть" (с)
Aner
khach сами учите мат. часть ( или вы тоже из тех кто все в дБ измеряет, что мощность, что амплитуду на непонятной нагрузке )
да и с приборами аттестоваными поиграйтесь ( если возможность есть) и сравните эту карту, после этого точно молчать будете.
Да еще одно, вы хоть следите о каких картах речь, хотяб полуглили кто есть кто, если не знаете чем отличается EMU1212 и EMU1820.
vhk
Aner
Для того что бы любой желающий мог повторить мои опыты измерения проведены в "Спектралабе". Частота дискретизации 88,2 кГц. кол-во точек 1 млн. Получен спектр генератора "Гиацинт М" 5 МГц и данные (значения) уровня сигнала в диапазоне частот от 19 кГц до 39 кГц записаны в текстовом формате в файл. Частота опорного генератора на 20 кГц выше 5 МГц.
Максимальное значение сигнала -20 дБ на частоте 20294.3711 Гц.
Вычислены уровни шумов на отстройках от несущей от 1 Гц до 10 кГц. Далее уровень сигнала упирается в "шум".
Спектр сигнала от Гиацинта по сравнению с самодельным на 20,48 МГц гораздо более "грязный". Питание 24 В от двух аккумуляторов на 12 В. Пргрев в течении более часа.
В каталоге продукции МОРИОНА
http://www.morion.com.ru/full_catalog/Mori...rus_04_2009.pdf
есть картинка спектра фазовых шумов современного ульрапрецезионного генератора ГК-89. На этой картинке построена "кривая" фазовых шумов Гиацинта -М красным цветом. Гиацинт вместе с моей нетермостатированной опорой больше шумят на малых отстройках от несущей, а дальше почти полное совпадение "фазовых шумов", так и должно быть. rolleyes.gif
Почему то не могу загрузить файл с данными 1,3 Мб. Загрузил фрагмент.
khach Спасибо за информацию.
vhk.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
vhk
Данные по генератору на 20,48 МГц.
Измерения в "Спектралабе" при 1 млн. точек. При 16 млн. точек с накоплением уровень "шума" опустился бы еще на 10-12 дБ, но для этого надо потратить час в другой программе спектрального анализа. Исходный файл 7,1 Мб в архиве 1,3 Мб но почему то на форум не грузится.
На картинке спектр фазовых шумов генератора ГК-159 на E5052B в сравнении с моими данными.
Сигнал имеет максимальное значение -20 дБ, в табличке значение сигнала при указанной отстройке.

сигнал 25064.1445 -20.00дБ

1 Гц - 62,5 Дб
2 Гц - 73 дБ
3 Гц - 77 дБ
5 Гц - 82 дБ
10 Гц - 92 дБ
20 Гц - 99 дБ
50 Гц - 113 дБ
100 Гц - 122 дБ
200 Гц - 133 дБ
300 Гц - 138 дБ
500 Гц - 144 дБ
1000 Гц - 148.5 дБ
2 К - 150 дБ
3 К - 150 дБ
5 К - 150 дБ
10 К - 150 дБ
vhk.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Dr.Drew
То есть вы утверждаете, что можно улучшать фазовый шум генераторов простым увеличением числа точек и накоплением? Пишите заявку на нобелевскую...
bakhmat
Ваша линия должна быть на 20 дБ выше...(если Вы хотите корректно сравнивать...)

Цитата(vhk @ Oct 7 2009, 11:46) *
Данные по генератору на 20,48 МГц.
Измерения в "Спектралабе" при 1 млн. точек. При 16 млн. точек с накоплением уровень "шума" опустился бы еще на 10-12 дБ, но для этого надо потратить час в другой программе спектрального анализа. Исходный файл 7,1 Мб в архиве 1,3 Мб но почему то на форум не грузится.
На картинке спектр фазовых шумов генератора ГК-159 на E5052B в сравнении с моими данными.
Сигнал имеет максимальное значение -20 дБ, в табличке значение сигнала при указанной отстройке.

сигнал 25064.1445 -20.00дБ

1 Гц - 62,5 Дб
2 Гц - 73 дБ
3 Гц - 77 дБ
5 Гц - 82 дБ
10 Гц - 92 дБ
20 Гц - 99 дБ
50 Гц - 113 дБ
100 Гц - 122 дБ
200 Гц - 133 дБ
300 Гц - 138 дБ
500 Гц - 144 дБ
1000 Гц - 148.5 дБ
2 К - 150 дБ
3 К - 150 дБ
5 К - 150 дБ
10 К - 150 дБ
vhk.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
vhk
Цитата(Dr.Drew @ Oct 7 2009, 11:26) *
То есть вы утверждаете, что можно улучшать фазовый шум генераторов простым увеличением числа точек и накоплением? Пишите заявку на нобелевскую...

Вы писали ранее
Цитата(Dr.Drew @ Oct 2 2009, 04:45) *
Показывать спектр в полосе 20 кГц с RBW=1,5 Гц не буду - не охота сидеть рядом с прибором целый час..

С какого такого перепугу можно так переиначить смысл моего сообщения???
Вы то понимаете что как в Вашей ситуации так и в моей речь идет о уровне шумов измерителя при увеличении разрешающей способностм прибора. А собственные шумы собственно генератора (20,48 МГц) как минимум на 10 дБ меньше шумов моего измерителя при больших отстройках от сигнала.
bakhmat
То что уровень -20 дБ а не "0"учтено в расчете.

vhk.
Aner
Цитата(Dr.Drew @ Oct 7 2009, 11:26) *
То есть вы утверждаете, что можно улучшать фазовый шум генераторов простым увеличением числа точек и накоплением? Пишите заявку на нобелевскую...

... я б уточнил ...на шнобелевскую!
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.