Как показывает практика с микросхемами Hittite, даже применение для питания ГУНа малошумящих линейных стабилизаторов, которые у производителя значатся как "low noise" и в application для которых указано "noise-censitive circuitry such us VCOs" не спасает от увеличения фазовых шумов на выходе ГУНа. Добиться в реальной схеме характеристик по фазовым шумам, которые указаны производителем в datasheet довольно сложно. В моем случае для HMC508LP5 удалось несколько снизить фазовые шумы установкой LC фильтра. Однако учитывая большой потребляемый ток микросхемой (около 300мА) фильтр получился довольно громоздкий. Уважаемые коллеги, может быть кто-то поделится опытом по решению данной проблемы?

Здесь была уже ветка подобная по хитайту.

Да, тема обсуждалась, только конкретных предложений там не прозвучало, кроме как запитать ГУН от аккумулятора, либо навесить по питанию ГУНа конденсаторы.

Активный фильтр на обычном биполярном транзисторе и питание на 0.8 В выше номинала. После фильтра- SMD пассивный фильтр LC- гробик с четырмя выводами- два на узкой стороне земляные. Весь модуль VCO- отдельный регион на плате прошитый по контуру виасами в шахматном порядке. В виасы вставлен накладной металлический экран и пропаян. Все сигналы и питания под экран тоже входят через LC фильтры. Для цифровых сигналов выбираю фильтры с определенной полосой пропускания, чтобы не резало фронты до неработоспособности, но вообще то фронты должны быть трапецией с макисмально допустимой длиной фронтов. Стабилизатор питания VCO тоже под экраном, чтобы на длинной линии не насобирать помех, но в другом углу от самого VCO.

Просто так, для сведения, начиная с 4 страницы pdf-ки некоторые цифирки по шумам 317 стабилизатора и некоторых схем фильтрации питания

а подскажите, чем измеряете фазовый шум на этих частотах, надеюсь SSB измерения?
подскажите как LC фильтр ставили и насколько снизились фазовые шумы?

Из своего опыта. Всякие регулируемые ЛСН, включая лоу дроп, если даже они и лоу нойс, сильно шумят. Либо ставить большой конденсатор, либо давить шум транзистором. Самый лучший вариант - дубовые фиксированные кренки типа 78M05 с танталовыми конденсаторми ёмкостью от 30 мкФ. Шум ГУН почти не ухудшается.
На картиночках показан шум кренок ADP3334, 78M05, работающих на ёмкость 44 мкФ. И в дополнение ещё наша родимая 142ЕН5А на 68 мкФ.

А 50 Герц с гармониками - это наводка, или действительно присутствуют? Уж больно она одного уровня на разных графиках. 142ЕН5 не удивила - я знаю под что она разрабатывалась (а не полностью передиралась с LM7805, как многие говорят), как и 142ЕН10 - и малые шумы были одним из основных требований ребят с "Истока" ребятам с "Тора". У нас мы четко видим разницу от изменения запитки ГУНа на 1,5 ГГц, (как и от изменения опоры "Морион" ГК103ТС- KXO-900(Geyer)- обычный клоковый генератор 10МГц(ужас)) даже на нашем FSL6 - приедет из командировки, попытаюсь сделать скриншоты. Мин шум - LT1761(из того, что у нас есть) с Cbyp 0.01.
Можно почитать идею http://www.wenzel.com/documents/finesse.html, но чет мне кажется, что с изменением температуры подавление входных помех может превращаться в усиление (кроме последней схемы).

Большое спасибо всем откликнувшимся за интерес к теме, почерпнул много нового и интересного для себя.
to Aner:
Работаем на анализаторе С4-60, другого, к сожалению, у нас пока нет. Опции автоматического измерения phase noise в нем нет, измерения проводились при определенной отстройке от несущей в полосе 1 кГц с пересчетом на 30dB. Работа делалась больше года назад и конкретные цифры по шумам к сожалению у меня не сохранились. Сейчас эта тема вновь стала для нас актуальной, в новом устройстве используется ГУН HMC529LP5, поэтому обратился здесь за помощью коллег.
В предыдущем изделии после установки фильтра удалось снизить фазовый шум гетеродина примерно на 10..20 dB, однако достичь шумов указанных в datasheet не удалось, возможно дело было в плате. Фильтр делался из элементов которые были в наличии по принципу кашу маслом не испортишь ГУН питался от LDO ADP3338. LC фильтр П-образный 22мкФ керамика+470мкФ LowESR с обоих сторон в землю плюс мощная катушка в закрытом феритовом корпусе на 10мкГн.
to Dr.Drew:
Уточните, пожалуйста, какая картинка какому варианту соответствует.
Очень интересно, а я почему-то считал что модные сейчас LDO намного превосходят по шумам стандартные линейные стабилизаторы.

Многие здесь упоминают об использовании активных фильтров на транзисторах, может подскажете где можно подробнее посмотреть информацию об их использовании?

Слева направо: 78М05, ADP3334, 142ЕН5А (без ёмкости и с ёмкостью 68 мкФ на выходе)
По поводу борьбы с шумами кренок, есть статья в интернете под названием "Покончим с шумами кренок".
Модные сейчас LDO - шумят жутко. Сейчас делаю аналоговую ФАПЧ с малошумящим ГУН. Поменял кренку National LM2941 на 78M05. В других темах применял MIC5235 Micrel - такая же проблема с шумами была.

50 Герц - наводка.

To obormot
А ГУН у Вас фапируется? Если фапируется, то при неудачной опоре такое тоже может быть. Морион - КХО -шумы возрастают дБ на 5 (может и больше просто FSL больше не позволяет увидеть) при частоте сравнения в фазовом детекторе 1МГц и выходной 1520 МГц, при клоковом генераторе ноунэйм - точно не помню, но что-то порядка 20 дБ. Один раз здуру взяли VX7 - полный кошмар (он оказался синтезатором с кучей спуров) А у Вас - все гораздо хуже (в смысле умножения частоты (и шумов опоры) в ФАПче, если он есть). Фильтры - в обоих ссылках, что я давал. Можно глянуть старого Терещука или Гершунского.

И Вы уверены, Что меряете шумы Хиттайта, а не С4-60. А может, если есть пара девайсов расстроить опоры, так, чтобы разница в результате на выходе стала кГц 10-12, подать на смеситель с НЧ выходом и записать на звуковуху и оценить шумы , правда после стоматолога могу сильно глючить

работал давно с С4-60 и другими из бывших. Конечно шум не измерить им. Динамический диапазон не тот, ну хорошо если реально 70..80dB и скорости не те.
... с пересчетом на 30dB... нет это не измерения, это так для прикола, особенно для этих частот. Большие сомнения что результат принять можно.
Сейчас прибор нужен правельный, хотя бы E50552 или лучше. Все же не 70 годы сегодня. Да, и далеко уже ушло вперед развитие средств измерения.
Прогресс не стоит на месте, иначе: ... дорогие товарищи... .
Да дорого, но искать нужно пути, иначе никак.

Благодарю за полезные ссылки, буду изучать.
ГУН охвачен петлей ФАПЧ на синтезаторе ADF4106. Фазовые шумы ГУНа измерялись при разомкнутой петле ФАПЧ, при этом на вход перестройки частоты подавалось напряжение питания. Согласен, что измерения сделанные с помощью С4-60 могут быть не совсем точны, однако другого прибора пока, увы, у нас нет, приходится работать на том что есть, и работать с ним можно, раньше же как-то работали, когда небыло модных Agilentов и прочих красивых навороченных цацак.
Согласен, в моем случае фазовые шумы растут значительно при замкнутом кольце ФАПЧ, коэффициент умножения частоты в кольце достаточно большой-фазовые шумы опоры за счет умножения в кольце возрастают на 46дБ. Усугбляло ситуацию и то что опорный сигнал на синтезатор подавался от микросхемы DDS. Что касается опорного генератора, то это тема для отдельного разговора. Слышал много хороших отзывов про отечественную продукцию в частности Морион и БМГ-плюс, но все попытки найти у них что-нибудь подходящее ни к чему не привели. Не понимаю, неужели имея необходимую приборную базу так сложно привести в документации на генератор график или хотя бы таблицу по фазовым шумам? Также в недоумение приводит зачем приводить в документации параметры фазовых шумов и при этом не указывать для какой выходной частоты генератора они приводятся. В итоге своих поисков я остановился на генераторе Crystek, который имеет неплохие фазовые шумы:
http://www.crystekcrystals.com/crystal/spe...ck/CCHD-950.pdf

Подожите, берем любой даташит на морионовские генераторы, например,
http://morion.com.ru/catalog_pdf/GK103-TS.pdf
или
http://morion.com.ru/catalog_pdf/GK104-TS.pdf
ну в смысле поле "Ссылка на PDF "info"" из http://morion.com.ru/rus/oscillators/ocxo/
и, ИМХО, достаточно информации. Тем более наши даташиты мне всегда нравились, что параметры там всегда были "не хуже" и для всего диапазона продукции, на которую этот даташит распространяется, а не "типичные", как это часто бывает в иностранных. С Морионом работаем более 10 лет - ни одного отказа либо проблем - единственная срок поставки - но им надо набрать серийную партию. С учетом огромной трудности получения их продукции по нормальной цене в Украине - дистрибьюторы тупо задирают цену в 2-2.5 раза. Современные DDS-ки, как правило, имеют нормальный спектр, особенно если его отфильтровать, лучше полосовиком - посмотрите схемы ICOMов, например, по-моему 7000.
Насчет приборов - не обязательно новые. У нас FSH6 и FSL6 оба с трекингами обошлись в два раза дешевле, т.к. брали у дистрибьютеров "выставочные образцы"- типа немного поюзаные на презентациях. Можно найти неплохие старые - любимый с детства Tek 492BP видел за k$5, а на мой бывший завод в свое время наша разведка покупала за 36тыс золотых рублей тогда это было где-то k$45 .
ПыСы Полазте у Венцеля на сайте - там много полезной информации

Может кому-нибудь пригодится, нашел статью упоминаемую выше:
http://www.cqham.ru/pow32_2.htm

2obormo
У всех опор фазовый шум примерно одинаков, если не считать шумового пола. Сколько видел опор, у них минус 125-130 дБн/Гц на 100 Гц отстройки. Граница фликкер у них как раз на этой частоте. Ну дальше и получается минус 150-153 на 1 кГц. Шумовой пол видел минус 155 у TXO225 Rakon, GTXO566 Golledge, ГК99 Морион. MagicXtal делают генераторы с полом минус 168-170. В принципе, этого хватает, чтобы посчитать характеристику ФШ опоры и синтезатора с погрешностью 3-5 дБ. Учитывая тот факт, что фазовый шум опоры гуляет в пределах 3 дБ относительно заявленного уровня, то расчёт получается приемлемым.

Есть генераторы с лучшими фазовыми шумами(см. вложение)

to Dr.Drew
Я почему-то считал что с увеличением выходной частоты кварцевого генератора фазовый шум должен примерно подчиняться закону 20logF, то есть например для генератора с выходной частотой 10 МГц фазовый шум будет лучше чем у генератора на 100МГц примерно на 20дБ .
to FDS
Да, фазовые шумы очень хорошие, но мне этот вариант к сожалению не подходит, слишком велики габариты, так как это OCXO, и потребление великовато. В моем случае для данного устройства не важна температурная нестабильность выходной частоты генератора, гораздо важнее фазовый шум генератора. Однако, эти вещи как правило взаимосвязаны и генераторы, имеющие хороший фазовый шум имеют также хорошую температурную стабильность выходной частоты, и соответственно увеличенные габариты и потребление. Также один из немаловажных критериев это возможность свободно приобрести подходящий генератор.
Кстати, не знал что Synergy делает кварцевые генераторы, как-то они у них далеко на сайте попрятаны.

Ну дак можно попробовать применить KXO-900 (термокомпенсированый) - мы использовали 80 и 100 МГц - порядка $35 - в Киеве 2 фирмы поставляют, возможно и у Вас есть поставщики. Шумят заметно больше Морионовских OCXO, но гораздо меньше клоковых.
Или спаяйте - если стабильность частоты не так важна, то без термостабилизации и подстройки варикапами, некоторые примеры малошумящих и не очень генераторов ниже (статья - первоисточник Стефенсена по малошумящим кварцевым генераторам дома, а сходу не могу найти, но многие использовали его схему на J310)

2 obormot
Не всегда так бывает, что фазовый шум возрастает на 20lg(N) в кварцевых генераторах. Всё зависит от схемы генератора. Вот например, MXO37/14 и 37Н/14 с частотой 96 МГц. У 37/14 фазовый шум выше на 9 дБ, чем у 37Н/14. Вся фишка в том, что в первых собственно генератор работает на 32 МГц, а потом частота умножается ещё на три. А во вторых генераторная часть сразу работает на 96 МГц благодаря фазовой селекции мод в резонаторе. То есть сам кварц бьётся с частотой 32 МГц, а его бьют в три раза чаще. Есть интересная книжка Альтшулер "Кварцевые генераторы", там написано про всякие кварцевые генераторы и в том числе про селекцию мод. Поэтому фазовый шум, что у 10, что у 100 МГц получается почти одинаковым. Разница только на отстройках от 100 Гц до 10 кГц - там у сотки фазовый шум повыше на 5 дБ получается - высшая мода как-никак, что-то да будет не так.
А что касается соотношения между термостабильностью и фазовым шумом, то её нет. Можно сделать и термостабильный генератора с плохими шумами и малошумящий с плохой термостабильностью. Кстати все генераторы изначально будут с плохой стабильностью - свойства кварца такие, ничего не поделаешь. Это потом уже начинают приделывать к ним термокомпенсацию или термостатирование.

Нашел перевод части статьи Джона Стефенсена KD6OZH
http://qrx.narod.ru/arhn/st_gen.htm
И совсем не обязательно ФАПироваться к рубидиевому стандарту или как мы - к ГК-шке - макет одного из не самых удачных вариантов

Спасибо за интерес к теме и полезную информацию. Сейчас придется остановится на готовом решении, так как подходят сроки сдачи работы и делать свой генератор времени не осталось. На будущее полезно будет учесть.
У меня появился вопрос, прошу не пинать сильно, просто не сталкивался раньше. Как корректно подать сигнал с опорного генератора с CMOS выходом на 100МГц на две микросхемы? Т.е. другими словами как правильно раздвоить сигнал опорного CMOS генератора при этом по-возможности не ухудшив его фазовые шумы? Поставить делитель на емкостях или резисторах или необходимо установить буфер?

Можно собрать генератор на логике типа TinyLogic фирмы Fairchild. Шумовой пол будет до минус 170. Просто и быстро. Сам генератор потребляет всего 3-5 мА при питании 5 В.

на какой отстройки - 170? И чем мерилось?

To obormot
Тоже на будущее. Квадратная микросхема на фотке - AD9510 почти то, что Вам надо для клоков - правда LVDS и ECL
Просмотрите http://www.analog.com/en/clock-and-timing/...ucts/index.html
может че найдете

2Aner
Если генератор на первом обертоне, то на отстройке 10 кГц. На 1 кГц будет минус 160 примерно.
Если на пятом или третьем, то на 30-50 кГц будет уже минус 170, а на 10 будет около 165.
Мерил на Е5052В Агилента.

It's COOOL!

... книга старенькая, хороша была для своего времени. ( Даже оригинал есть, лежит на полке)
Но вот куда отнести кварцы фундаментальные, AT-срез 50мгц, ничего нет про них и многого другого.

Хотелось бы ссылочку на Вензеля. А то все-таки как-то не верится - да и слишком много надо условий соблюсти, для получения такого шума - стабилизация мощности на резонаторе, фильтрация выходного сигнала, как в нижней ссылочке, что я давал, в смысле тот же Чарльз Вензель, или в этой главе http://uploading.com/files/SBD9CUS4/10.pdf.html раздел low-noise crystal oscillators, все, что относится к Рис. 10.26с, развязка, согласование с выходом и кварцем, я уже не говорю об особенностях конструкции, например, разводка земли, цепей термостабилизации и питания.
Кстати, большинство разобраных OCXO не отличается разнообразием - к кварцу в металлическом корпусе припаяны в DPAK или ТО226 дарлингтон в качестве нагревателя и металлическая трубочка, в которую вставлен термодатчик - на вид KTY83. И вся эта беда находится между верхней, генераторной платой, и нижней - стабилизатора питания и температуры, иногда формирователь КМОП, все это обложено матиками из войлока.
ПыСы А не работал Альтшуллер в Ленинградском ВНИИРА?

Да, у обертоновых начиная с 5-ого и ваше шумы то что надо.

Очень интересно узнать какие будут фазовые шумы у такого генератора при отстройке 10 и 100 Гц ?

Около минус 130 на 100 Гц и около минус 100 на 10 Гц. Завтра уточню цифры.

Меня вот еще что интересует увожаемый Dr.Drew. Возмем к примеру генератор приведеный вами в сообщении 32. Насколько сильно в таком генераторе фазовый шум будет зависеть от разброса параметров элементов схемы, и если будет то от каких ?
Заранее спасибо.

To Dr.Drew
А он че, загудит без резюка 10М между 1 и 6 ножками?

Для питания гуна использовал LM2985, и дополнительно активный фильтр на транзисторе. Результат: уменьшение фазового шума на 5-6 dB.

To Dr.Drew
Разрешите мне еще посомневаться. ИМХО шумовой пол здесь больше определяет второй инвертор - который работает как компаратор (Эх если бы найти данные по джиттеру этих серий, только не высосанные из пальца). Просто я к чему, года три назад забугорные борцы за чистоту звука или попросту хай-эндщики уже пробовали такое у себя в качестве криталльно чистого источника клоков АЦП и забраковали - на SN74LVC1G04 (которую техасские инструменты позиционируют как аналог TinyLogic, в отличие от Philips LVC) они получили ноис флор на уровне -150 (могу несколько ошибаться) и виновным признали именно буфер. Плотность шума в ближней зоне тоже получили на 7-8 дБ хуже, чем на биполярах и JFETах (В их схеме, правда, вместо резистора, который хорошо согласует кварц в этой схеме, но должен добавить шума, стоит конденсатор с емкостью порядка длины волны в дециметрах, использовался 3-й овертон). И мне кажется, что это закономерно - ловушек в глубоких уровнях в запрещенной зоне в КМОП и Шоттки структурах должно быть больше (примеси, дислокации-микротрещины и т.д.), чем в более глубоко расположенных структурах биполяров и JFETов. А это должно добавить 1/f шум, если, конечно не применять каких-то мер, как в транзисторах для электретных микрофонов, но не думаю, что в логике кто-то этим заморачивается.

Черт, через час уже нельзя отредактировать
Если http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=631747 это этот генератор, то вопрос снимается, а схема быстро паяется

Спасибо, достаточно аргументировано , паяем, как раз 5-й овертон 91 МГц, но померить сможем только косвенно на 2.9 ГГц .

Возвращаясь к своему вопросу, могу ли я разветвить сигнал с опорного CMOS генератора с помощью упоминаемого инвертора Fairchild NC7WZ04P6X, подав на оба инвертора сигнал с его выхода?

Вы просто не совсем корректно ставите вопрос - какая нагрузка, длина до нагрузки, частота, сколько слоев плата - на таких частотах и с такими параметрами шумов вопрос уже не чисто схемотехнический. Да и грабель - выше крыши. Пару месяцев назад монтажник на питании распределителя клоков (80МГц) поставил 100нан вместо 10нан - в результате шумовая дорожка после обработки сигнала на AD6654 подскочила на 20дБ, плата - 4-х слойка. Лишь Waverunner 62Xi показал иголки в питании 1.7В (с 10нан - не более 0.3В) - так, что здесь не только м/сх надо учитывать

Можно ещё для ГУНов на биполярных застабилизировать базовый ток (BCR400 или BCV62)

Это типа
http://edocs.tu-berlin.de/diss/2004/poddar_ajay.pdf
Рис 6-14
Или во вложении Рис 15 что ли Но Хиттайту как у автора вопроса это врядли поможет

Т.к тема про малошумящие VCO и их питание, то спрошу тут. Есть в наличии генератор ЖИГ от анализатора спектра С1-60. Планируется применить его в собственной разработке. Но что-то шумноват он по современным меркам и вторая гармоника великовата. Грешу на неоптимально выбранную рабочую точку транзистора. Да и сама плата установки режимов по DC громоздкая очень. Хочется заменить ее на схему с автосмещением, как в предидущем посте. Кто-нибудь делал автосмещение для генераторов на ЖИГ, особенно учитывая возможность попадания за рабочий диапазон (обмотка ЖИГ без питания например). Не поплохеет ли транзистору?
И еще. Этот ЖИГ без буферного каскада, поэтому в схеме за ним идет ферритовый вентиль. Очень уж габариты у вентиля большие, хочу от него избавиться. Возможно поставить вместо вентиля согласованный по входу свч усилитель типа MAR или нечто подобное?

Александр, а если поставить аттенюатор дБ на 10 вместо вентиля, может Вам хватит мощности.
Кстати на форуме по метрологии я давал ссылку на большое количество мануалов и схем импортных приборов, может там можно что-то подсмотреть
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=634640

Нет, не хватит- в оригинале этот генератор напрямую раскачивал смеситель, который работал на гармониках гетеродина, т.е был сильно "перекачан". Я соглашусь ослабить сигнал на 5-10 дб, но ценой существенно улучшения спектра, а недостающие дБ мне даст МАР. Да и хотелось бы в схему автосмещения ЖИГ завести сигнал ОС со смесителя по постоянному напряжению на смесительных диодах для стабилизации амплитуды гетеродина. Решение, кстати, подсмотренно в каком то приборе на сайте ko4bb. Только там, да и в других местах, генератор ЖИГ обычно рассматривается как "черный ящик". А хочется покрутить его ручками, опыта набраться по подбору рабочей точки, тем более что и так плата управления снаружи ЖИГа находится, а не запаянна внутрь как у современных ЖИГ. Только вот старый советский свч транзистор всю малину портит- для него нет не описаний, ни моделей, ни шумовых параметров. Надо методом тыка разбираться. Поэтому и вопрошаю тут- может кто принимал участие в разработке советских ЖИГ модулей и что-нибудь интересное расскажет о используемых транзисторах.

Не врублюсь, нахрена автосмещение понадобилось? Мощу выравнивать? Так это надо делать транзисторным усилительным каскадом. Взять что-то типа EPA025 Excelics. Что шумный ЖИГ от советского прибора, так это транзистор такой. Шумит сильно и усиление маленькое. Поэтому добротность колебательной системы низкая. Без пропускания тока через катушку генератор работать не будет и не потому, что транзистор не усиливает, а сфера перестаёт работать, как резонатор - физика ферромагнитного резонанса такая.
Про базовый ток скажу, что это всё туфта в большинстве случаев. Это большинство случаев бывает, когда применяешь качественные транзисторы в ГУН. Тогда попытка стабилизации тока приводит к ухудшению шума. И вообще эта мера будет работать только по фликкеру частоты, который проявляется до 10 кГц отстройки. Эти отстройки мало кого интересуют, так как шум здесь давится петлёй ФАПЧ.

Кстати, в головке 2.210.070 стоит транзистор 2Т640А-2 - черная маркировочная точка, если черная черта - КТ640А-2
В качестве буферного усилителя можно глянуть на ECG008 ну или SBB4089
Что касается стабилизации тока базы - в аппликухах ее рекламируют, но применять не любят .

Единственная известная мне фирма, которая делает такие ГУН - Synergy. Ульрих Род прям влюблён в стабилизацию тока. По-моему можно не париться со стабилизацией. Сравнивал его ГУНы 1-2 ГГц со своими, разницы не заметил, у меня даже лучше получалось.

И я о нем же, он и Поддар в цвете внизу статьи
http://www.synergymwave.com/Articles/july2k7/
To Khach можно попробовать поставить 2Т648А-2 (цоколевка совпадает) - если шумы улучшатся то и какой-нибудь BFG480 (тут уж только в раскорячку) может подойти, хотя Королевцы обычно такое согласование лупили, что кроме их транзистора врядли, что там можно применить.