Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Фазовый шум XCO генераторов
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Rf & Microwave Design
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
rloc
Цитата(vhk @ Nov 6 2010, 20:25) *
Если Вы запишите спектр сигнала генератора MXO37H в той же полосе как на картинке то можно будет сравнить что «высчитывает» кросс корреляция.

С максимальным разрешением RBW = 1.53Hz удалось измерить только в полосе +-10KHz, уж очень долго этот прибор свипирует.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
vhk
Цитата(rloc @ Nov 6 2010, 23:26) *
С максимальным разрешением RBW = 1.53Hz удалось измерить только в полосе +-10KHz, уж очень долго этот прибор свипирует.

rloc
БОЛЬШОЕ СПАСИБО!
На спектре сигнала 65 МГц полученным со звуковой картой разрешение = 0,084 Гц.
Приведем 1,53 Гц - максимальное разрешение E5052B к 0,084 Гц. Поправка = 10*log(1,53/0,084) = 12,6 дБ.
На спектре от E5052B соотношение С/Ш при отстройке от сигнала на 1 кГц = -120 дБ (сигнал +10 дБ, «шум» -110 дБ при 1 кГц отстройке.).
При разрешении анализатора спектра E5052B приведенному к 0,084 Гц было бы –120 + 12,6 дБ = -132,6 дБ. Величина фазового шума при 1 кГц отстройке –155,76 дБ/Гц смотрим по ссылке
http://electronix.ru/forum/index.php?act=a...st&id=49536
То есть математика кросскорреляционного анализа «высчитывает» что фазовые шумы сигнала на 23,1 дБ (-155,76 –132,6) меньше чем было бы на спектре с разрешением RBW = 0,084 Гц. Так как сравниваем спектры приведенные к одному и тому же разрешению.
На спектре сигнала 65 МГц (звуковая карта)
http://electronix.ru/forum/index.php?act=a...st&id=49572
соотношение С/Ш при отстройке от сигнала на 1 кГц = -148 дБ (сигнал –8 дБ, «шум» -156 дБ при 1 кГц отстройке.
Если считать что генераторы сопоставимы по уровню шумов то анализатор на звуковой карте отображает сигналы в большем динамическом диапазоне.
Если учесть мощность шума вспомогательного генератора (гетеродина для переноса сигнала на «звуковую частоту») –3 дБ, мощность шумов зеркального канала –3 дБ (мощность АМ шумов как правило меньше, поэтому пока не учитываем) то фазовый шум на 1 кГц отстройке – 154 дБс/Гц (–148 –3 –3). Учитывая погрешность E5052B +/- 3дБ при 1 кГц отстройке хорошее совпадение при измерении.
Это к вечному вопросу о том как приводить к 1 Гц субгерцовые RBW анализатора спектра.
Цитата(YIG @ Nov 2 2010, 19:58) *
…А на креативов не стоит обижаться, они же ведь не анализаторы спектра делают, а всего лишь аудиокарты. Им и в голову не придёт, что на ЦКУХАМе многие уверены, что это одно и то же! cranky.gif

Уважаемый YIG!
Если непредвзято посмотреть на спектр от E5052B и на от «всего лишь аудиокарты» то в чем разница?
vhk


rloc
Цитата(vhk @ Nov 7 2010, 01:45) *
Если непредвзято посмотреть на спектр от E5052B и на от «всего лишь аудиокарты» то в чем разница?

Все, после праздников выкидываю на помойку E5052B, да и подставка E5053A тогда не к чему rolleyes.gif
Dr.Drew
Поздравляю, теперь вы, vhk, наконец-то будете спать спокойно. Нашёлся человек, измеривший такой же генератор, что и у вас.

rloc, E5053A лучше мне отдайте. Геморрно мерить генераторы выше 7,5 ГГц с помощью лейкосапфировых генераторов. Хотя чувствительность на несколько порядков выше.
VCO
Цитата(vhk @ Nov 7 2010, 01:45) *
Уважаемый YIG!
Если непредвзято посмотреть на спектр от E5052B и на от «всего лишь аудиокарты» то в чем разница?
vhk

Разница в том, что E5052B является метрологическим оборудованием, а "звуковуха" - "всего лишь аудиокартой", кроме того, измеритель фазовых шумов выдаёт показания сразу в дБн/Гц в конкретной точке маркера, а SpectraLAB - в каких-то dBV peak (как многие справедливо заметили - в "попугаях"), а "счастливые" обладатели E-MU 0202 потом пересчитывают показания, причём каждый - по своему. Одним словом, в первом случае (E5052B) мы имеем дело с метрологическим измерением, которые позволительно указывать в технических характеристиках изделия, во втором - с наглядным показанием, не являющимся метрологическим.
Стало быть, что такого обидного в том, что E-MU 0202 называют "показометром", оно ведь так и есть. Вы попробуйте убедить не меня, а, например, военную приёмку в том, что характеристики изделия, "измеренные" с помощью "звуковухи" соответствуют требованиям ТЗ или ТУ.
Полоса аудиокарты сильно ограничена, поэтому делает её неудобной для отладки изделий, где предъявляются жёсткие требования к сигналу в широком спектре, поэтому-то многие разработчики генераторов и лепят свои "показометры" на предовых АЦП с частотами преобразования на уровне единиц-десятков MS/s.
А так, против использования аудиокарты в своей домашней лаборатории я ничего не имел и не имею! Мне чужд какой-либо снобизм в этом деле, потому как сам долгое время "выкручивался" подобным образом, например, делая свои отладочные средства, выпрашивая бесплатные инженерные образцы передовых микроконтроллеров у наших поставщиков или расчитывая цифровой фильтр в exele. Я уж даже и сам задумался о покупке хорошей аудиокарты для домашней лаборатории после завершения ремонта. Как думаете, что лучше взять E-MU 1616M , E-MU 1212M PCIE , E-MU 0404 USB? Или пойти по проторенной дорожке и искать где-то E-MU 0202 USB, которая давно уже не продаётся в компьютерных центрах. Метод я уже успел оценить в общих чертах с помощью самой дешёвой и наипростейшей аудиокарты - всё работает O.K.!
По планам в будущем году предстоит начать заниматься и генераторами в т.ч., но покупка измерителя фазовых шумов не предусмотрена. Поэтому на работе напрягу программиста широкополосным показометром на EVALBOARDe, а дома хочу иметь узкополосный. Да и "классное" аудио тоже не помешает, я ведь меломан с большущим стажем (более 20 лет, около 300 винилов, сотни CD/DVD, 1ТБайт Audio/MP3 на HDD, а сколько ещё катушек и кассет быбросил smile.gif ).
ledum
Цитата(vhk @ Nov 7 2010, 00:45) *
Если учесть мощность шума вспомогательного генератора (гетеродина для переноса сигнала на «звуковую частоту») –3 дБ, мощность шумов зеркального канала –3 дБ (мощность АМ шумов как правило меньше, поэтому пока не учитываем) то фазовый шум на 1 кГц отстройке – 154 дБс/Гц (–148 –3 –3). Учитывая погрешность E5052B +/- 3дБ при 1 кГц отстройке хорошее совпадение при измерении.

Маленькая реплика. Показометр дает, что фазовый шум "не хуже". Ибо вовлечены два генератора. Пусть даже одинаковых. Но не совсем - постоянно делаем генератоы на 90 МГц на генераторе с J310 - попалось несколько откровенно низкодобротных кварцев Fronter(порядка 10%) - шумы получились на 15 дБ выше, и что бы было, если бы мы случайно взяли любой из них в качестве генератора переноса? Плюс пока ИМХО никто не проверил соответствие уровня относительно FS у DUT. В тех программах, которые я пробовал каждая показывает свой уровень несущей. Разброс достигает 8дБ. Причем часто и уменьшение числа точек не помогает. Хотя что здесь казалось делать? Перешел в режим осциллографа - и переводи себе в мощность. Но вот сопротивление какое брать? Надо подгружать чем-то известным типа 600 или 50 Ом и продолжать измерения уже на анализаторе. ИМХО. А-А, не, все нормально. меряем по dB FS
Ну и опять же - пара генераторов. И желательно термостатировать. А с нашими СВЧушными это вообще пятая точка. Уход заметный. Нужны либо ФАПовые методы, либо фазовращатель. Но тогда проблема калибровка.
rloc
Цитата(ledum @ Nov 7 2010, 11:56) *
Маленькая реплика. Показометр дает, что фазовый шум "не хуже". Ибо вовлечены два генератора.

Пол-года назад проводил измерения тех же MXO37H, из десяти штук разброс в области 10Гц - 1кГц был где-то 5-6 дБ. Безусловно со звуковой картой недостатков много, но измерилка имеет право на существование.
VCO
Цитата(ledum @ Nov 6 2010, 16:09) *
Может лучше на депозит или еще на какую-нибудь долго хранящую файлопомойку?

Собственно говоря, вопрос о размещении качественных сканов на местном ftp-сервере я уже поднимал перед FTP-модераторами - никто не был против, но предложили не акцентироваться на выделении материалов в общую папку, а размещать как документы по соответствующей теме. А так, вопрос по этому генератору медного гроша не стоит, просто я привык делать сканы с максимальным разрешением 19200dpi, вот и занимают они в Jpege примерно CD для такой маленькой платки. Понимаю, что это паранойя maniac.gif , но Вы тоже должны понять, что она неизлечима! cranky.gif Пересканировал на разрешение 600dpi - сразу ощутил потерю качества: в "крутом" скане я мог посчитать количество витков микропровода на любом из дросселей, а теперь не все надписи на микросхемах читаются однозначно. С другой стороны платы находится только какой-то четырёхногий термостатирующий элемент, закрывающий своим телом элементы печатного монтажа. Судя по разумному отсутствию интереса не стал разбирать двухэтажную конструкцию, так как это всё равно ничего не решает: для клонирования ещё номиналы пассивных компонентов надо снимать. Да и само повторение снятого с производства генератора имеет смысл только в плане обучения, с целью чего и был вскрыт сей генератор.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
На этом, пожалуй остановлюсь, иначе этому не будет конца. Ещё раз хочу поблагодарить всех, кто помогал или пытался помогать мне в моих темах a14.gif! Всем ещё раз БОЛЬШОЕ СПАСИБО, я - в отпуске... cool.gif
ra4fix
rloc
Si570 можно загнать на любую её частоту с помощью программы PowerSDR-IQ v1.12.20
Там же ПДФ-ка распайки ЛПТ, всего 2 ноги I2C (data, cloсk). Но придётся заморочиться с Net Framework 1.1
Наверно этот, но не факт. Лучше ориентироваться на то, чем ПоверСДР ругнёться при установке. А посмотреть на спектры Si570-й хотелось бы. И сравнить со своими, непрофессиональными rolleyes.gif (пока ЖИГ в отпуске wink.gif )

PS: Да, наверно вы правы! Не самое простое решение. Надо врубаться в программу, но это не сложно. Если возникнут вопросы, отвечу без проблем. За-то вы получите плавный генератор до Гига с мелким шагом и не плохой чистотой спектра. Единственная проблема Si-570 в том, что когда она шагает по частоте, в этот момент "юбка" шумов у неё раздувается очень сильно. rolleyes.gif Но в установившемся режиме фазовый шум не большой, только спуры немного гадят.
rloc
Цитата(ra4fix @ Nov 12 2010, 11:55) *
А посмотреть на спектры Si570-й хотелось бы. И сравнить со своими, непрофессиональными rolleyes.gif (пока ЖИГ в отпуске wink.gif )

Пока только фазовые шумы и то только родственного варианта - Si5326, E5052B спуры и спектр отображает некорректно. Паять всякие кабели и макетки нет времени, в качестве альтернативы могу пригласить к нам со своим железом.
Исходные данные такие:
Si5325/26-EVB
Входная частота - 100MHz с шумами как несколькими постами выше и уровнем 10dBm, подключается ко входу CLKIN1+
Выходная частота 125/250/500/945MHz снимается с выхода CLKOUT1+

На гладкость графиков не стоит обращать внимание, "лесоповал" спур доходит до уровня -70dB

Замечу одну интересную особенность, если на вход EXT REF IN (jitter attenuation) подавать с внешнего генератора частоту ~110-140MHz с хорошими шумами, можно значительно снизить уровень шума в области частот 10-1000Hz.

Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файла
proxi
Цитата
внешнего генератора частоту ~110-140MHz с хорошими шумами, можно значительно снизить уровень шума в области частот 10-1000Hz.

ммдя чуда не произошло, на -100 шумы -80 дБ это откровенно слабовасто
фликкер злобствует?
rloc
Цитата(proxi @ Nov 13 2010, 18:02) *
фликкер злобствует?

Нет, к сожалению это не фликкер, плоским он не бывает

Да, совсем забыл отметить, измерения проводились с минимально возможным "loop bandwidth" = 0,12KHz, при меньших значениях стабильность пропадала

Код
Integrated loop filter with selectable loop bandwidth (60 Hz to 8.4 kHz)
ledum
Цитата(proxi @ Nov 13 2010, 17:02) *
ммдя чуда не произошло, на -100 шумы -80 дБ это откровенно слабовасто

Наверное для большинства, кроме связи на КВ, опорников DDS и измериловки, достаточно. Да и если взять Дроздивер, там минус 120 на 1кГц при 130-150МГц ЕМНИП - хватало.
alexkok
Цитата(ledum @ Nov 3 2010, 16:23) *
На 150МГц на усилителях типа Нортона на биноклях (трансфлюкторы или как там их) 25 лет назад у нас была ПЧ в одном изделии разработки Киевского филиала ВНИИРА. Это еще была доРэдовская эпоха (Рэд, кстати ИМХО ни разу не упомянул в своих книгах авторов патентов на оба трансформаторных усилителя). Там конфликт - частотка - индуктивность транса - интермодуляция. До 100МГц можно использовать довольно большие трансы, пропускающие большие токи транзисторов, необходимые для хорошей интермодуляции.

Возник вопрос по поводу "биноклей".
Есть у них какое-то преимущество по сравнению с торами или с биноклями собранными из торов?
ledum
Цитата(alexkok @ Nov 23 2010, 07:46) *
Возник вопрос по поводу "биноклей".
Есть у них какое-то преимущество по сравнению с торами или с биноклями собранными из торов?

У биноклей чистых и биноклей, собранных из торов разницы особой быть не должно, если торы притерты и склеены клеем с порошком из этого же феррита. При одной и той же степени связи и индуктивности обмотки длина провода на бинокле меньше, чем у тора - поэтому он по идее должен быть широкополоснее, чем кольцевой. Все это якобы изложено в Snelling "Soft ferrites: properties and applications" издание 2, 1988г, где он указывает, что в связи участвует в основном окошко (у бинокля оно в два раза длинее), поэтому в любом случае нужно применять на ВЧ либо длинные трубки, либо бинокли (т.е. две трубки) - чем Уже торцы, тем лучше. Но эту книжку пока не удалось найти в электронном виде. При конструировании двухтрансформаторных симметрирующих устройств на биноклях получаются более короткие выводы, а значит, более широкая полоса, чем на двух раздельных торах. Или меньшая паразитная связь, чем если бы оба симметрирующих транса было бы на одном торе. Плюс лучшие фазовые соотношения. Чуть есть http://www.ferronics.com/catalog/cores.pdf в параграфе TWO-TRANSFORMER DEVICES и в http://jordannetwork.com/Resource_Folder/I...e%20Bridges.pdf в разделе Noise-Bridge Improvements на 2 странице, еще http://www.fair-rite.com/newfair/pdf/Broadband.pdf на первой странице справа второй снизу абзац.
Теоретически. Реально приводимые данные http://www.cliftonlaboratories.com/6_db_hybrid_combiner.htm и http://www.cliftonlaboratories.com/imd_in_...ransformers.htm , например, не очень уверенно дают эту разницу.
khach
Цитата(alexkok @ Nov 23 2010, 07:46) *
Возник вопрос по поводу "биноклей".
Есть у них какое-то преимущество по сравнению с торами или с биноклями собранными из торов?

Только в том, что феррит в двух плечах гарантированно одинаков. А так был случай-в партии УКВ усилков ферриты были из одной упаковки. Так несколько усилков давали на 10-15 дБ больше четных гармоник- ферриты попались неодинаковые, трансформатор получался перекошенным. При этом эффект вылазил только на полной мощности- на малой мощности (на панораме) все было ОК.

ledum а можно сканы книжечки как то выложить, хотя бы только то, что по трубкам ферритовым на СВЧ. Особенно интересны системы типа балуна из куска полужеского коаксиала, просунутого в ферритовую трубку, или мост из витой пары в трубке ферритовой. А то расчет таких устройств и подбор ферритов для них - для меня темный лес.
ledum
Цитата(khach @ Nov 23 2010, 20:03) *
Только в том, что феррит в двух плечах гарантированно одинаков. А так был случай-в партии УКВ усилков ферриты были из одной упаковки. Так несколько усилков давали на 10-15 дБ больше четных гармоник- ферриты попались неодинаковые, трансформатор получался перекошенным. При этом эффект вылазил только на полной мощности- на малой мощности (на панораме) все было ОК.

а можно сканы книжечки как то выложить, хотя бы только то, что по трубкам ферритовым на СВЧ. Особенно интересны системы типа балуна из куска полужеского коаксиала, просунутого в ферритовую трубку, или мост из витой пары в трубке ферритовой. А то расчет таких устройств и подбор ферритов для них - для меня темный лес.

О первом я как-то не подумал. Действительно, у наших разброс сумасшедший даже в одной партии.
Книжки самой нет, есть только цитаты. Но вот то, что расчеты балунов встречались - точно. Подозреваю, что коаксиал или трубки запаивались в стеклотекстолит, с одной стороны разрезанной посередине металлизацией - это вторичная обмотка в виде одного витка, а бифиляр внутри - первичка. Рассчивается как и обычные трансы на длинных линиях (например, Бунин Яйленко - Техника КВ связи или что-то типа того). т.е. ограничение снизу - индуктивность не менее, сверху - электрическая длина линии не более.
alexkok
Цитата(ledum @ Nov 23 2010, 22:55) *
О первом я как-то не подумал. Действительно, у наших разброс сумасшедший даже в одной партии.
Книжки самой нет, есть только цитаты. Но вот то, что расчеты балунов встречались - точно. Подозреваю, что коаксиал или трубки запаивались в стеклотекстолит, с одной стороны разрезанной посередине металлизацией - это вторичная обмотка в виде одного витка, а бифиляр внутри - первичка. Рассчивается как и обычные трансы на длинных линиях (например, Бунин Яйленко - Техника КВ связи или что-то типа того). т.е. ограничение снизу - индуктивность не менее, сверху - электрическая длина линии не более.

Спасибо за подробный ответ.
Большие мощности не интересуют, для КВ приёмника, так что, как я понимаю, при одинаковой длине намотки будет только небольшое уменьшение полосы снизу для варианта наборного бинокля.
ledum
Цитата(alexkok @ Nov 23 2010, 21:58) *
Большие мощности не интересуют, для КВ приёмника, так что, как я понимаю, при одинаковой длине намотки будет только небольшое уменьшение полосы снизу для варианта наборного бинокля.

Дык для КВ приемника всегда хватало 12.5 или 16мм кольца 600НН с витыми парами. Ну или Стюарды на Диджики по полдоллара за штучку - они лакированные и закругленные, т.е. не царапают провод и не подкорачивают как наши 2000НМ, если их лакотканью или бумагой не оборачивать.
Чтобы собрать вместе, еще статейка по этому поводу http://kambing.ui.ac.id/onnopurbo/orari-di...un/qx3Trask.pdf - вообще у этого автора было несколько статей в QEX.
vhk
Для настройки генераторов, например минимизировать фазовый шум, спектр фазовых шумов гораздо информативней чем спектр сигнала.
Особенно когда результаты изменений видны на спектре через доли секунд, секунды.
На картинках спектры сигналов и спектры фазовых шумов кварцевого генератора и генератора Г4-116 с разницей в уровнях сигналов в 40 дБ.
Естественно возникает вечный вопрос калибровки. rolleyes.gif
vhk
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
khach
Цитата(vhk @ Dec 19 2010, 04:17) *
На картинках спектры сигналов и спектры фазовых шумов кварцевого генератора и генератора Г4-116 с разницей в уровнях сигналов в 40 дБ.
Естественно возникает вечный вопрос калибровки. rolleyes.gif

А что за палка на 10 кгц?. По спектру видно, что показометр никак не скалиброван- ведь шумы меряются в дБ от уровня несущей, а в таком измерителе несущую гарантированно зарежет входной тракт аудиокарты. Единственное, что полезно- палки 50 Гц и гармоник у 116 генератора- можно сделать вывод о плохом блоке питания и начать его "вылизывать". Поэтому уж лучше на звуковой ПЧ измерять, как раньше было- там хоть скалиброваться легко. Кстати, копаясь в старых хьюлетпаккардовских приборах обнаружил интересное решение- в векторном вольтметре 8405 применялась звуковая ПЧ 20 Кгц. При этом отдельного опорного канала этот прибор не имел- была сделана АПЧ по измеряемому сигналу. Может для измерителя на аудиокарте тоже что-то подобное сделать- АПЧ/ФАПЧ с получением гетеродинного сигнала с отстройкой на 10 Кгц от измерямого? Надо будет подумать о механизмах шумов в такой АПЧ и годится ли она для измерения шумов ( не привнесет ли она своих собственных шумов столько, что измерения станут невозможными).
vhk
Цитата(khach @ Dec 19 2010, 14:01) *
А что за палка на 10 кгц?. По спектру видно, что показометр никак не скалиброван- ведь шумы меряются в дБ от уровня несущей, а в таком измерителе несущую гарантированно зарежет входной тракт аудиокарты. Единственное, что полезно- палки 50 Гц и гармоник у 116 генератора- можно сделать вывод о плохом блоке питания и начать его "вылизывать". Поэтому уж лучше на звуковой ПЧ измерять, как раньше было- там хоть скалиброваться легко...

На вход звуковой карты сигнал со смесителя, «как всегда».
В первом случае это два кварцевых генератора на 13,1 МГц с разносом частот в 9 кГц соответственно с выхода смесителя частота 9 кГц на звуковую карту.
На второй картинке сигнал с выхода Г4-116 на смеситель, частота 7180 кГц (опора 7160 кГц), с выхода смесителя 20 кГц на звуковую карту. Записан один и тот же сигнал с разными уровнями в 40 дБ для понимания как зависит спектр фазовых шумов от уровня сигнала.
Для калибровки в «абсолютных величинах» предполагаю подавать сигнал на ограничитель («убрать» АМ шумы) и с уровнем –6 дБ на смеситель. Идея такая: приводить уровни исследуемых сигналов к одному –6 дБ.
Теоретически в уровне не «0 дБ» а «–6 дБ» будет учтена поправка на мощность шумов вспомогательного генератора (гетеродина для переноса частоты сигнала на звуковую частоту) – 3 дБ и мощность шумов зеркального канала ещё –3 дБ.
В верхнем окне на картинках спектр сигнала, в нижнем окне спектр фазовых шумов этого же сигнала с некоторыми уточнениями.
Спектр фазовых шумов «вычисляется» из спектра сигнала. Очень удобно, не нужно ждать минуты при миллионе точек для случая контроля фазовых шумов по спектру с высоким разрешением. Изменения величин фазовых шумов видны прочти «мгновенно» при настройке генератора. Отличный инструмент даже без калибровки.
Если «шумы» гетеродина не хуже –163 дБс/Гц при заданной отстройке от сигнала то предполагаю что можно будет измерять до –160 дБс/Гц.
vhk
vhk
Цитата(Dr.Drew @ Apr 19 2010, 20:40) *
vhk, вижу, что прибор у Вас - низкочастотный анализатор спектра, показывающий всё: тепловые шумы, амплитудные и фазовые. Возьмите и выделите теперь фазовую составляющую, чтобы увидеть две палочки с уровнем минус 58 дБн - будем разговаривать дальше...

На спектре два сигнала частоты 13108 и 13116 кГц с разницей 8 кГц, уровни -30 и -50 дБ.
На спектре предположим «фазовых шумов» палка на частоте 8 кГц с уровнем -54,8 дБ.
Вроде похоже на фазовые шумы. rolleyes.gif
vhk
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
ledum
Цитата(vhk @ Jan 10 2011, 11:52) *
На спектре два сигнала частоты 13108 и 13116 кГц с разницей 8 кГц, уровни -30 и -50 дБ.

А для переноса Вы использовали что-то типа 13051? Т.е. было 3 генератора?
Вообще можно попытаться собрать генератор нормированного шума на НЧ, например М-последовательность с фильтрацией, как в Хоровице Хилле и посмотреть что получится при подмешивании после преобразования на НЧ. Т.е. возможно показометр отображает спад правильно, но вот положение по игреку пока без калибровки ни о чем не говорит
Dr.Drew
Ну допустим. Сначала показываете два сигнала преобразованные вниз. Разница уровней сигналов 20 дБ. Потом переносите начало координат в точку большего сигнала и делаете логарифмическую шкалу отстроек. Но почему уровень меньшего сигнала остался около минус 50, а не вырос примерно до минус 20? Ведь теперь смотрите фазу относительно большего сигнала. А теория говорит, что палочка с одной стороны приведёт к конверсси в фазовую модуляцию с уровнями ПСС ещё на 3 дБ ниже, чем исходная палка.
vhk
Цитата(ledum @ Jan 10 2011, 13:00) *
А для переноса Вы использовали что-то типа 13051? Т.е. было 3 генератора?

Да, три генератора, третий 13173 кГц частота сверху что принципиального значения не имеет. Просто готовый макет для IMD.
Цитата(ledum @ Jan 10 2011, 13:00) *
Вообще можно попытаться собрать генератор нормированного шума на НЧ, например М-последовательность с фильтрацией, как в Хоровице Хилле и посмотреть что получится при подмешивании после преобразования на НЧ. Т.е. возможно показометр отображает спад правильно, но вот положение по игреку пока без калибровки ни о чем не говорит

Да калибровать надо. Пытаюсь сделать замеры в сертификационном центре на R&S, но пока нет однозначного ответа.

Цитата(Dr.Drew @ Jan 10 2011, 14:14) *
Ну допустим. Сначала показываете два сигнала преобразованные вниз. Разница уровней сигналов 20 дБ. Потом переносите начало координат в точку большего сигнала и делаете логарифмическую шкалу отстроек. Но почему уровень меньшего сигнала остался около минус 50, а не вырос примерно до минус 20? Ведь теперь смотрите фазу относительно большего сигнала. А теория говорит, что палочка с одной стороны приведёт к конверсси в фазовую модуляцию с уровнями ПСС ещё на 3 дБ ниже, чем исходная палка.

Проблема в том что в E5052B «математика» приняла бы уровень большого сигнала -30 дБ за «0» дБ и на рисовала бы палочку «фазового шума» -23 дБ.
В моем случае это не так, такой привязки к уровню сигнала нет и не будет к сожалению.
Поэтому пройдется приводить уровни входных сигналов к одному значению, выбрано -6 дБ и калибровать. С учетом этой особенности палочка фазового шума на -4,8 дБ ниже исходной, теоретически надо на -3 дБ, пока ошибка -1,8 дБ.
vhk
Dr.Drew
Естественно. В измерителе система хватается за бОльший сигнал, а всё, что ниже, считает побочным и рисует в виде палок с соответствующими уровнями. И правильно делает. А вот у вас я вижу на втором рисунке вроде как фазовый шум бОльшего сигнала (или нет? тогда что?) и рядом палку с уровнем минус 54 чего-то. Можно сказать, что это всё абсолютные величины (тогда зачем дБ? и относительно чего дБ?), но кому они нужны. Обычно работают с относительными.
Chapt
Здравствуйте, столкнулся с интересными видами усилителей на сайте hittite - усилители с низким фазовым шумом.
http://www.hittite.com/products/view.html/view/HMC606 - при этому уровень шумов у них довольно высок 5 Дб. Я думал что усилители вносят только свои тепловые шумы, не могли бы просветить какова физика процесса ну или какую литературку почитать по этому поводу?
ledum
Судя по всему, у них есть техпроцесс производства транзисторов с низкой частотной фликерной границей. Т.е. это НЧ шумы, которые могут прицепиться к СВЧ сигналам - к СВЧ шуму имеющие достаточно опосредованное отношение. Хиттайты не лидеры в этой области. Мне более известны AML http://www.amlj.com/display2.php3?FreqRang...band=phasenoise - правда смотрятся пострашнее - см. картинку. На более низких частотах - http://www.spectrummicrowave.com/amplifier...phase_noise.asp .
Статейка http://www.femto-st.fr/~rubiola/pdf-slides...ifier-noise.pdf - осторожно, 6МБ презентации на 18стр. Немного неожиданно для меня.
Chapt
Спасибо за объяснение и презентацию, не понятен только один момент, очень небольшое количество производителей указывает ФШ своих усилителей. Возможно ли косвенно оценить их величину (хотя бы порядок)? Подходящте по диапазону усилители по вашей ссылки работают от 12 или 15 вольт, заводить еще одно питание ради усилителей очень бы не хотелось.
На данный момент смотрю в сторону услителей компании mini-circuits - дешевые и с хорошими параметрами. http://minicircuits.com/products/amplifier...w_noise_sm.html - но момент относительно ФШ немного настораживает.
ledum
Цитата(Chapt @ Feb 15 2011, 12:31) *
очень небольшое количество производителей указывает ФШ своих усилителей. Возможно ли косвенно оценить их величину (хотя бы порядок)?

Смотря для чего усилитель. Неужели источник сигнала имеет меньшие или сравнимые фазовые шумы на таких частотах, чтобы этим заморачиваться? Тогда у Вас интересное изделие.
Косвенно оценить можно, найдя фликер-границы для различных технологий. Могу сильно ошибаться, но вроде структура E-PHEMT лидер по фликер-шумам с худшей стороны - разные материалы, отсутствие сохранения решетки. ИМХО наилучшими являются чисто кремниевые биполяры ( http://www.thegleam.com/ke5fx/pnamp/lnrdpaper.pdf ) - правда Dr.Drew постоянно мне доказывает на своих измерениях по SBB (то же, что и SGA в статье), что я неправ - у меня нет 5052 - не могу ему возразить, приходиться верить на слово, как Чапаеву джентльмены. Не увидел материал PMA-шек, только структура. Просмотрел, что у меня есть - все-таки HBT шумят на НЧ меньше pHEMT структур.
Ну и если у Вас есть разварка и эвтектика - почему бы тогда не использовать Хиттайт? Пара-тройка дБ на запредельных шумах рояля не играет.
Нашлась табличка по некоторым технологиям
Chapt
Я не говорю о запредельных шумах, устройство у меня самое что ни наесть банальнейшее. Опора плюс DDS, да и ФШ имеет не ахти какие параметры - -133 ДБ@10КГц, просто по ТЗ ФШ максимально допустимая величина шума - -130 ДБ, запас довольно таки мал, поэтому и озадачился вопросм, а не дадут ли оконечные усилители те последние несколько децибел, в результате которых я как раз и выбьюсь из ТУ. Вообще изначально хотел применять PMA-5454, дешевый с хорошими характеристиками, его параметры по КУ и P1b меня полностью устраивают, а данный раздел на сайте зиттайта меня смутил, почему и решил задать вопрос - а не испортит ли?
ledum
Цитата(Chapt @ Feb 15 2011, 14:44) *
Вообще изначально хотел применять PMA-5454, дешевый с хорошими характеристиками, его параметры по КУ и P1b меня полностью устраивают, а данный раздел на сайте зиттайта меня смутил, почему и решил задать вопрос - а не испортит ли?

Исходя из картинки - такие шумы врядли испортит (это из http://etd.fcla.edu/SF/SFE0000371/Thesis.pdf ). Я думаю, можно спокойно ставить.
To Dr.Drew Гляньте http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/...LPT16ED-001.pdf - я думаю, можно у них что-нибудь еще найти - старый разговор о чип-транзисторах на частоты выше 25ГГц. Это из http://fy.chalmers.se/OLDUSERS/f4agro/BJ20...rkliden_art.pdf Правда что-то ничего уже у СиГе на сайте не вижу.
Dr.Drew
За транзистор спасибо. Попробую обзавестись для экспериментов с ЖИГом до 10 ГГц.
По поводу HBT, эти усилители можно использовать для усиления малошумных сигналов кварцевых генераторов. Ухудшение шума таких сигналов иногда касается только остаточного уровня (по понятным причинам, имеющим место при любом типе усилителя), в остальном - без изменений. Если использовать усилитель в генераторном кольце, то фликкерная граница активного элемента получается где-то 10-20 кГц. В случае КГ, лучше применять логику - потребление в разы будет ниже при тех же шумах. Тогда, да, HBT гораздо хуже простых биполярных с их фликкерной границей в 100-200 Гц, что видно по картинкам в соседней теме...мухи от котлет...
artiom-v
Цитата(vhk @ Apr 17 2010, 20:06) *
Цитата(Dr.Drew @ Apr 17 2010, 18:40)
….
По поводу Тини Логик - сварганил кварцевый ГУН на 100 МГц 3 тон с перестройкой +/- 30 ppm с шумами минус 153 дБн/Гц на 1 кГц, минус 170 дБн/Гц на 10 кГц и минус 177 дБн/Гц - остаточный шум. Не всякий транзисторный такое даст. Я уже где-то на форуме упоминал про эту логику. Так что proxi, советую побыстрее попробовать


Хотел уточнить: вы собирали генератор на NC7WZ04P6X или NC7WZU04P6X, это большая разница по шумам. Я думаю, что VHK собрал на NC7WZ04P6X, а вы на NC7WZU04P6X
И еще, ни как не можем увидеть схему, которую вы обсуждаете. Нельзя-ли продублировать?
Мы собираем звуковые АЦП высокого качества на CS5381, PCM4220, PCM4222, PCM4202
Тактовые генераторы к ним используем БМГ+ГК151 (Джиттер 0,1 пС, фазовый шум нижняя полка - 155 dBc/Hz)
Замучились с поставками...
Явно ваш генератор лучше...
Но хотелось бы убедиться, пожалуйста, продублируйте схему, которую вы обсуждапете
ledum
А Вы уверены, что там нужны такие требования, ведь за счет передискретизации у Вас где-то на 40 дБ улучшаются шумы опоры. Там и с пикосекундным джиттером ИМХО с головой должно хватить.
Dr.Drew
В случае 20 МГц генератора разницы сильной не увидел. Ну, было 4-6 дБ в разнице остаточного шума. Определённо, безбуферная логика лучше. Если собираетесь сами делать, то нужно определться с резонатором. Если ширпотребный АТ на третьей гармонике, то выиграть можно будет от 1 кГц, до 1 кГц проиграете на 10-15 дБ относительно серийных ГК. И обязательно надо будет привязывать к стабильному генератору: хотя бы к тому же TCXO 10 МГц или подобному. Иначе по старению и в температуре проиграете. В противнм случае - мучительные поиски термостатируемых резонаторов...
Схемку пошукаю...
vhk
Цитата(artiom-v @ Oct 21 2011, 20:06) *
Хотел уточнить: вы собирали генератор на NC7WZ04P6X или NC7WZU04P6X, это большая разница по шумам. Я думаю, что VHK собрал на NC7WZ04P6X, а вы на NC7WZU04P6X
И еще, ни как не можем увидеть схему, которую вы обсуждаете. Нельзя-ли продублировать?
Мы собираем звуковые АЦП высокого качества на CS5381, PCM4220, PCM4222, PCM4202
Тактовые генераторы к ним используем БМГ+ГК151 (Джиттер 0,1 пС, фазовый шум нижняя полка - 155 dBc/Hz)
Замучились с поставками...
Явно ваш генератор лучше...
Но хотелось бы убедиться, пожалуйста, продублируйте схему, которую вы обсуждапете

Обсуждение генератора на логике начиналось здесь со схемой
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=632898
и назывался тип именно NC7WZ04P6X, посмотрите упоминания в теме.
Разницу в уроне шумов объясняли более качественным кварцевым резонатором.
Спасибо, что обратили внимание на логику для «аналоговых» применений, возможно Вами найдено объяснение разницы в уровне ФШ генераторов.
Сколько значащих бит (ENOB) получили у Ваших АЦП?
vhk.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
artiom-v
Спасибо всем за ответ.
Схемы по данной ссылке все равно нет.

to VHK
В АЦП на CS5381 и PCM4220 достигали уверенных 20 бит на 44,1 - 48. Но очень важна малошумящая входная часть (используем LME49720 (OPA1612) + OPA1632) и питание (используем малошумящие параллельные стабилизаторы OPA209+2N4401).
Правда, Назар с компанией разрабатывает измерительный АЦП ("АЦП для себя любимого") на PCM4202, мотивируя тем, что это 1-битная дельта-сигма с более линейной характеристикой преобразования, а все остальные мультибитники.
Кстати, советую залезть в вашу E-MU и поменять делители на входе (там, скорее всего, запаян стандарт - 0 dBFs = +18 dBU), таким образом, что бы коэффициент усиления от входа до АЦП стал равен 1 (т.е. 0dBFs = +2 dBV ).
Таким образом вы выиграете в разрешении (не знаю как сформулировать)... По крайней мере, при измерении шума микрофонных преампов, мы вообще делали 0 dBFs = -10 dBV, только тогда спектралаб мерил правильно.

to ledum
Путем упорного тестирования на лучших студиях Москвы, выяснилось, что разница в применяемых генераторах весьма значительна. Пробовали: SI571, емкостную трехточку на J310 + MAX997, генератор Пирса на SGS3311A и SM5009, БМГ ГК-153. Лучший результат был на БМГ, второй на SGS3311, SM5009; кварцы Jauch +/- 10 ppm на частоты 24,576 и 22,5792 МГц 1 гармоника.; третий SI571, худший - J310 + MAX997
Сейчас купили БМГ ГК-164, но еще не пробовали.

to Dr.Drew
В звуковых АЦП требования к стабильности частоты весьма невысоки (достаточно +/- 30 ппм). Объясняется тем, что приемники AES/SPDIF обрабатывают данные с отклонением от несущей +/- 1% (используется FIFO). А применив SRC, стабильность входного потока данных можно вообще игнорировать, естественно, с некоторыми потерями.
ledum
Интересна методика тестирвания. Ибо есть хорошо известная формула ограничения динамдиапазона джиттером.
Количество эффективных бит = 20*(1/6.02)*Log10(1/(2*3.141592*Fверхняя оцифровываемая*Джиттер))
Т.е. для джиттера 1пс и верхней оцифровываемой частоты 22кГц (я немного Вам польщу - сам с трудом уже 16кГц слышу) у Вас должно получиться 22.8 значащих бита - это ограничение по джиттеру. Кстати, замените компаратор на среднесмещенный двумя резисторами либо тинилоджик, либо LVC одногейтовый. Компаратор - обычно самый худший вариант в таких случаях.
vhk
Цитата(artiom-v @ Oct 24 2011, 20:25) *
Спасибо всем за ответ.
Схемы по данной ссылке все равно нет.

Схема на картинке.
Цитата(artiom-v @ Oct 24 2011, 20:25) *
o VHK
Таким образом вы выиграете в разрешении (не знаю как сформулировать)... По крайней мере, при измерении шума микрофонных преампов, мы вообще делали 0 dBFs = -10 dBV, только тогда спектралаб мерил правильно.

с картой 1212M всегда -10 dBV
http://www.cqham.ru/forum/attachment.php?a...mp;d=1318310914
vhk
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
rloc
У TI есть хорошая статейка с расчетами и практическим применением:

Use of the CMOS Unbuffered Inverter in Oscillator Circuits

Dr.Drew
Цитата(vhk @ Oct 24 2011, 22:03) *
Схема на картинке.

О, спасибо! А то рисовать лень было.
С2 перенести к резонатору и разделить эту парочку и выход логики резистором. Для гармоникового генератора С2 заменить параллельным контуром типа 180 нГн, 15 пФ (3 гармоника). R2 составить из двух 1М резисторов и включить между ними нФ ёмкость на землю, чтобы рабочая точка не дёргалась.
rloc
Цитата(ledum @ Oct 24 2011, 22:09) *
Т.е. для джиттера 1пс и верхней оцифровываемой частоты 22кГц (я немного Вам польщу - сам с трудом уже 16кГц слышу) у Вас должно получиться 22.8 значащих бита - это ограничение по джиттеру.

Мне тоже пока не понятно влияние ФШ опорного кварцевого генератора на динамический диапазон. Можно порассуждать немного другим образом. Расширение динамики АЦП при оцифровке некоторого синусоидального сигнала по своим принципам сравнимо с работой ЦАП, который можно рассматривать как дробный делитель опорной частоты с ФШ, уменьшающимся по закону 20*log(fквар.ген./fвых). Иными словами чувствительность АЦП по уровню ФШ при частоте кварцевого генератора 20 МГц и входного сигнала 20 кГц будет на 20*log(20/0.02) = 60 дБ лучше относительно шумов опоры. Трудно себе представить, насколько плохим должен быть кварцевый генератор, чтобы его шумы приведенные ко входной частоте не ограничились бы тепловой полкой.

Цитата(artiom-v @ Oct 24 2011, 21:25) *
В АЦП на CS5381 и PCM4220 достигали уверенных 20 бит на 44,1 - 48. Но очень важна малошумящая входная часть (используем LME49720 (OPA1612) + OPA1632) и питание (используем малошумящие параллельные стабилизаторы OPA209+2N4401).

Любой усилитель только ограничивает динамику, каким бы малошумящим он не был. Неплохо сначала померить динамику самого АЦП, а потом сравнить с усилителем, если стоит вопрос в повышении чувствительности.
vhk
Цитата(rloc @ Oct 25 2011, 09:15) *
Любой усилитель только ограничивает динамику, каким бы малошумящим он не был. Неплохо сначала померить динамику самого АЦП, а потом сравнить с усилителем, если стоит вопрос в повышении чувствительности.

За счет сужения полосы можно увеличить ДД сигнал – спур
http://www.cqham.ru/forum/attachment.php?a...mp;d=1309715618
Ку операционников на входе АЦП = 1, практически на экране форма оконной функции
http://www.cqham.ru/forum/attachment.php?a...mp;d=1318310914
vhk.

VCO
Цитата(vhk @ Oct 25 2011, 10:55) *

Не доларов, а долларов. Ничего личного...
rloc
Цитата(vhk @ Oct 25 2011, 11:55) *
За счет сужения полосы можно увеличить ДД сигнал – спур

Динамический диапазон приводится к одной полосе. Если уж говорить о сужении полосы, то увеличивается ДД по уровню (сигнал/шум)/(дельту этой полосы), спуры от полосы не меняются. А если рассматривать динамику по SNR и ENOB, то эти величины интегральные и не зависят от RBW (элементарной полосы FFT), имеет значение только суммарная полоса.

Цитата(vhk @ Oct 25 2011, 11:55) *
Ку операционников на входе АЦП = 1, практически на экране форма оконной функции

Лучше его вообще отключать, если возможно.
ledum
Цитата(rloc @ Oct 25 2011, 09:15) *
20*log(20/0.02)

Я бы все-таки считал 0.096, 0.048 или 0.0441 вместо 0.02 - фазовые шумы мы вроде пересчитываем по децимации - или я что-то не так понял?
Цитата(rloc @ Oct 25 2011, 09:15) *
Любой усилитель только ограничивает динамику, каким бы малошумящим он не был. Неплохо сначала померить динамику самого АЦП, а потом сравнить с усилителем, если стоит вопрос в повышении чувствительности.

Без этого трудно обойтись - переход на парафазный сигнал для АЦП осуществляется операми, без них плохо - мы делали одни из первых своих КВ SDR на Асахи Касеи AK5394A - по низкочастотной ПЧ 0.1-10кГц - приблуда к Р-399А на максимальной полосе его ЭМФ. Транс бы помог, но на операх оказалось компактнее и дешевле (там было сразу 8 каналов).
rloc
Цитата(ledum @ Oct 25 2011, 14:41) *
Я бы все-таки считал 0.096, 0.048 или 0.0441 вместо 0.02 - фазовые шумы мы вроде пересчитываем по децимации - или я что-то не так понял?

Не совсем, речь была о СПМШ или просто ФШ, а эти величины дифференциальные и не зависят от децимации (сужении общей полосы).
ledum
Цитата(rloc @ Oct 25 2011, 14:45) *
децимации

Я под децимацией понимаю уменьшение частоты выборок, т.е. деление клоковой для АЦП. Было 25МГц стало 96кГц или 48кГц - т.е. уменьшение СПМШ, идущее с коэффициентом 20, а не интегральные шумы, идущие с коэффициентом 10 - ведь здесь идет речь о влиянии клокового, а не процесс гейн за счет перефильтрации.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.