Теперь звучит убедительно: шумовые характеристики HMC704, но с потреблением ADF4159 (отличаются по потреблению в реальности в два раза). А вопросы наращивания функционала оставьте на совести разрабочиков аппаратуры.

О чём это? «Теперь» - это после чего? К кому, чему это относится?


В самом центре, у RS-триггера? Откуда она там? Похоже, Вы говорите о PFD, а не о RS-триггере.

После того, как Вы привели сравнение с ADF4159.

В моем представлении PFD = RS-триггер + CP (charge pump) В тонкости и детали не хочу вдаваться.

Представление неверное. Сам по себе такой триггер не имеет мёртвой зоны. Он как кирпич, из которого нечто построили, ЧФД в данном случае. И он не виноват, что так получилось - с мёртвой зоной. А то напугали меня.

Кто скажет, сколько будет потреблять RS-триггер (КМОП, 0,18 мкм) на частоте 250 МГц?

А такие есть вообще, в виде КМОП-микросхем простой логики? Даже если есть, или если речь идет о внутренностях некой микросхемы, то ЧФД - это, насколько я понимаю, устройство из нескольких триггеров (обычно, двух), и с обратной связью (а, бывает, и с задержкой в цепи обратной связи, для уменьшения "мертвой зоны"). Так что сам ЧФД будет работать на меньшей частоте, чем одиночный триггер.

Это Вы к чему?

Прошу прощения, если мой предыдущий ответ показался Вам грубостью. Простые элементы всегда работают быстрее, чем устройство в целом, составленное из этих элементов. Мой вопрос конкретно об RS-триггере. Сколько он потребляет?

для технологии 130нм CMOS (другой нет под руками) типовой корнер 27 гр питание 1,2 средний ток через один библиотечный DFFR триггер в PFD 6,5uA
(частота входного сигнала 250MHz)

Спасибо. Даже и не ожидал, что так мало потребляет.

Ну что, эра синтеза снизу-вверх подходит к концу? Пора бороздить просторы космических океанов: http://www.centellax.com/sites/centellax.c...s/UXN14M32K.pdf Кто-нибудь уже применял? Какое применение видите в синтезе?

Толи вымерли все, толи затихарились...

Думал, что хоть этот чип вызовет интерес - фигвам!
Вижу следующие возможности камня:
1. Замена DDS в приложениях с относительно большим шагом в сравнении с DDS.
2. Переменная опора для дробночисленных ФАПЧ, уводящая петлю от дробных спуров.
3. "Обратный" синтез звковых частот.
В комбинации два таких чипа дают существенно бОльшие возможности...

Самое главное - шумы, а о них пара слов - "low noise", и что? Не буру в расчет графики, где взяли деление на 8 и 10. Гораздо больший фурор произвел бы простой делитель на 2 с шумами лучше -160 дБн/Гц с частотой до 20-30 ГГц. Многих Квик не устраивает именно по этому параметру.

Подобное решение (2^n делитель) используют R&S в SMB100A. Там ГУН 3-6 ГГц (в версии до 6 ГГц), а в низ идет деление до 23,4375 Мгц. класика...

p.s. разбирал SMB100A, поэтому есть наброски структурной схемы и ее описание. Если интересно...? могу поделиться.

Очень хотелось бы посмотреть.
Зы. Вопрос уважаемым коллегам. Генератор (ГУН) на IMPATT диоде 140 ГГц. Какую схему синтезатора и частотный план для него выбрать?

R&S SMB100A версия до 6 Ghz.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Описание: Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Может кто дополнит? буду только рад!

Мне это пока интересно без привязки к шумам и частотам на простейшем идейном уровне. Поонятно, что многое отметётся на практике из-за реальных параметров, но:
Во-первых, далеко не всем разработчикам нужны топовые фазовые шумы, как Вам, Андрею, Александру или Сергею.
Во-вторых, это есть очень хорошая альтернатива прямому синтезу, в отличие от ФАПЧ, по ФШ и времени перестройки.
В-третьих, нелинейность шага в частотнойм диапазоне может сыграть как в плюс, так и в минус в зависимости от...
В-четвёртых, хоть такой ДДПКД и не является альтернативой DDS вообще, у него существенно меньшие ПСС.

Допустим у нас есть широкополосный приемник и мы хотим разглядеть слабый сигнал на фоне сильного. Сильный сигнал перемножается с гетеродином и дают широкополосный шум во всей полосе, что фактически эквивалентно увеличению коэффициента шума, и слабый сигнал "утопает" под шумами. Какой тогда смысл вылизывать МШУ с КШ=0.5 дБ, если гетеродин испортит его до 30 дБ? Динамика приемного тракта всегда была первоочередной задачей разработчика.


Об уровне ПСС следует говорить, когда Ваш заказчик не с потолка будет брать уровень. Или по крайней мере, когда будет четкое понимание разницы между SNR и SINAD в терминах АЦП. Для примера, что хуже для широкополосного приемника: один спур с уровнем -80 дБн, или сотня с уровнем -90 дБн?

Такой усилитель ставится обычно в антенном тракте для вытаскивания сигнала на фоне шумов эфира, а не гетеродина. При преобразовании сигнала вниз мы уже имеем дело с "ломовыми" уровнями сигнала, а шумовая дорожка даже такого "шумного" гетеродина будет значительно ниже шумов эфира. Проверено на практике с более шумными гетеродинами, построенными на однопетлевой ФАПЧ.

Разумеется, один спур с уровнем -80 дБн лучше, тем более что при ЦОС его можно локализовать и нейтрализовать. Но если речь идёт о динамическом диапазоне, скажем, 70 дБ - там всё равно.

Вопрос про заказчика довольно сложен и неподконтролен рядовым исполнителям, поэтому был, есть и "будет есть" болезненным, а его обсуждение не даст никаких полезных результатов. Именно по этой причине три года назад создали свой отдел ЦОС, который если не сам берёт на себя эту задачу, то хотя бы сопровождает её у заказчика, чтобы не забивать наши и без того перегруженные мозги...

Ну так однопетлевые схемы, особенно с внешним ГУНом, дают меньшие шумы при дальних отстройках, чем микросхемы деления частоты. При интервале интегрирования шумов на отстройках от 100 Гц до 40 МГц у Квика найдется много конкурентов, ниже по стоимости, габаритам и потреблению.

Допустим нам нужен генератор для исследования характеристик АЦП и ЦАП на частотах в районе 100-200 МГц. Берем низкошумящий источник на 15 ГГц, делим его UXN14M32K и упираемся в 150 дБн/Гц на всех отстройках, что абсолютно не годится для наших измерений. Что делать? Можно попробовать ниже 500 МГц включить последовательно делитель на Little/Tiny логике. Тогда зачем нам степень 2^32, когда хватит и 2^5?

Это если опять рассуждать о схемотехнике T&M. Тут ЕМНИП уже была объективная критика ФШ Квика которые на отстройках 10 - 1000 кГц имеют один и тот же уровень, в то время как передовые схемы на "умирающих" ЖИГ-генераторах лишены этого недостатка. Но однопетлеы ФАПЧ имеют существенно более высокий уровень ФШ на тех же отстройках и частотах (минимум на 20 дБ выше), причём он уже ограничен не умноженной опорой, а собственными шумами микросхемы. И даже таких ФШ вполне достаточно, а они впоследствии проецируются на ПЧ. Те же ФШ, о которых вы говорите, с отстройками более 10 МГц у нас вообще в тракт ПЧ не попадают за счёт набора ПАФ-фильтров. Т.е. для измериловки этот ДДПКД неприменим, а для приёмников - не факт, всё зависит от характеристик в ТЗ.

Вот это я и хотел узнать, зачем такой порядок!? Минимальная частота, которую можем получить даже не звуковая - инфразвуковая, 3.5 Гц. Как делитель в петле этот ДДПКД не востребован из-за высокого ФШ. Интересен замысел, заложенный при проектировании ЧИПа. Если по-простому, то что с этим делать?

Продолжим. Попробуем сравнить несравнимое. С одной стороны - QuickSyn, с другой - LTC6945 + CRO5000Z + MXO37H. Центральная частота - 5 ГГц.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Интересный результат: характер шумов разный, а в сумме оба варианта - одинаковые, ~ 30 фс джиттер. Квик подводит проблемный участок от 500 кГц до 5 МГц, что для большинства является рабочим диапазоном. А LTC вытягивает на низком фликкере с узкой полосой в сочетании с качественной опорой. Ниже по диапазону преимущество будет уже не в пользу Квика. Многие спросят: как их можно сравнивать? К хорошей опоре можно добавить в оффсете частоту в небольшом диапазоне без потери качества за меньшие: стоимость, потребление, габариты и скорость перестройки.

Дурацкий вопрос- может ли Александр сделать верисю Quick-а под внешний VCO? Т.е синтезатор- черный ящик, у него СВЧ вход и выход управления VCO. Как вариант сделать управляемый ФНЧ - полосу менять программно.

Ууууу, на тему конструктора "собери сам" беседовали как-то. Было предложение сделать внешнюю опору на 100 МГц. В целом я "за". С большим удовольствием воспользовался бы Квиком, как увеличенной в размерах микросхемой дробного синтеза, со встроенным управлением на основе FPGA.


Ширина полосы там больше определяется не скоростью перестройки, а плохими шумами октавных хиттайтовских гунов. Меньше делать не целесообразно, хуже будет.

Была идея использовать ЖИГ с QS и посмотреть, что по шумам получится. Но для ЖИГа надо зарезать полосу ФНЧ, т.к на верхних частотах полосы пропускания ФМ катушки ЖИГ начинает расти запаздывание по фазе и петля становится нестабильной. Сильно зависит от конструкции ЖИГ.

Не для ЖИГа он QS создавал, поэтому кроме ФНЧ придётся и управление полностью переделывать, которое к тому же отлавливает аппаратно захват петлёй частоты. А это значит firmware переписывать полностью надо. По-моему, безнадёга...

Мне очень бы пригодился QS в виде микромодуля. Кусок выломанной печатной платы, для напайки на свою конструкцию, с полудырками по краю, типа как блютус или GPS модуля. Опора, ГУН и ФНЧ внешние. Наружу выведена SPI, сигнал захвата итд. Типа такая большая микросхема ФАПЧ. Главное преимущество- патентная чистота. Покупаем микромодуль и городим синтезатор на свой диапазон, не обязательно многооктавный.

Действительно, нет смысла строить октавный синтезатор, если нужна одна фиксированная частота (или очень узкий диапазон, что архитектурно почти одно и тоже).


Тут вообще огород нечего городить. Берем сигнал с любого приличного OCXO на 100 МГц.


Соответственный ответ – может, если объяснить, зачем. Имеется ввиду, как объяснить необходимость такой разработки с технико-экономической точки зрения.


Я тоже . Действительно, зачем набивать на плате n-ое кол-во микросхем, если бы был один специализированный чип. Но вот вопрос, купили бы Вы такой чип по цене QS? Я - нет. Тогда в чем смысл разработки такого чипа? Зачем отдавать рынок изделия более высокой степени интеграции? Что лучше - продавать сырую нефть или продукты её переработки?


А что тут смотреть? Берете ЖИГ, подаете на смеситель. На другой вход смесителя сигнал с QS. Выход смесителя – на фаз. детектор, и замыкаете ФАПЧ где-то на 50 кГц. Предустановка ЖИГа – ЦАП-ом, будет достаточно. Шумы ниже 50 кГц – как у QS, выше – ЖИГ-овские.

Я скажу больше. У меня на столе лежал проект, где в синтезаторе закладывались сразу и VCO, и ЖИГ. Сначала замыкался VCO (в течении десятка микросекунд), и сигнал снимался с его выхода. А в течении милисекунды замыкался ЖИГ, и выход соответственно переключался на него. Т.е. получалось (формально) 10 мкс скорость перестройки и шумы ЖИГа (или режим ULN, если хотите). Полежал, полежал на столе, и на том всё дело и кончилось ввиду рыночной (не)целесообразности. Одно дело, когда это интересно с чисто технической точки зрения, а совсем другое, когда это ещё должно и окупаться.


Вот, где собака порылась! Ведь можно глядеть по разному. Можно напрямую давить вниз шумы синтезатора, пока силёнок хватит. А можно и по другому. Условно говоря, можно взять не один цифровой отсчет, а два отсчета (если скорость позволяет), и математически продавить шумы на 3 дБ (сильно утрируя), ну и так далее. Т.е. у QS смысл в другом – в скорости перестройки. И чтобы использовать это преимущество, надо менять всю концепцию построения приемника. Тут такое же соотношение неопределённостей, как когда-то здесь говорили (время-шумы, в данном случае). Нет смысла использовать новый компонент, оставаясь в рамках старой концепции.

А вообще, QS – это уже довольно возрастной продукт. Время идёт. Сейчас не проблема получить уже и наносекунды (и куда лучшие шумы). Но вот, зачем (если всё также в лоб давить шумы приёмника)?

Часто таки гетеродина. Шумы эфира в этом диапазоне при ориентации антенн на Землю и вдоль нее (см. дальше модель) (4ГГц+) равны температуре горячей Земли - 300К. Простейшая модель - головка самонаведения по низколетящей цели. С неподвижными радиолокаторами чуть проще. У головки есть мощнейший отклик от земли - не совсем даже палка, и, образно, на 100дБ меньший отклик от цели. При преобразовании на шумах гетеродина от отклика от земли можно потерять отклик от цели, если полоса приемника пусть для простоты 1Гц, а шумы гетеродина полкой в полосе Допплера (часто случайно равна полосе ФАПа - полка на тех же 20-500кГц) , если ФШ гетеродина хуже минус где-то 103дБн/Гц. На самом деле все сложнее, и есть способы защиты от земли и шумов от нее, но для модели пойдет. Ну и обычно сетка частот по литерам с интервалом 2 Допплера+. Не одна частота на всю номенклатуру изделий - синтез с некоторым целым шагом. Хотя можно обойтись и просто неперестраиваемыми литерными изделиями.

У меня обычно нет привязки к конкретной задаче - мне дают исходные данные и ТЗ. Меньше знаешь - крепче спишь!

Спасибо за идею, попробую.

А как обстояло дело с фазовой когерентностью VCO и ЖИГа в момент переключения? Был скачек фазы или переключение происходило плавно?

С давних времен мы привыкли видеть график фазовых шумов в логарифмическом масштабе по частотной оси. Безусловно такой способ отображения более информативен, чем скажем в линейном масштабе, но он искажает представление об истиной мощности шумов. Предлагаю ввести новый параметр - произведение СПМФШ на относительную частоту отстройки (Fотстройки/1 Гц). В этом случае мощность шумов легко визуально оценить по площади под кривой и одновременно определить диапазон частот, дающий наибольший парциальный вклад.


Согласен, хотя достаточно и обычного набора VCXO - пока самый доступный и беспроблемный вариант в этом диапазоне. Но нельзя сказать, чтобы все обходили стороной низкочастотный участок, взять к примеру NoiseXT:
http://www.noisext.com/index.php?option=co...&Itemid=267
Похоже встроили лайт версии Квиков со своими малошумящими делителями (вопрос какими?).


Конечно Квик-микросхема интересна при более низкой цене, и пока остается сожалеть об ее отсутствии. По концепции перспективнее впихнуть Квик в микросхему, чем идею, предложенную Vitaly_K.


Тема реалтайм анализа наиболее актуальна, в том числе в спектроанализаторах. Но рост количества по закону 2-4-8-16-... не интересен.


Есть информация, что к осени произойдет качественный скачек в области синтеза. По крайней мере есть живые образцы. Вы принимаете участие в этом направлении? Уверен, уже готовятся статьи в Microwave Journal.

Скачок фазы будет присутствовать. Но не всякий прибор это заметит (измеритель шумов, например), если об этом заранее не знать.


Ну, так уж и не интересен... Возьмите, например, измерители шумов с кросс-корреляцией. Продавливание шумов достигается за счет получения избыточной информации (числа отсчетов).
Вы правы в том, что приходится жертвовать временем измерения. В этом и есть смысл борьбы за мили/микро/наносекунды (на всех уровнях системы).


Качественный скачок произойдет, когда возникнет в этом потребность. Технические решения, действительно, присутствуют. Предугадать направление, в общем-то, не сложно. Есть пока вопросы снижения стоимости, но это тоже решаемо.

Слышал также о переходе спектроанализаторов (СА) на полосы 500 МГц в реальном времени. Преселектором на ЖИГе такую полосу не отфильтровать. Ожидать концепцию многоканальной кросс-обработки? Кстати, в СА уже встречалась кросс-корреляция на этапе измерения спектра.


Зачем предугадывать? Просто ознакомлен. Также знаю, в Россию поставляться не будут. Серьезной потребности на уровне приборов с ультрабыстрой перестройкой не вижу, тут скорее важна идеология быстрее-выше-сильнее. "Формула 1" тоже большой доходности не приносит, но массовый продукт раскупается лучше.

Ну и что? Вы просто недооцениваете свои силы. Я никогда не использую ничего “такого” (я думаю, Вы имели возможность в этом убедиться), просто чтобы не зависеть от “нанотехнологий” или конкретных поставщиков. Уже и так имеется достаточное число обычных кубиков. Нормальные герои всегда идут в обход.

Нормальные приборы всегда идут в обход.

Александр, а что можете сказать о синтезаторах ваших китайских конкурентов из A-INFO?

Немного оффтопичный вопрос. Кто-нибудь спользовал в своих анализаторах обработку фурье на базе графических ускорителей? Что то типа библиотеки gr-fosphor http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/fosphor
Там бенчмарки очень интересные получаются.

Правильно, бенчмарки неплохие.
используем мы , только не в приборах-анализаторах, а в других аппаратах, 3-х мерное фурье. Выигрых по скорости 2 порядка. какие библиотеки - не скажу , я не математик.

С силами нормально, в спортзал хожу Смешно за Госдеп, более чем уверен, что массово никто не применит дорогущий прибор в военной технике. Видел экспериментальные образцы техники, когда на базе кучки СА пытались решить задачи разведки, но дальше развития не было. Политики к сожалению не дальновидны в технической области. И не известно у кого лучше прибор получится, в России много грамотных специалистов.

Но вернусь все же к NoiseXT, отдельные кубики заслуживают уважения и внимания. Чем же можно поделить частоту, чтобы получить шумовой пол на уровне -160 дБн/Гц на 7 ГГц (или хотя бы на 4 ГГц)? Регенеративный делитель исключаю, как узкополосный. Параллельное включение? Но как тогда синхронизировать? Возьмем к примеру такую схему: широкополосный делитель мощности на N - делители (N шт.) - широкополосный сумматор мощности N источников. С широкополосным делением мощности понятно. А вот у RF делителей нет элементарного сброса, что тогда остается, дергать каждый делитель в отдельности по питанию и отслеживать максимум мощности на суммарном выходе?

Занятно, Рубиола в этом году проводил исследование шумов цифровых источников. Для меня результат больше отрицательный, но некоторое моменты интересны:
http://rubiola.org/pdf-slides/2014C-IFCS-N...-components.pdf


А что в них интересного?


Для задач реалтайма в приборах больше подходит FPGA - при меньшем потреблении быстрее преобразуют массивы до 16 тыс. точек. А самое главное - нет сумасшедших потоков данных по шинам.

У двух моделей нереально малое время перестройки. Я уже спрашивал о них:
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...312&st=1009

Делал запрос через наших снабженцев - заявили, что не получили ответа от фирмы.
С июля развязали руки - теперь сам всё буду заказывать.
Но хотелось бы для начала услышать отзывы...

...Блин, только заметил, что pdf-ник, который приложил, был не от A-INFO, а от AAC (American Accurate Components).
А у A-INFO на сайте никаких синтезаторов теперь нет. А ведь были же, не мог же я это всё придумать просто так!
А pdf-ники у AAC не выдержат никакой критики. Впервые вижу такое отношение к характеристикам синтезаторов.
И главное - ни слова о быстродействии. Думается, что это всё-таки был фантом... ....И ФШ очень высокие.

Ссылка осталась
http://www.ainfoinc.com/en/pro_pdf/Frequen...ynthesizers.pdf

200 нс - прямой синтез, в остальном - ничего интересного, шумы могли получше сделать.

Верно , при небольших объемах обработки FPGA могут дать фору КУДе.
CUDA выходит вперед если узкое место - скорость потока по шине обмена с внешней памятью, т.е. когда данных много.

А сами-то синтезаторы кто-нибудь видел в глаза? Чувствую, что пока сам не начну рыть, не получу ответа...

Спасибо, что вспомнили обо мне. Но не понял, не шутите ли? Как я представляю, в Квике масса аналоговых цепей, множество каскадов преобразования частоты, требующих жёсткой изоляции друг от друга. Как всё это разместить в единственном чипе? Что касается моей идеи PDS синтезатора, то она реализуется исключительно на цифровых элементах, работающих всего на двух частотах – опорной и сигнальной. Пример – см. на прилагаемом рисунке, правда, без ЦАПа. Технология – КМОП 180 нм.

Vitaly_K, если сделать Квик-микросхему со входом опорной частоты, скажем (100*N + delta) MHz, то жесткой изоляции внутри микросхемы не нужно. Об этом подробно сказано в патенте. А все компоненты внутри микросхемы по сложности не будут отличаться от цифровых (технология SiGe или InGaP), и активные смесители - дело не хитрое. На мой взгляд, сделать хороший RS-триггер и причем не один, гораздо сложнее. Для получения хороших фазовых шумов он фактически должен работать как ЦФД при большой разности фаз и как аналоговый смеситель при малой разности фаз. Заранее говорю: не буду обсуждать эту тему, просто мое мнение. Таким образом параметры сигнала в Квик-микросхеме будут зависеть от качества внешнего опорного источника, который я могу сделать любым по своему усмотрению и возможностям, а у Вас - от схемотехники и технологии изготовления микросхемы. И все потому, что в Вашей схеме есть умножение собственных шумов детектора, в Квике - нет.

В прямом смысле умножения шумов в PDS синтезаторе нет. В переносном смысле оно есть за счёт снижения крутизны ФД, но не более, чем в 4 раза по сравнению с Квиком. Но сами шумы ФД, за счёт некогерентного сложения шумов парциальных детекторов, которых 32 или больше, много ниже, чем в обычном, единичном ФД. В итоге по этим шумам получается не только не проигрыш, а даже и выигрыш.

Vitaly_K, по всем пунктам с Вами не согласен. По полочкам разбирать - долго, поэтому молчу. Время покажет.

Жаль. А я так обрадовался возможности поговорить с Вами. Хотя бы даже и не о PDS, а вот, например, о Вашем утверждении, что «сделать хороший RS-триггер и причем не один, гораздо сложнее». В чём сложность и как это согласуется с тем, что в ПЛИСах это стандартный элемент, и их там таких тысячи?

Достаточно просто вбить в гугл фразу "A Phase Detector With No Dead Zone" , чтобы понять всю сложность проблемы. Тысячи патентов, публикаций в IEEE и журналах, и поиск оптимального решения не останавливается. Про ПЛИС лучше не упоминать - структура совсем не оптимизирована под эти задачи, нельзя количественно сравнивать, тем более качественно (фазовый шум).