Оказывается, как я теперь понимаю, Вы имели в виду не RS-триггер, а ЧФД с его проблемами. Так не надо его применять, тогда и проблем не будет.

Жаль, что у нас нет понимания.

Но к нему ведь надо стремиться, а иначе его и не будет.
Предлагаю участникам форума подключиться к обсуждению вопроса – почему ЧФД а не просто RS-триггер? У первого серьёзный недостаток – повышенный шум из-за утечек заряда, из-за токовой асимметрии плеч…, чего в принципе нет в RS-триггере. Тем не менее, вот уже на протяжении более 40 лет ЧФД широко применяется. В чём тут дело? Правда, есть одно достоинство у ЧФД – обеспечивает широкую полосу захвата, она практически равна полосе удержания. Но и к RS-триггеру можно для этого добавить простую схему предварительной настройки, к примеру тот же ЧФД, а затем переключаться на RS-триггер. Кто что об этом скажет?

И это правильно.


Не знаю. Воочию не видел, ничего не могу сказать. Вообще-то, терзают смутные сомнения… Но там люди в последнее время тоже начинают к спорту приобщаться, так что зря наговаривать не буду.



Виталий, позвольте мне ответить за Rloc. Вы знаете, что я с симпатией отношусь к Вашей работе и вряд ли заподозрите меня в том, что я пытаюсь противопоставить QS Вашей идее PDS (свою долю и денег, и славы я уже получил, и мне попросту это уже не надо). Поэтому, попытаюсь привести такой условный пример (навеянный приведёнными здесь рассуждениями о квик-микросхеме).
Итак, перемотаем десять лет назад. Возникла у меня идея квика, появился патент, захотелось воплотить в реальность. В виде микросхемы. Иду в ADI (или куда там ещё) и с увлечением рассказываю о всех прелестях и замечательностях данного решения. На самом деле, попасть в нужное время, в нужный час – это и искусство, и удача (планы компаний, ресурсы и т.д. – ну, в общем, Вы сами знаете). Но в качестве первого фильтра меня переправят к местным специалистам, оценить данную идею. И тут я скорее всего наткнусь на стену непонимания. Люди годами работали над усовершенствованием фаз. детектора, уменьшения мёртвой зоны. А тут… какие-то смесители в неизвестном кол-ве, какие-то делители, умножители, натыканные со всех сторон. Не, ну муть какая-то, в самом деле… И - как результат – возникнут вопросы и недоверие. ”Да, интересно, конечно, но слишком сложно” (кстати, Ваша цитата в этой теме). ”Может шумы и лучше, но спуры, утечки…” (тоже Ваше). Я буду доказывать обратное, объяснять в меру возможностей, но в итоге всё сведётся к банальному – ”Всё это хорошо, но покажите мне прототип, чтобы подтвердить всё это на практике.” И вот здесь у Вас есть одно уязвимое место. Не в том, что у Вас нет прототипа. А в том, что Вы сами отвергаете возможность его изготовления (если только это не будет микросхема). Именно поэтому Rloc говорит о квик-микросхеме - просто он верит, что он сможет это сделать.

Написал сей длинный монолог потому, что мне горько видеть непонимание между Вами и Rloc-ом (И не только между вами. И не обязательно на это тему. Могу привести в пример перепалки между другими участниками темы, но это не нужно). Потому, что на самом деле вы делаете одно дело. Вы должны быть на одной стороне. И Ваш ответ не правилен. Вам нет нужды доказывать, что 32 детектора дадут 10log32 дБ преимущества. Ваш ответ должен быть: ”Да, Вы правы. Но согласитесь, тут есть рациональное зерно. Помогите мне его реализовать.” Вы старше. Вы мудрее. Вы должны зажечь, Вы должны повести за собой. И Вы найдете последователей. И даже, если эта идея и не реализуется, Вы научите многому. И это принесет даже большее удовлетворение.

Извините, если что не так сказал. Я искренне. Я верю, что у Вас получится.



О... пока долго писал, новый ответ появился. Так оно, действительно, лучше будет.

Позвольте поправить, Александр: Уязвимое место как раз наличие прототипа, который не соответствует заявленым (точнее - ожидаемым) характеристикам, и непонимание того, почему он не соответствует им.

Речь не о "Charge Pump", а о RS-триггере, как составной части ЧФД. И еще могу огорчить - в рамках одного кристалла сложно сделать некогерентное сложение N-источников. Шум каждого триггера пропорционален физическому размеру, т.е. при прочих равных условиях один большой элемент будет эквивалентен по шумам сумме N источников, одинаковых по площади. Можно провести сравнение с шумами матриц фотоаппаратов - при одинаковых размерах, матрица с большим количеством пикселей шумит больше, но за счет программной обработки можно разменять разрешение на шум. Vitaly_K, если вы хотите разместить 32 низкошумящих триггера, ЦАП и еще некоторую схему - чем-то придется пожертвовать. Обратите внимание на ранее рассмотренные статьи по некогерентному сложению (Fujitsu) - весь кристалл у них фактически занимают ЦФД, в довесок - счетчик-делитель ГУНа. И воспользовались они суммированием нескольких ЦФД, вместо одного большого, скорее всего, ради повышения частоты сравнения до 100 МГц.

А что это за архитектура перскалеров - лямбда и пи? На каких элементах можно реализовать на частоты в несколько ГГц?

Александр, спасибо за дипломатичное разруливание ситуации. Не хочется губить идею Vitaly_K, но реально получается наоборот. Нельзя столько времени "гробить" на теорию, в случае промаха тяжко будет сожалеть о потраченном времени. Vitaly_K, не хотите параллельно заняться другими направлениями, туже самую задачу решить другими путями? Сам много раз ошибался, и не исключаю, что сейчас ошибаюсь.

Хорошо, принято, спасибо, и наверняка Вы правы. В общем. Но небольшое уточнение. Если по изложенным Вами причинам полного некогерентного сложения не получится (верю Вам) и даже если такового вообще не будет, то это не значит, что 32 триггера будут шуметь в 32 раза сильнее одного триггера. Ведь их выходы суммируются с весом 1/32, т.е. в худшем случае шум останется на уровне одного триггера. Ну а если всё же что-то даст и некогеретное суммирование, то будет и некоторый выигрыш, пусть не 10lg32, но хоть кое-что. Не так ли?

Vitaly_K прав в этой фразе , "мертвая зона" это больше проблема стандартного ЧФД , работающего вблизи мертвой зоны , при ее наличии. Методы борьбы с кривизной гэйна в мертвой зоне не рассматриваем, они есть и вполне успешно применяются.

Но Vitaly_K задает вопросы , некоторые из которых ранее уже обсуждались
Не только широкая полоса захвата интересна в ЧФД. Более важный момент - в режиме захвата, когда CP отрабатывает только шумы , т.е включается на очень короткие интервалы времени, он не транслирует шумы питания каскада CP на выход фазового детектора. При этом "как-бы изолируется" цепь питания CP от выхода ФД. Условно. На самом деле слагаемое 10LOG(Fсомр) в шумах на основе ЧФД имеет место быть, в т.ч. по причине шумов источников тока в цепях СР.

В структуре PDS о слагаемом 10LOG(Fсомр) можно забыть, там их полностью заместят постоянно присутствующие шумы питания RS триггеров. Эти шумы превратятся в фазовые после ГУНа. Vitaly_K уже неоднократно возражал мне в другой теме , что мол у ЦАП DDS девиц больших проблем с фазовым шумом нету, и мол нечего бояться. надо делать. Но напомню что выход ЦАП DDS не подвержен дополнительному нелинейному преобразованию и имеющиеся в составе сигнала чисто амплитудные шумы не сказываются существенным образом на фазовых шумах вырабатываемого колебания на ближних отстройках . В PDS же будет их преобразование в фазовый шум именно на ближних отстройках.

С моей колокольни вижу, что проблемы с неопределенным состоянием RS триггеров в структуре PDS не имеется, в подавляющем большинстве случаев в середине характеристики ФД PDS в целом все фронты на включение/выключение триггеров разнесены во времени.

Можно. Но в наше время, когда космические корабли боро борются с шумами пассивных компонентов, входящими в LOOP фильтр, в PDS придется бороться и с проникновением шумов из цепи питания в цепь управления ГУН и далее в ФШ. Плисоподобная архитектура PDS , как правило, будет этот параметр заметно гробить, имхо.

Потраченного времени, конечно же, жалко. А что остаётся делать? Что-то доказывать зксперементами? - сам я не в силах, и помощников нет. Вот и убиваю это самое время, чтобы не так скучно было. По поводу других направлений, ну вот, например, есть такая идея – см. приложение. Идея есть, но опять-таки первым возникнет вопрос, а проверена ли она на практике? Ответ – НЕТ, а причина – см. выше. Но всё же, а вдруг кому-то будет интересно?

Да, помню, мы обсуждали этот вопрос, - как шумы ЦАП влияют на спектр PDS. Но, если мне не изменяет память, договорились в пользу PDS. А именно. В PDS, возможно, даже если и наверняка, будет так, как Вы пишите, ими (шумами) будет промодулирован высокочастотный импульсный процесс на выходе ЦАП. Но он (этот процесс) отфильтровывается вмести с его шумами, поскольку используется только постоянная составляющая для управления ГУНом. А в низкочастотной области шумы ЦАП достаточно низкого уровня. Консультировался со специалистом из ADI и приводил цифры. Помню, что Вы пересчитывали эти цифры на выход ФАПЧ, и получалось вполне неплохо. Или я что-путаю, чего-то недопонял?

Рад, что так, по-другому представлял работу.


Лет 5-6 назад сам проводил исследования по изучению шумов делителей на FPGA и CPLD и пришел к выводу о полной их непригодности. Рубиола - молодец, пошел дальше и некогерентно сложил несколько выходов, шумы уменьшились, но не достаточно низко. Я в свое время не додумался до этого, но нашел выход интереснее - стробировал выход счетчика FPGA внешним триггером на Little/Tiny Logic и шумы получились лучше, чем все махинации у Рубиолы. По сей день использую наработки при делении частот до 400 МГц.
Что касается схем "лямбда" и "пи" - возможно есть некоторая изюминка, но хорошо бы поэкспериментировать на уровне кристалла. Почему производители прескалеров не делают так, считая шумовой пол на уровне -148 дБн/Гц достаточным для делителей на 2, для меня остается загадкой. Это как раз один из случаев, когда сожалею, что не умею разрабатывать топологию микросхем и нет под руками доступного производства. На дискретных элементах на частотах в несколько ГГц что-нибудь сделать сложно, но попробовать простое сложение можно. Интересный момент: если взять делители с переменным коэффициентом деления, например таких фирм как Hittite и Centellax, то они стараются приводить шумы для коэффициентов делений 8 и более, умалчивая о шумах при делении на 2.

Спасибо, Александр, за советы и замечания в мой адрес. Постараюсь им следовать. А если где-то когда-то высказался неосторожно, то прошу за это прощения. Вот только хочется иногда заявить нечто провокационное, чтобы разогреть дискуссию, вызвать антиаргументы, - так скорее откликнутся оппоненты, а они так нужны для выявления истины. Вот, к примеру, и сейчас заявляю и всегда буду повторять, что идея PDS могла бы решить все проблемы частотного синтеза. Хоть убейте меня, но я в это верю. Верю расчётам помех дробности, что они отражают реальную картину и показывают исключительно высокий результат. С шумами сложнее, но и тут есть кое-какие предпосылки, что и с ними будет всё в порядке. Вот, не помню, писал ли я об этом, что в том макете на печатной плате, за который меня изрядно трепали здесь, на этом форуме, да и сейчас иногда вспоминают недобрым словом, делал такой эксперемент. Вводил управляющий код как целочисленный, без дроби, и шумы резко уменьшались, не на порядок, но на 10 дБ уж точно. А всё ж работало и переключалось так же, как и с дробью. Будь шумы дробности такого же уровня, так и в таком виде PDS нашёл бы своё, хотя и скромное, применение. Ну а если окажется, что опять написал не то (не параллельно, а перпендикулярно), то уж простите меня, никого не хотел ни обидеть, ни оскорбить.

Не было такого. Была лишь критика без недобрых слов. Критерием истины всегда считал практические результаты.

Ну и как Вы это объяснили себе? Я, например, вижу, что в PDS частота слишком сильно "рассыпается" вокруг необходимой. Будь ЦАП повыше разрядностью, скажем, 24 - картина бы изменилась в лучшую сторону, а при 32-разрядном ЦАПе приблизилась бы к целочисленному методу.
Кроме того, сам метод удержания ГУНа с помощью ЦАПа вносит через ЦАП существенные шум и нестабильность, которые корректировка через кольцевые регистры не отрабатывает в силу своей инерционности. Чисто интуитивно и бездоказательно, можете не воспринимать всерьёз. Влезать в тему PDS не хотел и более не буду, но Вы сами свою тему забросили и перенесли обсуждение сюда...

не совсем подходит слово "договорились" . Просто я тогда , по Вашей просьбе, рассчитал уровень фазового шума в PDS при прочих идеальных компонентах, и указанной СПМШ/NSD = -150dbc/Hz в ЦАПе
но сомневаюсь до сих пор в том ,что указанные данные в -150..-160 имеют правильную/нужную , с точки зрения PDS, методику измерения. Слишком сладкие цифры , да еще и с запасом
Не верю, что в присутствии синтезируемой несущей/процесса, постоянка на выходе после фильтра с полосой 1Гц будет стоять как вкопанная с точностью 30 нановольт. А ведь вы уточняли в вопросе диапазон (0-20 кГц).

Скорее всего Дэйв скомпилировал ответ из известных картинок даташитов тех микросхем , не заморачиваясь на специальные эксперименты , которые бы потребовали совершенно иную методику измерений NSD, отличающуюся от стандартной. Косвенно об этом говорит и его ответ , в котором никаких подробностей о методике нет и даже намека , в какой полосе собственно NSD измерялось. Ответы от Maxim и Fujitsu более откровенны, но к PDS поэтому и неприменимы.

В обсуждаемом макете PDS, в его ЦАП, использовано 32 равновесных разряда. Что означают 24 и 32 разряда, которые Вы называете, не понимаю. К чему их приложить?
Кольцевых регистров в макете нет. Хотя, в принципе, в одном из трактов, опорном или сигнальном, в качестве фазорасщепителя можно было бы использовать таковой. Но какая там задержка? – на одном элементарном D-триггере, которой можно пренебречь.

Значит я за это время всё забыл или что-то перепутал... Более не буду лезть в то, чего не помню, не знаю и не понимаю.

Ну а что может быть на самом деле? Можно ли дать хотя бы приближённую оценку? Не встречали ли Вы данных о шумах RS-триггера?

Триггеры 74AUC74 подойдут, какие вы применяли?

vhk, приведу ссылку на соответствующую ветку:
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...mp;#entry993484
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...mp;#entry993606

На побочные составляющие выше 100 кГц не стоит обращать внимания, только потом до меня дошло - это пролазы радиостанций, коих в столице несчетное количество: 98.8 , 99.2 , 99.6 , 100.1 , 100.5 , 100.9, 101.2 ...

Тогда для 100 МГц брал из серии AUP, что было под рукой, но AUC ничем не хуже. Фирма - NXP, по документам у них триггеры до 550 МГц. В очередной раз убеждаюсь, не годятся микросхемы этих серий для сверхмалошумящих кварцевых генераторов. По картинкам видно, что фликкер на отстройках 1 кГц - 100 кГц при делении на 5 не меняется. Если использовать FPGA для деления, то ее вход необходимо тщательно изолировать от ГК, как минимум одним буфером, на высоких частотах - двумя.

Вырисовывается еще один интересный момент - нет разницы между буферизованной и небуферизованной логикой, можно спокойно использовать и Fairchild и TI и NXP. Учитывая, что OCXO я брал на небуферизированной логике, как мы потом выяснили.

У Рубиолы на стр. 21 есть ориентировочный график зависимости фликкер шумов от технологии: 28 нм / 130 нм / 300 нм => -100 дБ / -115 дБ / -130 дБ ( в некоторых условных единицах), что подтверждает мои предположения о росте шумов с уменьшением размеров элементов. Очевидно, дискретная логика делается при более низких нормах и имеет самые лучшие шумы. Vitaly_K несколькими постами ранее говорил о нормах 180 нм, и если не предпринимать никаких специальных мер, то триггеры будут шуметь достаточно сильно. Это предположение кажется более правдоподобным, чем простая трансляция шумов питания, высказанная тау. Полагаться на совершенство современных технологий не стоит, интеграция на кристалле не решит всех технологических сложностей PDS.

А между тем аналоговые девайсы поглотили Hittite:

http://www.analog.com/en/content/Analog-De...e-Corp/fca.html

Можно согласиться, что всё оно так и есть. По теории. Но стоит обратиться и к практике. Есть определённое сходство PDS с DDS. В DDS формируется синтезируемый сигнал, а в PDS – сигнал для управления ГУН-ом. Цифровая часть фактически одна и та же, а на выходе тот же ЦАП. Как в DDS, так и в PDS, в ЦАПе, - высокочастотные процессы. В первом случае – это конечный результат, а во втором – выход ЦАП фильтруется, чтобы получить постоянную составляющую. И там и там шумы на выходе ЦАП, по идее, одинаковые при одной и той же тактовой частоте. Посмотрим теперь каковы они, к примеру, у AD9858, см. рисунок 18 дэйташита. При опорной частоте 1 ГГц и частоте сигнала 403 МГц имеем: отстройка (kHz) - шум (dBc/Hz): 0.1 -120; 1 – 130; 10 – 140. В пересчёте на частоту ЦАП в PDS, где она 400 МГц вместо 1000 МГц в DDS, получим по меньшей мере улучшение на 8 дБ: 0.1 -128; 1 – 138; 10 – 148. При пересчёте на частоту 10 ГГц на выходе PDS надо добавить 18 дБ (с учётом крутизны ФД) и 20 дБ (за счёт умножения частоты в 10 раз) = 38 dBc, и тогда получим 0.1 -90; 1 – 100; 10 – 110. Осталось приплюсовать выигрыш за счёт некогерентного сложения шумов. Если он будет хотя бы 12 дБ, то в итоге получим: 0.1 -102; 1 – 112; 10 – 122, что не хуже шумов QS.

Vitaly_K, техническая сторона слишком спорна и не очевидна, не будем на ней останавливаться. Получается, чтобы PDS приблизился по характеристикам к QS, необходимо выполнение большого количества условий. В QS заложен огромный потенциал, а работает он практически на минимуме возможностей. Как только PDS выйдет на рынок, на следующий день появится QS с шумами на 10 дБ лучше, и опять на модернизацию потребуется 10 лет. Давайте посмотрим, что такое -122 дБн/Гц на 10 ГГц. При переводе на 100 МГц получается -162 дБн/Гц, т.е. шумы хорошего кварцевого генератора, если он был умножен без потерь. Vitaly_K, уверены, что у Вас также будет без потерь? И по стоимости конкуренции нет, цена QS достаточно низкая. А если заглянуть в будущее, то системы с ФАПЧ постепенно отойдут на второй план, поскольку имеют ограничение по полосе петли, а значит и максимально достижимому уровню шума. Чтобы заинтересовать кого-либо новой схемой построения, она должна уже сейчас давать на 20 дБ шумы лучше, чем QS, и это очевидно не системы с обратной связью.

Т.е Вы имеете в виду UHF DDS типа Agilent-овского с тактированием от переключаемых делителей СВЧ-опоры?

В PDS тоже заложен неплохой потенциал, хотя пока рассматривали минимум его возможностей при работе с 32 расщеплёнными фазами. А этих фаз может быть значительно больше.
.
Во всяком случае потерь будет меньше, чем в любой другой системе с множеством частотных преобразований, как например в QS. А в PDS только один каскад умножения – прескалер.

Низкая стоимость – это смотря с чем сравнивать. PDS – это микросхема пусть даже стоимостью 100 долл. Остальное на печатной плате – ГУН, цепи митания и управления – пусть даже стоимостью 400 долл. Никаких экранов т.к. нечего от чего-то защищать, просто корпус для жёсткости и изоляции от внешней среды. И это будет стоить больше, чем QS? Сомневаюсь.

А что будет вместо ФАПЧ, уж не DDS ли? Можно поподробнее? В PDS полоса петли ограничена только инерционностью цепи управления ГУН-ом. Полоса может быть в несколько десятков мегагерц. Куда ж ещё и зачем больше? Шумы можно уменьшать за счёт наращивания количества расщеплённых фаз.

В QS все частотные преобразования ведутся на уровне порядка-два ниже выходных шумов, и сколько их делается по большому счету не важно, хотя и так достаточно мало. А в PDS в любом случае будет умножение шумов ФД, поскольку его частоту не удастся в ближайшем будущем довести до 10 ГГц с приемлемым качеством. Вы делаете ставку на совершенство технологий - это главный промах. Не спасет ситуацию и увеличение количества RS-триггеров. В размерах одного кристалла сложно что-либо реализовать: Hittite поделила ДСМ и ФД на разные кристаллы - спуры стали ниже, или взять интегральный DDS и схему FPGA+DAC - выигрыш будет не в пользу первого, и т.д.


Какие 400 долл.? Их хватит разве что на широкополосные ГУН с усилителем. А как же стоимость ПП на Роджере, монтаж, качественный OCXO (300 - 2000 дол.), выходные делители с фильтрами, аттенюатор и т.д. Плюс в стоимость должна быть заложена прибыль, НДС и еще некоторая дельта на маркетинг. Таким образом, что PDS 100 долл., что ядро QS, скажем 300 долл., большой разницы нет.


Где Вы реально видели петли с полосой более 10 МГц? Да и 10 МГц - приличная полоса, сложно добиться стабильности.

Я так Вас понимал, что наш разговор был об умножении шумов опоры. Как не крути, хоть в PDS, а хоть и в QS, а умножение будет равно, как минимум, соотношению частот выхода и входа. И это хорошо, что в QS это делается на низком шумовом уровне. И почему в PDS этот уровень будет выше?

Ну и хорошо, можно идти и по такому пути.

Ну если всё сложить, что Вы перечислили, и что так же есть и в QS, то почему стоимость PDS окажется выше, чем QS?

Нигде не видел и не знаю, кому и зачем это нужно. Но мы ведь говорим о перспективе, в PDS это, в принципе, возможно.

Потому что на сегодняшний день известно только 3 варианта умножения шумов OCXO без потерь (минимум добавления собственного шума): 1) удвоители на диодах Шоттки, 2) ГГ на SRD, 3) ГГ на NLTL . Причем если в большом QS использован первый вариант, то в лайтовой версии QS - по какой-то другой схеме и шумы уже хуже. Так Вы хотите сказать PDS - это четвертый вариант? К сожалению в это мало кто поверит, как убедительно Вы бы не доказывали, шумы потеряются еще до RS-триггеров, на буферных элементах, а там уже сколько раз когерентно не складывай ...


Не говорил, что выше, сравнимы. Кто станет покупать PDS, если уже есть проверенный годами вариант?


10-30 МГц полоса обратной связи - это не перспектива, ни один здравомыслящий человек не станет на это закладываться.

А не распологаете ли Вы информацией о шумах прескалеров?

Это ещё зависит от области применения. Кого-то может не устроить скорость перестройки. У PDS она может быть на порядок и более выше. Кроме того, я всё-таки сомневаюсь, что PDS не окажется существенно дешевле QS. Не представляю, как можно вот так просто в QS затолкать в малый объём множество каскадов преобразований частоты. Там ведь надо ещё и фильтровать и экранировать каждый каскад, чтобы они не мешали друг другу. Очень хотелось бы посмотреть QS «в разрезе». В том, что QS великолепная разработка. не сомневаюсь, а потому очень интересно больше о ней узнать. Но это уже, видимо, вопрос к автору – Александру Ч.

Вот и я о том же. Сказал ведь, что не знаю, кому и зачем это нужно. Только ответил на Ваше замечание: «А если заглянуть в будущее, то системы с ФАПЧ постепенно отойдут на второй план, поскольку имеют ограничение по полосе петли, а значит и максимально достижимому уровню шума».

У меня нет такой информации.


Ранее я Вам давал ссылку, там речь шла о скорости 10 мкс. Для массового пользования представлены не все варианты. Информация к размышлению: чем могут отличаться по начинке два QS, в одном из которых скорость 100 мкс, в другом - 1 мс?


Спросите для сравнения цену на микрановский синтезатор, он должен быть еще проще и дешевле по себестоимости.


В разных видах, большое поле для творчества. Заманчиво переносить сигнал в диапазон 10-20 ГГц, где можно делать компактные фильтры большого порядка.

Ничего сказать не могу. Встречный вопрос: А каковы перспективы у самой идеи QS повысить скорость, например, до 1 мкс?

Первый ответ - маркетингом, второй - никаких.

Мне понравилась идея использования в качестве СВЧ-опоры ПАВ-генератора, а не CRO или DRO. Причём это компактнее умножения крутой опоры и не требует свехнизких шумов на высокой частоте ОГ, что резко снижае себестоимость. Причём тактирование можно сделать как от встроенного 10 МГц, так и от внешнего цезиевого или рубидиевого стандарта с высочайшей стабильностью. Делал такую опору на CRO - не впечатлила. Очень долго долбался с фильтрацией шумов питания, и всё равно проиграл пару-тройку дБ даташиту. И на малых отстройках шумы довольно высокие получил.

Полностью согласен, конечно же если речь идет о ПАВ на кварцевой подложке. Прошло много времени с момента открытия свойств кварца, а он до сих пор актуален и конкурентоспособен. Красиво получается: OCXO 10 МГц -> VCXO 100 МГц -> VCSO (1000...2000) МГц, соотношение добротностей при этом меняется в следующем порядке: 1.2 млн. -> 120 тыс. -> 12 тыс. (примерно, плюс-минус). Такая опора в синтезированном варианте, приведенная к 10 ГГц, составит достойную конкуренцию диэлектрикам, в том числе сапфиру. Александр, не пора переходить на -(140...150) дБн/Гц на 10 ГГц?

Предлагаю разобраться, какие из существующих фирм предлагают SAW на основе кварца, включая и генераторы и сами резонаторы.

Не-а, не составит. Выдающиеся ГУН 1 ГГц на ПАВ имеют шумы около минус 140 на 10 кГц - не айс.
У нас уже отлажена технология - можем сделать.

Rakon LNO 2000 B1 частота 2 ГГц, -155 дБн/Гц на 10 кГц, учетверенный SAW 500 МГц

Гнаться за 100 % идеалом не стоит, если разница в интегральном виде будет незначительна (шумы чуть больше в районе 10 кГц), а по цене - более чем в несколько раз, то очевидно в чью пользу сделает выбор конечный потребитель.

А каковы достигнутые добротности на механически изолированных (liftoff) монокристаллических пленках AlN? там же еще возможно подстройка частоты постоянкой за счет пьезоэффекта. А поскольку пленка монокристаллическая и твердая весьма то добротности должны быть неплохими. Есть только одна засада- AlN разлагается водой, которая есть в воздухе- со временем добротность резко падает, если нет герметизации.
Кто-нибудь может скачать ieee.org "GHz AlN lateral overmoded bulk acoustic wave resonators with a f · Q of 1.17 Ч 1013"?

TEMEX уже давно проработали концепцию выжимания минимальных шумов на каждом участке профиля вот в этом документеНажмите для просмотра прикрепленного файла
Но пока я не видел в статьях ни одного синтезатора, построенного по такой архитектуре. SAWonQARTZ решает как раз проблемы на участке 10кГц-1МГц, которые увы есть у QS.

Вообще, довольно занятно, что технология выжимания минимальных шумов на каждом участке профиля с помощью связки опор всё ещё актуальнее деления СВЧ-опоры на лейко-сапфире.
Тут скорее дело даже не в отсутствии соответствующих делителей, умножителей и т.д., а в отсутствии необходимой стабильности СВЧ-опоры или ухудшении её шумов при попытке её стабилизации. Тоже самое может тормозить развитие технологии AIN BAW в частности, и BAW в целом. + Значительное усложнение архитектуры при переносе спектра вниз, имхо.

Пожалуйста Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Racon теперь наследник TEMEX:

Сравните коробочки 2 ГГц Rakon и генератора в приведенной статье, и чем измеряли фазовые шумы.


Согласен, сложность использования диэлектриков - в необходимости хорошей термостабилизации больших объемов, соответственно и затрат мощности. Все дело в диапазоне температурного ухода, который больше диапазона подстройки частоты. Хотя и не исключаю возможность косвенного использования. Еще акустическая чувствительность сильно снижает сферы применения, и никто пока не может сказать о старении, в случае выявления которого, возникнет новая проблема - вакуумировать большой объем, к примеру.


BAW - это по сути высокочастотное продолжение кварцевых резонаторов. На мой взгляд перспектив у этого направления не много. Во-первых - ограничение по мощности, из-за невозможности увеличения объема резонирующей среды (как и кварцевых резонаторов), во-вторых - такое же произведение Q*F, как и у кварца, не дающее возможность получить хорошие шумы на высоких частотах, и вынуждающее умножать.

Чем хорош ПАВ - легко наращивается допустимая мощность, как мы видим в статье - 23 дБм . И серьезных препятствий сделать больше нет, только чем потом умножать шумы с полом -200 дБн/Гц ? При этом в диапазоне частот 300-600 МГц нагруженная добротность сохраняется на хорошем уровне - порядка 10 тыс, что и дает возможность конкурировать с диэлектриками.

Генераторы Rakon (Temex) по моим расчетам можно еще пооптимизировать по фликкеру активного элемента. И для сведения, есть российские производители ПАВ-резонаторов с большими мощностями и добротностями.

Спасибо! Кто-нибудь может прояснить (дать ссылку на статью) по современному состоянию параметра f*Q для различных материалов и схем (обьемные, ПАВ, оптические микрорезонаторы итд)? В этой области все так быстро меняется, обзоры 5 летней давности давно уже не актуальны.

Занятно, кварц используют и в качестве высокодобротного диэлектрика и в качестве среды распространения оптических волн с низкими потерями. Никуда нам от него не деться Мне нравится развитие нового направления - выращивания алмаза на подложке, добротности получаются больше чем у кварца, но используют его пока как резонатор (объемные колебания), а соответственно мощности небольшие и шумы вдали не очень. Надеюсь со временем придут к ПАВ на алмазе.

Пожалуй, соглашусь. Сосед-цифровик лепит сейчас управление для РК полностью на отечественной элементной базе. Так и там всплыли ПЗУ с УФ стиранием через кварцевое стекло
Потом будет менять на однократные RadHard.

Здравствуйте. Есть вопрос не совсем по синтезаторам, тем не менее довольно близко к ним. Существует большое количество схем исполнения умножителей частоты, которые условно, насколько я понял, делят на три группы: 1) схемы, эффект умножения в которых достигается за счет нелинейной характеристики элемента (УЧ на одном диоде, на двух диодах (которые могут быть включены встречно параллельно, либо с входным или выходным трансформатором, УЧ на 4-х диодах (мостовая схема с вх. и вых. трансф.), УЧ на варакторе последовательном или параллельном, УЧ на одном транзисторе (нужная гармоника выделяется за счет фильтра), УЧ на двух транзисторах (балун и дифф. каскад с общим коллектором, причем балун активный, либо пассивный, для диодных УЧ, я так понимаю, с балуном то же самое, самое главное получить сдвиг 0 - 180 град.). Вторая группа: 2) УЧ, сделанные по схеме сравнения - это как раз ФАП или ИФАПЧ, как в синтезаторах, но необходимости в настраиваемом делителе, вроде как, нет (и, соответственно, дельта-сигма модулятор не нужен). Третья группа: №) УЧ на смесителях.
Собственно, в чем вопрос: интересно на сегодняшний день понимание человека о выборе варианта исполнения УЧ (кто какую бы схему выбрал). И это именно в широком смысле: основные характеристики УЧ - чем шире диапазон рабочих частот, чем меньше потери (или чем больше усиление), чем сильнее давятся паразитные гармоники, чем меньше ток потребления, если он есть, чем ниже уровень фазовых шумов - тем лучше. Я, вроде как, понимаю, что все в компромиссе - если, например, потери преобразов. меньше, то и подавление паразитов хуже, но все же. Диапазон входных частот пусть будет довольно широк, до 12 ГГц, например. Сам процесс мышления интересен тех, у кого есть опыт. Хочу сделать УЧ, и как выбрать оптимальный вариант. Надеюсь, вопрос задал более-менее корректно.
Например, процесс моего безопытного мышления: хочу УЧ, желательно с высоким коэф. умножения, например 24. О всех УЧ на нелинейных элементах пишут, что их коэф. умн. не выше 3 по причине слабой выходной мощности, значит либо нужен усилитель после каждого УЧ, либо нужна схема с ФАПЧ, в которой не особо важно, какой коэф. умн. Но схема с ФАПЧ сложнее, там есть делитель частоты, который сам по себе сложнее УЧ на нелинейном элементе, стоят ли потраченные усилия на изучение УЧ с ФАПЧ? Да и фазовый шум, вроде как, выше будет, т.к. он определяется ГУНом. а хороший ГУН не просто сделать.. В общем сложно все.

Поскольку как Вы раньше и сказали: "что выбор - это компромисс", то для ясности картины нужно понимание, что вы хотите сделать, параметры, габаритные размеры, исполнение вес т.п., тогда можно что-то обсуждать...

Исполнение монолитное интегральное. Но и более низкие частоты интересны, а там возможны внешние элементы (катушки, например, опять же, в полосковом исполнении или дискретный транс.). Входные частоты до 10 - 12 ГГц, но это, скорее, к удвоителям частоты относится, если большой коэффициент умножения, то диапазон, конечно же, ниже. Пусть 24 ГГц / 24 = 1 ГГц - верхняя граница по входной частоте для схемы с ФАПЧ(ИФАПЧ). Уровни входной мощности, если по аналогии с покупными УЧ: от -10 дБм до 10 дБм (хотя и до 20 дБм тоже интересно). По поводу исполнения важно, в чем будет микросхема - не хотелось бы, чтобы было бескорпусное исполнение, пусть будет корпус, пусть металлокерамика. Габаритные размеры и вес тогда исходя из уже написанного - может кристалл 2х2 мм, вес соответствующий.
Мне сейчас подумалось, что нужно обязательно знать все достоинства и недостатки каждой схемы УЧ, чтобы выбрать верное решение. И универсального решения нет - например, нельзя сказать, что вот хочу УЧ с ФАПЧ и все. Но этих схем огромное количество. Существуют ли обзоры, в которых по одной технологии были спроектированы разные УЧ?
Если делать многокаскадный УЧ на нелинейных элементах, с усилителями, это ведь модуль получится. Но тоже возможный вариант. Самое главное, пока мне так кажется, это именно оптимум по характеристикам, если таковой бывает.
И на ячейке Гилберта УЧ есть, это ж свихнуться можно, сколько всего есть.
Можно еще добавить, что уровень выходной мощности все же не хотелось бы получить менее минус 10 дБм. А вот с подавлением паразитных гармоник пока с трудом представляю, насколько хорошее оно должно быть. Пока что кажется, что 20 - 25 дБ относительно основной выходной гармоники достаточно.

Хорошо. Предположим, самый важный параметр, который берется во внимание, это ширина полосы рабочих част по уровню минус 3 дБ, чем шире - тем лучше, для конкретики от 10 МГц до 10 ГГц (входная частота, если малый коэффициент умножения, если коэф большой, то диапазон по входу соответственно сужается). Опять же, мощность по входу адекватная для широкого использования, от минус 10 до 10 (20) дБм, потери преобразования не более 10 дБ, подавление паразитов не менее 25 дБ. Фазовы шумы: минус 130 дБн/Гц реально? И как, все-таки, с обзорами, неужели никому не попадалось сравнение, например диодных УЧ разной схемотехники по одному техпроцессу?
Полоса по уровню минус 3 от 10 МГц до 10 ГГц - это я погорячился, конечно..

Читал, читал ... и ничего не понял. Обычно первоначально ставятся условия задачи, потом следует решение. А тут все наоборот - сначала решаем что-нибудь, и так и эдак, потом компонуем результаты и думаем, что же мы хотели

Мне дико жаль, что четче пока не могу поставить задачу. Что еще не хватает в условиях задачи? Если посмотреть даташит на УЧ мини-секитс или хиттайт, там ведь те же самые параметры указаны, что я выше привел - полоса, потери и т.д. Хотим мы умножитель с макисмально ширококй полосой, далее будет уже важно, какакие потери, подавление, шумы. Кто занимался умножителями, неуже незнакомая задача - выбрать вариант изготовления УЧ.ю схемотехнический?