Думаю, с лимитером будет нормально.
Без фанатизма - в два-три раза, но не на порядок.
Материал отправил.

Практически так и поступают, в самом простом случае - мощность по входу RF подают чуть больше нормы, загоняют в ограничение. Мне нравится статья Minicircuits, где кратко, по ключевым моментам, описана работа с APD: Frequently asked questions about phase detectors.


А что мешает уменьшить шум самой интегрирующей цепи?

Есть предел, связанный с шумами самих ОУ на уровне 1 нВ/Гц и шумами резисторов обвязки, которые ниже сотни Ом не сделаешь, примерно на том же уровне. Вот и получается, что при крутизне типичного CRO 2,5 ГГц 3 МГц/В и полосе пропускания ФАПЧ около 100 кГц внутрипетлевой шум получается на уровне минус 145 дБн/Гц. А это тот же уровень шумов этого же CRO на отстройке 100 кГц. И типичная опора где-то рядом по шумам оказывается после умножения. В принципе, слегка расширив петлю, можно продавить шум интегратора. То есть, приходится всегда оглядываться на интегратор.

Не вижу ограничений по уменьшению резисторов, в обвязке ОУ - номиналы определяются нагрузочной способностью усилителя. 1 нВ/Гц - достаточно низкий шум, сейчас проверил на модели, его вклад вместе с низкоомными RC цепями (меньше 100 Ом) и крутизне ФД 0.5В/рад составил порядка -160 дБн/Гц (без деления в петле).

По какой модели?

В Genesys, там есть выбор смесителя в качестве ФД.

Параметры петли какие? Полоса пропускания и крутизна ГУН.

Для примера взял ГУН с 3 МГц/В, остальные параметры как и ранее - крутизна ФД 0.5 В/рад, усилитель - 1 нВ/Гц, 1.5 pA/Гц, деления в петле нет, запас по фазе - 60 гр.

У меня другие данные с другой схемой. Там всего один вход, два инвертирующих каскада. Второй из них интегрирует. Сомневаться не приходится, так как крутил ее в реальности и наблюдал на зауженных петлях больший шум, чем дала бы Ваша модель.

Для одной и той же ширины полосы, номиналы резисторов и конденсаторов можно менять. Так, например, по схеме выше конденсатор C1 я могу выбирать любой, а остальные номиналы программа пересчитывает. Конденсаторы увеличиваю, резисторы уменьшаются. Делал ФАПЧ со 100 МГц на 9.5 ГГц на семпл-детекторе, шумы при отстройке на 100 кГц получались около -135 дБн/Гц.
Да, забыл сказать, таблица выше - шумы, точнее вклад, самой интегрирующей цепи, итоговый шум больше. Но, с другой стороны, зачем упираться в узкую петлю, если широкая дает меньше шумов в сумме (интегральное значение)?
Где-то видел статью, когда большие номиналы резисторов заменялись на индуктивности.

Итоговый - значит, еще что-то шумит и шумит прилично?
-135 - это измеренное значение?

ГУН вносит свой вклад.


Да

Насчет показанной схемы ничего сказать не могу, так как нет возможности проверить на практике. То, что шумы в другой реализации оказываются выше проверено неоднократно.

Неслабо. Удалось привести хорошую опору 100 МГц почти к 10 ГГц в такой системе с шумами минус 135? Интересно, как? На 10 кГц сколько видели?

Дело не в схеме, сложно представить, чтобы при 1 нВ/Гц и низких номиналах резисторов интегрирующая цепь оказывала основной вклад в итоговое значение -145 дБн/Гц.


Записей не делал, просто интересно было понять, что можно выжать из SRD в виде детектора и отдельно, вдохновленный схемотехникой сверхширокополосной локации. Согласен с Александром, система получается очень чувствительной ко всем параметрам, поэтому - в прошлом.

Мне кажется, что в таких широкополосных петлях без вмешательства "интеллекта" трудно обеспечить одновременно высокую скорость перестройки, высокую устойчивость и низкую чувствительность. Помимо схемы предустановки, может быть придётся гасить возбуждение фильтра после передачи управления от схемы предустановки. Тут всё больше и больше симпатии вызывает прямой синтез, если бы не одно большое НО: В спичечную коробку октавный СВЧ-синтезатор, построенный на прямом синтезе пока не запихнёшь. Но скорее всего в будущем научимся просто умножать DDS...

И до какой частоты хотите умножать? И какие при этом спуры получатся?

Пока я разрабатываю синтезаторы до 40 ГГц. Требования по шумам у нас скромные, а скорости - бешеные, поэтому офсетные схемы пока неинтересны.
Что касаемо спур, то придётся научиться фильтровать их. Я уже разработал частотный план фильтрации передовых образцов DDS - закрыл октаву.
Сейчас попытаюсь смоделировать всё это в MatLab, после чего выкрою время для проекта. Пока развиваться мешает сильная загрузка простыми проектамии.

Но в этом году наметилась разгрузка, поэтому первым делом решил реализовать давно задуманную замену генератора гармоник на ФАПЧ.
Ничего сложного, но поработать придётся основательно, так как схем с предустановкой раньше не делал, а кроме того теперь работаю совсем один.
Уже делал такой синтезатор от 4 до 16 ГГц, но как-то коряво он пошёл. Да и размеры получились слишком большие в сравнении со спичечной коробкой.
Проект с фильтрацией DDS пока отложил, так как у нас совсем немного проектов, где требуется мелкий шаг и высокая скорость перестройки.

Это хорошо, что Вы владеете MatLab-ом. А не сможете и не захотите ли смоделировать довольно-таки простую систему, описанную в разделе 10 материала по ссылке https://yadi.sk/i/ghI-YIf0dWyjS ?
Я уже выкладывал её на этом Форуме, но, к сожалению, не получил ни единого отзыва. Простейшие расчёты я сделал, и по ним получается выигрыш по спурам на два порядка в сравнении с DDS. Хотелось бы уточнить, не допустил ли какой ошибки. В любом случае Ваше мнение было бы для меня интересным и ценным.

Увы, Matlab я только начал осваивать, потому и написал, что пытаюсь. Для опытных пользователей сделать это было бы намного проще.

Я Вам попытаюсь объяснить, почему так всё складывается с несколько иной позиции, чем раньше. В объяснении буду честен и прям, потому не обессудьте:

Дело в том, что в эту тему заходят пользователи форума не из праздного любопытства, и не от нечего делать. Большая часть специалистов более или менее востребована и потому занята. Кто-то ищет светлые мысли, новые идеи, кто-то (например я) ищет ликбез в своём деле, кто-то - источники информации и т.д. Ни у кого нет желания найти здесь работу за идею, таких предложений здесь итак полно в разделе Предлагаю работу.
Даже если предположить, что человек проникся вашим методом синтеза, у него тут же возникнет вопрос: "А что мне с этим методом делать?", я уж и не говорю о вопросе: "А что я буду с этого иметь?". Ведь наши работодатели ждут от нас отдачи не в каком-то далёком и светлом будущем, а завтра, чаще - сегодня, а порою - вчера. И вот тут наступает непреодолимое противоречие: DDS лежит у меня в шкафу, а PDS описан в вашей статье. Стоит ли удивляться, что я или ещё кто-то выберут DDS вместо PDS? У многих часто нет времени или желания даже вникать в метод, существующий только на бумаге. Поэтому Вы должны с пониманием отнестись к этому невниманию, так как потребительское отношение участников форума - это суровая реальность нашего времени. В России вообще наступают времена, когда специалисты и фирмы будут думать только о личной выгоде от участия в любом проекте. Поэтому Вам надо искать именно таких партнёров, которые могут получить доход от реализации вашего метода.

Спасибо за скорый и прямой ответ. Однако я не всё понял, см.ниже.

Значит, есть и такие? - вот для них и стараюсь.

Делать конкурентную продукцию. Иметь доход.

Выбрать DDS – этого ещё мало. Сам по себе он не даст Вам того, чего Вы хотите. К нему много ещё чего нужно приложить, а потом промоделировать, промакетировать. А в шкафу у Вас наверняка лежат и ПЛИС и ЦАП, и работы для воплощения новой идеи может оказаться даже меньше,

См. выше о том, что с этим делать и что можно с этого иметь.

ПЛИС и ЦАП тоже недостаточно для реализации PDS, нужен октавный ГУН и подходящий НИОКР, чтобы получить деньги за эту работу.
Ведь разработка PDS-синтезатора потребует гораздо бОльшего времени, чем поход по проторенной дороге фильтрации спур DDS.
Почему гораздо бОльшего? Надо проанализировать, почему макетная реализация не дала ожидаемых результатов и исправить ошибки.
При том, что нет никакой практической работы с методом и не набито никаких шишек, дело представляется не таким уж простым, как кажется.
Скорее всего будет несколько итераций разработки с исправлениями предыдущих ошибок, т.е. как и сказал вначале - это целая НИОКР.
При том, что плисовод я весьма посредственный, придётся отвлекать спецов из отдела ЦОС, чего их начальник может и не допустить.

А есть ещё альтернативный вариант разработки DDS на ПЛИС и ЦАП, где можно применить математические способы фильтрации спур.
Как Вы думаете, почему за 5 лет я так и не взялся за эту работу? Правильный ответ: у меня просто не было ни времени, ни возможности для неё.
Вот и получается, что хотелось бы многое охватить, а успеваешь делать только самое простое, доступное и востребованное, т.е ФАПЧ и опоры.
Ну и учитывая тот факт, что потребность в синтезаторах с высокой скоростью перестройки и мелким шагом небольшая, его вообще проще заказать.

Я привёл пример рассуждений со своей колокольни, у других наверняка другая ситуация, но общий ход мыслей и анализ ситуации будет аналогичен.

И потом, предложенный вами вариант в спичечную коробку тоже не засунуть. А DDS с фильтрацией у меня задуман по компактному варианту...

Во-первых, это не PDS, о чём будет ниже, а во-вторых, как же без ГУН-а? А что, тут есть какие-то проблемы? Вы же какие-то используете? – вот и тут есть соответствующее место для них.

Как раз здесь и сбывается Ваш «прогноз» о том, что «У многих часто нет времени или желания даже вникать в метод, существующий только на бумаге». Так вот, речь не идёт о PDS. В разделе 10, на который я ссылался, описана совсем другая структура, совсем не похожая на PDS. Для краткости я назвал её Frac-N-Syn.

А что ж там анализировать? И так всё ясно. Для PDS требуется специальный ЦАП, которого нет в природе. Он мог бы быть исполненным в составе чипа в тесной связи с цифровой частью. А в макете он выполнен в виде RS-триггеров в ПЛИС и резистивной матицы, размазанной по печатной плате. Чего ж можно было ожидать, когда всё зависело именно от ЦАП. Другое дело в варианте Frac-N-Syn,- там можно использовать стандартный ЦАП. Да и схема значительно проще. Для специалиста запрограммировать её в ПЛИС не так уж и сложно.

В чём-то Вы конечно же правы. Во всяком случае было интересно и полезно с Вами пообщаться. Спасибо.

Засунуть можно было бы и десяток, если бы это были микросхемы.
А в исполнении ПЛИС+ЦАП+ГУН тоже было бы довольно компактно.

Тото и оно, что есть проблемы. Наша оборонная промышленность обещает октавные ГУНы очень нескоро, а DDS уже давно выпускают Элвис.
Умножители можно делать на отечественной рассыпухе, поэтому у этого варианта есть перспективы на полное импортозамещение в ближайшее время.

В вашем варианте даже ПЛИС заменить нЕчем. Как я понимаю, это должен быть не самый слабый Virtex.
Отечественные октавные ГУНы есть у Микрана, но они их пока не пускают на 5-ю приёмку, видимо, пока невыгодно.
Надеюсь что это только пока...

Да, я пока не вникал, сегодня прочитаю. Сейчас такой период в жизни, что участвовать в форуме и читать могу только на работе, в рабочее время.

А вот тут несогласен!
Анализировать надо по меньшей мере для того, чтобы составить требования к быстродействию ПЛИС и скорректировать схемотехнику.
Я утверждал и продолжаю утверждать, что непонимание причины относительно слабых характеристик макета - одна из основных ошибок.
Я могу ошибаться, но своего мнения не изменю.

Да, со мной Вам ловить точно нЕчего. Есть ещё два обстоятельства из-за которых теперь я не смогу заняться PDS, хотя раньше это планировал:
1. Патентообладателем метода являетесь Вы, Вы же являетесь жителем Киева и гражданином Украины.
2. Я работаю на частные и государственные заказы и являюсь жителем Курска и гражданином России.
Т.е. использование метода в госзаказе категорически исключено, а в частных заказах высокая скорость не нужна и приходится денюжку экономить.
Поэтому в частных заказах без зазрения совести использую Frac-PLL. Использование переменной опоры обеспечивает вполне нормальные характеристики.

В исполнении ПЛИС+ЦАП+ГУН сомневаюсь, что будет компактно.
Вы бы видели наши оборонные FPGA, Rad Hard Actel нервно курят в стороне.
Это, кстати, одна из причин того, почему я забил на вариант DDS=FPGA+DAC.

Тем не менее, много здесь, на Форуме, пишут об использовании зарубежных микросхем в своих разработках. К примеру, тот же Микран. Они же, эти разработки, находят своих потребителей, не так ли? Т.е. выходит, что хватает и частных заказчиков? Видимо, жизнь заставляет использовать чужое, если нет подходящего родного, отечественного. А кстати, кто применяет DDS от Элвиса? Не в курсе, и очень интересно.

Если Вы имеете в виду теперешние отношения России с Украиной, так это не надолго. Этих самозванцев в Киеве скоро сметут, и отношения станут нормальными. Без России нет и Украины.
Что касается моих патентов, то, во-первых, срок их действия истёк, так что лицензии на них не требуются, а во-вторых, в них очерчены лишь контуры идей, и много ещё подробностей (пунктов формулы) можно было бы добавить в новых заявках, что можно было бы сделать уже совместно с новым патентообладателем.

Нет, как раз частных заказчиков не так уж много, в основном, оборонка.
Большая часть частников до сих пор покупали готовое импортное оборудование.
Это вынужденная, а теперь уже и временная мера.
Сейчас самый актуальный вопрос - импортозамещение.
Кто не успеет перейти на отечественную комплектацию - останется не у дел.
Причём это относится теперь уже не только к госзаказам, но и ко многому другому.
Кактотак...

Я не в курсе, до сих пор DDS игнорировал.
Они немного уступают AD9912 по характеристикам.
А таких, как AD9914 у нас ещё нет, но ожидаются...

Я не сомневаюсь в этом. Достаточно было немного пообщаться со свидомитами на другом форуме, чтобы понять, что правда на нашей стороне.
Правда у нас в верхах тоже не всё так гладко, как хотелось бы, но всё лучше, чем сейчас в Киеве. Однако, пока всё так, как есть, всё в силе.

А Вы к Элвисам обращались? Вас же уже туда один раз направляли с вашими идеями. Вот их "интегральный" сайт: http://multicore.ru/
Но там надо зарегистрироваться для полноценного доступа ко всем возможностям и источникам информации сайта.

Да, конечно же, общался с ними. Они не стали разбираться в том, что я им предлагаю и ответили, что у них своих идей хватает. В общем, типичный случай.

А с кем общались, с мэнеджерами, с инженерами? На тот момент времени это было важно, сейчас, пожалуй, нет.

Общался непосредственно с главным разработчиком синтезаторных микросхем. Это Дмитрий Скок. Было это около года назад.

Фамилия украинская. У нас тоже один очень талантливый украинец работает, хотел было возвращаться на Родину, да вОвремя передумал.

Вобщем, я прихожу к выводу, что в электронике каждый специалист ревностно отстаивает свои идеи и также ревностно топчет чужие.
Я же в тематике синтеза максимально гибок и либерален. Сейчас параллельно занимаюсь и прямым синтезом, и его заменой на ФАПЧ.
По выходу и того, и другого проектов подытожу, сколько я проиграю в шумах в варианте ФАПЧ по сравнению с вариантом ДНЗ на 40 ГГц.
Одновременно придётся сделать анализ и по импортозамещению, где сложилась патовая ситуация, отечественные ДНЗ есть, но древние.
По правилам мы их не можем использовать в принципе, так как они хранятся на складах уже более 15 лет. Поэтому использую тоже импорт.

Что касается PDS, то моё мнение такое, что он тоже в патовом состоянии, раз даже специалисты из AD не хотят им заниматься. Печально...

Не так уж и печально. Вчера получил сообщение от них, что решили продолжать работу над PDS. Поздравлять не надо, - плохая примета, могут и бросить, так уже было.

А второй свой метод (Frac-N-Syn) Вы им предлагали реализовать в виде интегрального решения? Если да, то там как обстоят дела?

Предложил. Пока ничего, изучают. Хотя один голос ЗА уже есть, но этого недостаточно.

Замеры синтезатора малого шага 1200-1400 MHz для прямосинтезного апконверта. Есть подозрения, что в СВЧ октаве ниже получить будет проблематично...

Вопрос. Кто что знает о шумах собственно ЧФД с накачкой заряда или может дать ссылку?

Например, шум ЧФД типа HMC704LP4E указывается равным FOM=-230dBc/Hz. Но с этим не всё понятно. Как известно, формула для FOM следующая:
FOM = Шум на выходе синтезатора – 10lgFчфд – 20lgN, где N – коэффициент умножения в петле ФАПЧ. Рассмотрим два случая:

1) Частота сравнения Fчфд=100 МГц, Fвых = 10 ГГц (т.е. N=100).
К примеру, получили на выходе шум -110 дБн/Гц и вычислили FOM:
FOM1 = -110 – 80 – 40 = 230 дБн/Гц.

2) Частота сравнения Fчфд=1000 МГц, Fвых = 10 ГГц (т.е. N=10).
За счёт снижения коэффициента N в 10 раз шум на выходе уменьшился на 20 дБ, т.е. стал -130 вместо -110 дБн/Гц. Вычислили FOM:
FOM2 = -130 – 60 – 20 = -210 dBc/Hz

Во втором случае FOM ухудшился на 20 дБ, хотя спектр улучшился на 20 дБ. Вот такой парадокс.

Во втором случае тогда следует ожидать -120 дБн/Гц, шумы ФД подрастают на 10 дБ и суммарный выигрыш должен быть соответственно меньше.

FOM2 = -120 - 10*log(10^9) - 20 = -120 - 90 - 20 = 230

Я там ошибся для второго случая. Должно быть:
FOM2 = -130 - 10*lg(10^9) - 20 = -130 - 90 - 20 = -240.
FOM реабилитирован.

Считаем:
1) FOM1 = FN1-10lgFчфд – 20lgN=-110 - 80 - 40=-230
2) Шум на выходе изменится на величину 10lg(Fчфд2/Fчфд1) + 20lg(N2/N1) = 10 - 20 =-10дБ
Пересчитываем снова: FOM2 = FN2-10lgFчфд – 20lgN=-120 - 90 - 20=-230

1. Зачем цитируете мои расчёты, в которых я сделал ошибку и потом её исправил? См.Mar 6.
2. Зачем повторяете расчёты, которые уже приводил rloc для случая, когда шум ЧФД увеличился с увеличением частоты сравнения? См.Mar 6.
3. Почему вы считаете, что шум ЧФД увеличится именно по формуле 10lgFчфд? Возможно, зависимость не такая простая и универсальная?
4. Смотря что кому интересно. Мне было интересно узнать как FOM отреагирует на снижение коэффициента деления в петле ФАПЧ. Поэтому я оставил шум ЧФД прежним.

См. что пишут об Александре Ченакине в MPD:
http://www.mpdigest.com/includes/IndNews/2...11/Chenakin.asp

Кстати, а нет ли у кого перевода его книги: "Синтезаторы частот:от концепции к продукту"

Кто-то пробовал применить этот ЧФД - HMC704LP4E - на практике и каковы впечатления?

А какая скорость перестройки данного синтезатора?

Прямосинтезными условились называть схемы без петель ФАПЧ, значит порядок - от нескольких десятков наносекунд до микросекунды, с MEMS помедленнее, сколько ключи и фильтры позволят.

Все, кому не лень.
Своеобразная микросхема. Пожалуй, от краха ее спасают только низкий фликкер и низкоомный опорный вход. В остальном, выгоднее - MAX2880, ADF4159 и какой-то синтезатор от TI.

Пожалуй, от краха самих Hittite её ничего не спасёт. Причём она - кандидат номер 1 на вылет. Интуиция не подвела, потому стало лень.

Начал юзать LMX2492 по-прежнему в одноконтурном включении - нарвался на резкое ухудшение ФШ при переходе с частоты сравнения 125 МГц на частоту 62.5 МГц (примерно на 10-12 дБ) и пока не могу объяснить этого. LMX2492EVM ключница трассировала, всё маской закрыла.
Перехожу на свою плату...

Вот и я сомневаюсь, что в дробном режиме они имеют -230 dBc/Hz (FOM). Сколько ж там на самом деле?

Скорее, 227. И младший бит лучше принудительно обнулять, чтобы модулятор не запускался. Иначе еще на 3-4 дБ подскочит.
Я бы не стал так уж сбрасывать ее со счетов. Низкоомный опорный вход - штука вообще вкусная, если микруху загнать в офсетную схему и мощную ПЧ подать на опорный вход. Залюбуешься. И потребление маленькое.

Цифра 227 тоже неплохая. Значит ли это, что она не хуже при любом дробном коэффициенте, ну если, скажем, за вычетом случаев Integer Boundary Spurs?

А причем тут IBD, относящиеся к дискретному спектру, когда мы говорим о непрерывном?
Да, с нулевым младшим битом не хуже. Есть еще какая-то зависимость от offset current, но ее подробно я не изучал. Пытался как-то подавить эти IBD введением смещения и заработал ухудшение на 10 дБ в одном устройстве. В другом - все работает нормально. Специально разбираться не стал.