Тут возможностей особо никаких нет, включая 0.2мм - у меня даже металлизации на плате нет - сделана утюжком в бытовых условиях. Просто я не ожидал появления такой проблемы (честно говоря до сих пор мне не совсем понятно куда и какой сигнал пролазит - есть несколько предположений, но все этот вопрос требует дополнительного исследования, если дальше использовать такую структуру синтезатора и попытаться победить эту палку) и не предусмотрел дополнительное экранирование отдельных узлов. Возможно, если бы наиболее чувствительные части схемы (которыми оказались фильтр после смесителя и усилитель-ограничитель) была возможность запаять под экраны, то возможно проблема была бы решена и без многослойных ПП.
Пока думаю что дальше делать - наверное попытаюсь определить корень проблемы и задавить эту палку, если не выйдет, то подумаю о другой структуре синтезатора, где такие проблемы возникнуть не могут.

Кажется я нашел решение Сделаю переключаемую опору, чтобы была возможность обходить "плохие" участки. Пока предварительные результаты выглядят обнадеживающе. Главное теперь не набрать мусора из-за конечной развязки между двумя ОГ и конечного ослабления в коммутаторе.

Приветствую всех!

Что-то я в тупике

Попробовал переключать опоры (пока правда переключение "вручную"), получается хорошо:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Но при новой частоте ОГ обнаружил очень странную палку - она убегает со скоростью в 60раз (!) быстрее перестройки СЧ. Поупражнялся с AppCADом - комбинационная частота вида 60*fгун-67*fог дает как раз нужную частоту на входе ФД, чтобы наблюдать такую картину на выходе СЧ. Но вот не верю я, что такое может быть. И да, уменьшение уровня сигнала на входе смесителя на 10дБ никак не влияет на уровень этой палки - стоит на -85дБн, как вкопанная.

Кто-нибудь вообще сталкивался с комбинационными частотами такого порядка? Не верю я, что гармоники с частотой в 11.8ГГц могут "гулять" у меня по плате.

А коэффициент деления опоры не кратен 60 случайно? Тогда это пролаз старой (отключенной) опоры через свич.

Явного деления в схеме нет совсем. Есть ДДС с "коэффициентом деления" 9.42....

DDC в цепи опоры? Т.е частота ФД переменная? А какова разность частот двух опор? У меня такое было в схеме со свигом частоты опоры ДДС на IRM смесителе- выбор опоры производился переключением LSB-USB выхода IRM смесителя, и через свич лезла нежелательная боковая. Пришлось смеситель добалансировать и над свичами подумать.

Нет, с ДДСа сигнал идет на ФД.

Да

В смысле двух? Опора у меня одна 59х3=177МГц, DDS тактируется от ГУНа, в остальном обычная оффсетная схема. Частота ФД около 21МГц.

Нашел как побороть эту заразу - заменил катушку в ГУНе (стояла большая бескаркасная намотанная посеребренным проводом, теперь 0805 СМД). Палки уменьшились почти на 20дБ и теперь они вписываются в мое ТЗ (лучше -100дБн) с уровнем -102дБн Шум естественно подрос ГУН однозначно просит экрана.

Но откуда они берутся все же интересно...

Умножение частоты на транзисторе. Почти ничего не потребляет (10-20 мА) и питание низковольтное 3,3В. Подал сигнал МОХО-100, привязанного к 10 МГц собственной разработки. Кто фликкерит, не разбирался.

Отличный результат, похоже схема не вносит своих шумов. Умножение с ОБ? Гложет любопытство, что будет если взять ГК с более низкими шумами, и в дальней и в ближней зоне.


Нет там таких частот. Не могу сейчас привести картинку, когда выходная частота на выходе смесителя или ЦАП близка к кратной частоте с разницей 100 Гц - 1000 Гц. В этом случае "лес" спур визуально виден как подъем шума , знакомая многим картина. Если рассуждать с точки зрения разницы гармоник, порядок частот уходит за десятки ГГц.

И так МОХО-100 в минус 180 упирается. Так что умножитель вносит немного. На 10 кГц еще не понятно. Похоже, выходной буфер сотки фликкерит. Надо будет разобраться с ним. Трудно отслеживать такие дела на медленном 5052.

Не о том подумал, MXODR. Где фликкер? От 10 МГц изгиб виден.

2-40 кГц - фликкер буфера.

У меня у самого такие картинки есть Но в данном случае частота на выходе ДДС очень далека от кратной. Вопрос, как я уже написал, решил, но что это было так и не понял (все, что удалось выяснить это какая-то наводка на цепи ГУНа, возможно от DDSа).

Теперь, после экспериментов, понимаю чем хороши схемы с кратными частотами на смесителе, где все продукты преобразования оказываются на частоте гармоник опорной частоты, особенно для более широкополосных СЧ, чем у меня. Я даже прикинул подобный вариант для своих требований. По палкам наверное самый хороший вариант, но он прилично сложнее - мне переключаемой опоры должно хватить.

К вопросу о средствах измерения.

SFDR исходного ЦАП померить можно, динамика PXA позволяет:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

После обработки, измерить SFDR в широкой полосе с динамикой более 105 дБн не представляется возможным. При RBW=5.1 кГц без FFT с усреднением 10 приходится ждать более 1 килосекунды в полосе 800 МГц. В режиме свипирования с FFT на спектре появляются собственные спуры спектроанализатора, сопоставимые по величине. Способы борьбы со спурами есть, в том числе на частотах, близких к кратным, а как проверить не понятно .
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Можно конечно умножить, но как в широкой полосе смотреть?

Проще полосу на куски нарезать. И достоверность будет выше.

Красиво!


Взять два Ваших "ДДСа", смеситель, дальше наверное Вы уже все поняли У НР была небольшая заметка в их старых HP Jornal, как они обмеряли НР8662А, там как раз такой способ был.

Очевидно простых (быстрых) путей нет. Очень помог бы в данном случае кросс-корреляционный приемник как в E5052, собственные спуры АЦП в котором хорошо давятся за счет обработки, если обратить внимание какой "грязный" сигнал получается в режиме спектрального анализа. Интересный журнал у HP, начал читать и забыл зачем открыл его.

Не получается просто умножить на ДНЗ и отфильтровать ЖИГ фильтром. Широкополосные шумы от гармоник (возможно соседних) при дальних отстройках накладываются на выделяемую частоту. Надо думать, как предварительно фильтровать и сокращать количество гармоник.

Может набором полосовиков от Mini-Circuits типа RBP-275? Это если есть под руками/на складе.

Кто говорил, что DDS умножать нельзя? И не обязательно использовать делители для перекрытия мультиоктавного диапазона. Встречаем семейство синтезаторов PHS8500 фирмы Pronghorn Solutions.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Модульный вариант ничего не напоминает?

Умножать можно, но при этом спуры ДДС тоже множатся, а юбки фазовых шумов гармоник накладываются друг на друга. Получаем и кучу пораженных точек, и общий ФШ портится. Т.е надо или полноценный синтезатор (с очисткой спектра) на генератор гармоник ставить, или карту спуров составлять и воевать с ними различными методами.

Как говорится, умножать никто не запрещает это вообще решение, которое вроде как лежит на поверхности и со многих сторон сильно упрощает проектирование синтезатора. Важно ЧТО умножать. Если пронгхорновцы умножили нечто типа AD9914, то на некоторых частотах результаты должны быть просто устрашающими. Они и так прописали спуры -60дБ, а на деле, если поковырять, думаю, можно найти и -50дБс, учитывая, что по схеме у них, похоже, стоит сэмплер (а не фундаментальный миксер) в цепи преобразования частоты. На фоне этого наши с тобой первые результаты умножения даже через ДНЗ выглядят не так уж и плохо (см. вложенный файл). Через месяцок у меня будут результаты цивильного бинарного умножения, надеюсь, все будет несколько лучше.

Да вот и я о том же. DDS в принципе порочная система. Хороший спектр можно получить с ним только на низких частотах. Поэтому приходится делать разные офсет надстройки. Идеальный вариант – это PDS синтезатор, где в одной единственной микросхеме решаютя проблемы и спектральной чистоты и быстродействия. См. документ https://yadi.sk/i/uBMAOTX5rrqKR, начиная примерно со страницы 61. К сожалению, нет откликов, ни вопросов, ни критики, я как в вакууме. Случайно напал на интервью генерального директора Миландра Михаила Павлюка. Там он заявил, что чтобы им выжить надо разработать нечто, что выведет их на мировой рынок. Вот я и предложил им идею PDS синтезатора. Сначала складывалось хорошо: их вопросы, мои ответы, казалось, поняли, поверили. Решение ДА или НЕТ должен был принимать директор отдела R&D Какоулин Михаил. Обещал сделать это в течение недели. Да вот прошло уже 3 месяца, а его нет. Дважды напоминал, и – тишина. Кто может объяснить как это назвать? Неэтично, некультурно и т.п. в этом роде? И с чем они остаются? Заканчивают разработку опять-таки Fractional-PLL синтезатора. Но, во первых, рынок уже переполнен этими поделками, а, во вторых, спектральные характеристики их микросхемы ожидаются на 2 порядка хуже любого американского аналога. Ну куда ж с этим на мировой рынок? Самоубийцы!

Да, есть тенденция работать с "грязными" сигналами с выбором чистых участков. С шумовой юбкой нужно более подробно разбираться, мне пока не все понятно. Без частотной селекции перед умножением разница между чистыми и грязными сигналами сокращается.


Согласен, высоких результатов ожидать не стоит. Все спуры синтезатора конечно измерить невозможно, поэтому нужно гарантировать структурой. В этом отношении авторы поспешно пытаются сравнить с Квиксином. Но есть и некоторые положительные стороны - полноценный контроль (измерение) выходной мощности, отказ от делителей (упрощение фильтрации по выходу), перекрытие низкочастотного участка за счет DDS (низкий уровень шума).


Сложна идея для реализации. Затраты на этапе разработки/конструирования велики, как и риск не получить ожидаемые параметры. Можно отнести высокий фактор риска к недостаткам?

По данным моделирования в ADI в 3 раза проще чем DDS. Во столько же раз меньше и потребление.

Не спешите. Все-таки Пронгхорн – это по сути один человек. Я не к тому, что один человек не может сделать хороший синтезатор (а Ganesh Basawapatna – я его хорошо знаю – очень грамотный специалист), просто от прототипа до серийного продукта ещё долгая дорога в дюнах.


Помню говорил такое. Да и сейчас для коммерческих DDS IC скажу тоже самое. А что есть какие-то доступные варианты?


Это пример того, как делать не надо. Если -60 дБн с DDS закинуть офсетом на 10 ГГц, то будет выглядеть вполне себе пристойно. А вот -60 дБн на 1 ГГц уже и показать стыдно.

Чтобы просто шашкой не размахивать, скажу, как стоит делать. Допустим у вас есть микроволновой синтезатор с требуемыми шумами, разрешением и т.д., работающий до “низких” частот (где нарисован DDS). Скажем для примера, у вас есть октава (хотя она и не нужна) на 0.5-1 ГГц с нужным разрешением. Вы подаете её на тактовый вход DDS, который будет использован как целочисленный делитель, скажем на 2, 4, 8 и т.д. (а можно и выше Найквиста пойти, если сильно хочется). Тут фокус в том, что наиболее значимые спуры DDS (images) будут отсутствовать. Точнее они будут “схлопываться” (весьма удачный термин, когда-то придуманный Сергеем), т.к. комбинационные частоты DDS совпадут с его гармониками. И, собственно, всё. У вас на выходе:
- любые низкие частоты вплоть до 0
- низкие шумы (DDS работает как делитель)
- низкие спуры (DDS работает как делитель, images отсутствуют)
- низкие гармоники (порядка -50 дБн)
Дальше вопрос – что делать с этими низкими гармониками (сигнал-то нужно усиливать)? Ответ – push-pull усилитель, как раз два широкополосных трансформатора хорошо смотрятся на этих частотах.

Так что же помешало им довести идею до чипа? За этот период времени сожрали Хиттить, Лайнеров, а на PDS сил не хватило?

Да, с их слов якобы не хватило.
Добавлю ещё что удалось найти в переписке о простоте и потреблении.
We have the same Digital designer working on this that codes the DDS
circuits. His thoughts are that the PDS logic is significantly smaller.
The PDS power was about 0.33 of the DDS.
This is good as it will generate Interest.

Это всё лапша. Ведут они себя как собака на сене. Я эту фирму не очень люблю.
Только Hittite удерживают от полного перехода на Avago(Broadcom), MACOM, Triquint(Qorvo).
Лучше бы вы к Texas Instruments обратились, те производят лучшее впечатление.

Кстати, у них и полноценных DDS нету, есть только ЦАПы, заструганные под DDS, но с лучшими параметрами, чем DDS ADI.
А это как раз и не создало бы прецедента, о котором предположил здесь Александр Ченакин, рассуждая с точки зрения мэнеджера.

Не хотел об этом писать, посколько это в разное время, скорее всего, уже не раз говорилось, но все же решил отметить пару уязвимых мест Виталия в его "крестовом походе за сакральным PDS".
1) Виталий почему-то слепо уповает на интегральную технологию и с упорством, достойным лучшего применения, стучится в разные конторы типа ADI. По моему скромному мнению, ситуация же здесь в действительности обратная. В чипе, с очень высокой вероятностью, никаких хороших параметров получить не удастся. В первую очередь, из-за проблем с ЭМС. Во всяком случае не удастся с первого раза. Мы с Алексеем (rloc)получили довольно большой опыт использования DDS на дискретных элементах и DDS в виде интегральной схемы. Для одних и тех же тактовых частот интегральный DDS вообще ни в какое сравнение не идет с дискретным (хуже спуры, хуже шумы, хуже все, кроме потребления и габаритов). Поэтому проскочить этап построения PDS на дискретных элеметах (можно назвать его этапом прототипирования), если вы серьезно занимаетесь этой задачей, не удастся. И здесь мы переходим к проблеме 2.
2) единственный прототип у Виталия очень слабый. То есть он не выдерживает критики по большинству значимых параметров. И это у потенциального заказчика отбивает желание заниматься этой проблематикой.
Но в любом случае Виталию нужно стучаться не в ADI, Texas, Qorvo, а в компактные конторы, занимающиеся ПЛИС и цифровой обработкой. Делать цивильный прототип на рассыпухе. А дальше будет видно, насколько хорош PDS. Если на дискретных элементах искомых параметров получить не удастся, то о чипе можно забыть: все будет только хуже.

Раньше мы уже обсуждали этот вопрос. Для PDS нужен особый ЦАП, работающий от двух частот – опорной и сигнальной. Не вижу возможности построить его на ПЛИС. В макете у нас это RS-триггеры с резисторамы, «размазанными» по печатлой плате. Ну и какого можно было ожидать результата? Единственно подтвердилась работоспособность идеи.

Виталий, Вы же не выявили источник высокого шума в макете. RS-триггеры были реализованы внутри ПЛИС, имеющей заведомо (по опыту) высокий шум из-за низкой внутрикристальной ЭМС - это то, что сразу бросается в глаза. Достаточно было вынести эти триггеры за пределы ПЛИС и стробировать от внешней опоры (или двух по вашему замыслу), чтобы добиться хорошего результата. После шума вылезут другие проблемы, их тоже надо будет решать, и так несколько итераций, пока не выявятся узкие места дискретного исполнения. После чего можно говорить о переходе к интегральному исполнению. По-хорошему, разработкой макета вы должны были заниматься сами: и выбором элементной базы, и топологией печатной платы, и отладкой, тогда в голове сложится целостная картина взаимодействия всех элементов и можно говорить о дальнейшем развитии.

И это мы тоже в своё время обсуждали. Это не шумы триггеров. Это шумы помехи дробности. Проверить это очень просто: если частота сигнала кратна опорной, то шумы уменьшаются на порядок.

Не правильные выводы, при кратных частотах ЭМС внутри ПЛИС сказывается в меньшей степени. Но тема у нас о концепции, предлагаю не углубляться в детали.

Там ещё начала действовать доктрина NIH - Not Invented Here, запрещающая принимать идеи со стороны.

Похоже на отказ в вежливой форме.

Вот что "крест животворящий" то есть обработка цифровая животворящая с DDS-ом делает. Это верхний край рабочей октавы.

Потрясающе! Примите мои поздравления

Надеюсь, что теперь у Виталия скепсиса относительно "рассыпушечного" решения как DDS, так и PDS поубавится.

А какой ЦАП применили, если не секрет? Тот самый, Аджилентовский-Аваговский или какой-то ещё?

Очень круто! Но есть вопрос. Это, простите. сигналы с какой стороны креста? Т.е это цифровое подавление спуров на приемной стороне, или это хитрый алгоритм цифрового подавления спуров в кодогенераторе ДДСа? Но тогда каким образом опустилась шумовая полка?

Уровень несущей на второй картинке ниже на 6дБ, а полоса анализатора в десять раз уже Но всеравно выглядит очень красиво.

Подавление спуров осуществляется по выходу DDS. RBW во втором измерении в 10 раз уже.


Аналог-девайсовский. Аджилент своими цапами не торгует.


Понижение уровня несущей - плата за подавление спуров. Полоса при первом измерении была взята в 10 раз шире просто для того, чтобы быстрей просканировать спан 20 МГц и убедиться, что он весь изобилует спурами. А во втором измерении полосу я сузил, чтобы удостовериться что основной массы спуров нет. То есть второе измерение - более достоверное, но и более затратное по времени.
Вот как это выглядит в более широкой полосе обзора при одинаковых RBW (выходная частота другая). На FSW видно, что в широкой полосе спектр DDS без цифровой обработки представляет собой не шум, а очень плотно спресованные спуры малого относительного уровня. Об этом ранее как-то упоминал Александр. Но как говорится, лучше один раз увидеть, чем 10 раз услышать. У любой интегральной микросхемы DDS картина будет еще децибел на 10-15 хуже.

Добавлю к предыдущему посту Сергея. Обработка - аппаратно-программная. Если сделать поправку на пролаз УКВ станций, типичных спур FSW с уровнем -120 дБн, неидеальность опорного источника, конечную ЭМС на уровне -105 дБ ... -110 дБ от далеко стоящего маломощного ГК и его гармоник, то остаются спуры смесительного характера, почти без проигрыша в шумах. Смотрим, что получается в UXG на 10 GHz (спан 20 GHz):



После приведения к одной частоте - близко, и без использования эксклюзивных технологий, на широкодоступных компонентах. Вижу у Keysight стал доступен сервисный мануал, где подробно расписана структура.

P.S. Пролаза источников DC-DC не видно, можно смело применять.

Я надеялся, что после того, как их полупроводники стали Avago-Broadcom, они станут доступными.

Тут немного другая история. Году эдак в 2007 аджилент продал часть полупроводникового бизнеса в аваго. Поэтому ряд чипов с почти идентичными параметрами до сих пор есть и у аваго и у аджилента: например, HMMC 5040 (аджилент) и AMMC 5040 (аваго). То есть это чипы, разработанные еще в аджиленте и потом переданные для производства в аваго. После этого аджилент по-прежнему продолжал разрабатывать новые чипы для своих нужд, но они уже шли с индексом 1GG6-GG7. Купить их было довольно проблемно даже до санкций. У аваго этих чипов не было в принципе. Зато они сделали несколько своих. Что касается последних разработок уже под вывеской кисайта, то к аваго это не имеет никакого отношения.

Впечатляющие результаты

А какова природа спуров в кружочке отмеченных? Пролаз через полосу ФНЧ петли?

В UXG нет петли. Это генератор прямого синтеза. Алексей привел эту картинку, чтобы показать, что у эксклюзивного ЦАП Кисайта при умножении вблизи несущей не все слава богу. У меня есть ощущение, что в прямом синтезе можно получить и значительно более качественный спектр, нежели в N5193A

Так в этом и вопрос- судя по блок-схеме UXG спуры ДДС должны были тоже умножится. Т.е на рисунке "волохатость" исходного ДДС, вырезанная полосовым фильтром после умножения? А у Вас были неплохие наработки по очистке спектра исходного ДДС. Можно ли "скрестить ужа с ежом" или схемы очистки спектра узкополосны и надо менять блок-схему и частотный план "нового UXG"?
А где можно посмотреть спектр клока, который идет на ДДС UXG? Может кто ковырял прибор и влез анализатором спектра в схему?

Думаю не помешает схема перед глазами, чтобы представлять общую структуру аналоговой части N5193A.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Получается, что так. Рабочий диапазон 0.65 ГГц - 1.5 ГГц при тактовой 6 ГГц. Смело они оставляют выход ЦАП без полосовой фильтрации.

Полоса остается широкой, возможны все виды модуляции. Ранее думал, в UXG есть своя "изюминка".

Сложно найти пользователей у нас в стране, до недавнего времени прибор попадал под санкции, пока не появились версии с ограниченной скоростью. Всегда в таких случаях задаю вопрос: кто будет закладывать прибор в серийное изделие?

Огромное спасибо, теперь все стадо более понятно. И клоковый сигнал ЦАП выведен на заднюю панель, как оказалось, и структура синтеза 6 ГГц клока видна, хотя и непонятна, зачем было делать 4.8+1,2 а не сразу взять ДРО на 6 ГГц.