Спасибо, Алексей! Также хочу поблагодарить всех, кто нашел время и возможность посетить семинар. PPT презентацию семинара можно скачать здесь:
http://www.radiocomp.ru/joom/index.php/ru/...nakina-v-moskve
Другие материалы:
www.alsynt.com
Связаться со мной (всегда буду рад ответить):
achenakin@hotmail.com


Нет, не за счет смесителей, а за счет увеличения числа некоррелированных источников (например, КГ). А смеситель… что смеситель, что умножитель – та же пара диодов с трансформатором (балуном) и, соответственно, та же функция.


Этот вопрос уже поднимался (и не раз). Вот он, вечный двигатель:
https://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...t&p=1211901

Премия (морально-поощрительная) всё ещё остается не востребованой:

Все это уже обсуждалось, правда, что-то найти в этой теме практически невозможно (я иногда делаю себе закладки). Тема стала площадкой для обсуждения синтезаторной тематики, все уже друг друга хорошо знают, и кто чего стОит. Вы Cach – приятное исключение – луч света в темном царстве, так что выходите из тени .



Нет, это все-таки шахматы. Тут ноги растут с того же семинара – байка про изобретателя шахмат, который в качестве награды попросил положить одно зернышко на первую клетку шахматной доски, два на вторую, четыре на третью и т.д. Смысл в том, что функция 2^n сильно быстро растет. Никаких КГ не напасешься…


Да ладно скромничать. До -120 (на 10 ГГц, как я понимаю) на чем угодно можно дотянуться. А нужно сильно лучше, берете шахматы наоборот (x2 x2 x2…) – теперь уже хорошо, что частота растет быстро на копеечных элементах без всяких подстроек.

ЗдОрово Согласен, это - шахматы.

Да запретили мне все ваши очень толковые идеи, навязали бестолковые.
Через неделю ухожу в отпуск и ищу новую работу с новой специальностью.
Купил себе хороший 4K-монитор, буду изучать современные технологии программирования.
Очень рад, что Вы не сдаётесь, удачи Вам с вашими новыми проектами

Тема настолько большая, что найти ответ на интересующий вопрос сложно. Спасибо Вам, Александр, за ссылки. Сам я занимаюсь несколькими направлениями, но "синтезаторостроение" вызывает особый интерес.

Вместо километрового кабеля можно применить что-то типа такого: http://micro.apitech.com/pdf/delay-lines/BAW-delay-line.pdf или http://www.teledynemicrowave.com/baw-devices-delay-lines. А какой делитель частоты будет поддерживать шумы менее -170..-180 дБн/Гц? Может быть лучше в шахматы до 10 ГГц, где n-е количество генераторов заменят декорреляторы в виде линий задержки (а как еще по-другому)?

Лучше не делать резких шагов, кто его знает, как оно там. Вам также удачи, и, надеюсь, ещё не последний раз здесь.


Регенеративный… может быть:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Как по мне, так чудес не бывает. Если Вы найдете ПАВ с такой-то задержкой, то, наверное, Вы найдет ПАВ (кварц), который будет просто отфильтровывать (подавлять) шумы ниже 1 МГц (100 кГц и т.д.). Это всё равно, что работать в частотной, либо временной области. Так что, задерживай, не задерживай…


Да, лучше в шахматы до 10 ГГц, но, всё-таки, суммируя некоррелированные источники. Это больше игра ума, чем практический пример. В этом плане предлагаю решить такие, вот, ”задачки Ченакина,” которые я у себя иногда запускаю (что-то уже тут, наверное, было, но можно и вспомнить):

1. Некоррелированные источники
Сколько нужно кварцевых генераторов с шумами -176 дБн/Гц на 100 МГц, чтобы получить шумы -164 дБн/Гц на 1.6 ГГц?

2. Левый спур
Имеется сигнал 80 МГц с -30 дБн спуром слева, отстоящим на 1 МГц:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Сигнал подается на делитель на 100. Что мы увидим на выходе?

3. Дробный умножитель
Как проще (практически) умножить сигнал на 3/2? А с наименьшими шумами?

4. Имеется такая схема:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Используется цифровой делитель и детектор (возможно, их комбинация – весьма практический пример типа ADF41XX) с шумами -140 дБн/Гц (весьма реалистично). Предположим, что наш сигнал опоры м подставки имеет намного меньшие шумы (тоже реалистично, да?). Как уменьшить шумы делителя/детектора на 6 дБ (используя ту же микросхему)?

5. Малошумящий DDS
Строим DDS на ЦАП с шумами, скажем, -150 дБн/Гц. Как можно улучшить шумы DDS на 6 дБ, оставаясь на той же частоте? Нарисуйте структурную схему (задача имеет много решений).

При желании можно продолжить. Ещё задачки, кто подбросит?

А можно ли за этот бюджет и в тех же размерах придумать что-то более малошумящее?


У них вроде две петли было, могу детальнее поискать структурную схему. Прикладываю свои измерения 7-летней давности. Спуры у них очень высокие в сочетании с низкой скоростью перестройки, сложно использовать.


Как вспомню, неловко за некоторые свои размышления становится.


Да, что-то в этом есть, своего рода пик схемотехники, когда во всей схеме не должно быть слабых звеньев, от структуры и схемотехники до ЭМС и конструкции.


Не пробовали?


По поводу шахмат. Заметил, что мы очень мало внимания уделяем схемотехнике, больше полагаемся на готовые кубики. Может разбавим нашу тему "забавной схемотехникой"? Какими-нибудь совсем простыми задачками, доступными и понятными всем. Обязательно простыми, потому что только так работает.

Например, возьмем избитую тему малошумящих LDO. В свое время был воодушевлен на решение проблем в этой области вместе с Advantex (обязательно заеду) со схожим вариантом решения. В QS, чего уж таить, использована схемотехника аналогичная MAXIM. Analog Devices выпустила нам в помощь серию специальных ультра-малошумящих LDO ADM715x. Но так ли все гладко в этой области? Напишите, какие минусы на ваш взгляд присущи микросхемам ADM715x, без оглядки на нужно/ненужно по шумам?
И сразу, опережая ответы, задачка. Возьмем за основу классическую схему Видлара 1971 года. Можно ли ее изменить так, чтобы превратить в регулируемый источник напряжения до 200 мА, не добавляя усилителей и сохраняя первоначальную простоту, применительно к нашей теме СВЧ, т.е. не обращая внимания на точность температурной стабилизации и коэффициент стабилизации?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

P.S. Если понравится тема задачек, продолжим в разных сферах: умножителей, делителей, усилителей, ФД, ГУН-ов и т.д.
P.P.S. Старт-ап схемы в AWR13 Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Oo))) Александр, пока я торчал в своей конторке, Вы уже пару сменили, причём, вполне успешно.

Хорошая идея, только будет ли кто-то делиться схемами?


Поддержу начинание. Помимо шумов нужно ещё подавлять помехи по питанию (например, от импульсных источников). Здесь может хорошо работать такая схема:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Операционник выбирают исходя из малых шумов и хорошего подавления помех питания в широкой полосе - например, тот же OPA211. Транзистор – лучше составной типа NZT660A. Напряжение берется с опорного источника, дополнительно фильтруется, а дальше уже все делает операционник. Думаю, все остальное достаточно прозрачно.

Кто много вопросов задает, тот и первый.


Безусловно важный параметр, поэтому внес коррективы в схему на BJT с добавлением одного транзистора и увеличением КУ, а следовательно и повышением режекции пульсаций питания. По сравнению с классическим Видларом, резистор R4 позволяет регулировать выходное напряжение в больших пределах, при одновременной небольшой коррекции R2 для сохранения термостабильности.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Очевидными плюсами такой схемы являются:
1. Хорошая режекция пульсаций питания, при том что в схеме нет фильтрующих звеньев (впрочем никто не мешает добавить, и такие варианты возможны, чтобы отмести всякие сомнения).
2. Возможность применения малошумящих транзисторов с большой площадью кристалла (относительно ИМС) и низким фликкером, с фильтрацией которого всегда много проблем. Особенно актуально для ГК диапазона 10 МГц.
3. Выбор рабочих точек транзисторов, чтобы меньше тепловых шумов резисторов трансформировалось на выход LDO. Во многих случаях можно обойтись без больших фильтрующих конденсаторов.
4. Низкая цена.

Красиво?


Действительно хорошая схема. Вопрос в цене, хороший операционник и ИОН обойдутся недешево. И от фликкера на низких частотах не избавиться, обычно ИОНы сильно шумят, никак не достучаться до производителей, чтобы они бандгап делали по площади таким же, как выходной транзистор.

P.S. Как-то мне задали вопрос: могут ли DC-DC источники быть с низкими шумами? Что вы думаете?

Александр Ченакин, я был очень рад общению с Вами. Вы точно на своём месте, я - точно не на своём.
Спасибо за моральную поддержку, но она неуместна в данном случае.
Бывает так, что хороший совет хуже плохого...

Ну, тогда можно и так:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Спуры всё равно придется фильтровать.


Бывает и так. Из далекого далека трудно судить. Удачи!

Александр, подскажите пожалуйста, как правильно промерить спектр подавления помех такими фильтрами. Понятно, что делается инжекция сигнала со стороны нефильтрованного питания, а измеряется сигнал после фильтра. Но вся проблема в том, что эти обе цепи совсем не 50 омные. И то, что прекрасно фильтрует тестовый сигнал с 50 омного источника, в реале пропускает помехи, которые вылазят потом в виде спуров.
Как должна выглядить "по уму" измерительная цепь?

Да, наверное одна из самых популярных схем активной фильтрации. С одним транзистором при больших токах режекция может быть недостаточной, из-за падения h21, а с двумя - вполне достаточной в большинстве случаев.


Частота преобразования DC-DC неуклонно растет, в ближайшем будущем ожидается повышение частоты 5->10->20 МГц. Пассивная фильтрация упрощается. Вопрос с диапазоном частот 10 Гц - 100 кГц, шумит ли DC-DC в этом интервале? Или LDO следом обязателен?
Подчеркну, вопрос интересен и тем, что за ним сразу следует вопрос об импульсном управлении катушкой ЖИГ. Не могу сказать, что мне известен точный ответ, поэтому важно услышать мнение всех, кто читает эту ветку.

В смысле импульсном ? Если имеется ввиду банальный ШИМ, то получится ерунда, спуры стоят как лес, ЧМ катушка не успевает отрабатывать. Виновата собственная емкость катушки. Если же это использование импульсного преобразователя для питания низкоиндуктивной обмотки ЖИГ, возможно однослойной намотанной лентой- это возможно, но все-таки желателен линейный пост-регулятор ( транзистор) , хотя бы с падением в пару вольт на нем. Для конкретно ЖИГ генераторов это не проверялось, а вот быстроперестраиваемые ЖИГ фильтры с низкоиндуктивной обмоткой встречались.
Хотя вот посмотрел- есть такая интересная серия генераторов у гигатроникса FTO http://www.gigatronics.com/product/c/Model...-GHz-to-7.0-GHz c нормированной частотной полосой катушек.

Я так понимаю, Вы хотите померять PSRR (Power Supply Ripple Rejection) в зависимости от частоты (это не 50-омная среда)? Можете посмотреть детали у TI:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
А вообще, помехи цепей питания проявляются в синтезаторных спурах опосредованно, в том плане, что они должны ещё промодулировать управляющий вход ГУН или фазовый детектор и т.п. Т.е. эта проблема комплексная (и решение, соответственно).


Как Вы собираетесь это делать? Кстати, была когда-то идея импульсного управления не путем переключения напряжения/тока, а переключением кол-ва витков катушки (при фиксированном токе). При этом обмотка разбивается на несколько частей с кол-вом витков N, N/2, N/4 и т.д., а финальная подстройка происходит уже в ЧМ (или в самой малой основной) катушке, где индуктивность не столь велика. По идее, таким образом можно попробовать убыстрить ЖИГ. Из недостатков – снижение эффективности (повышенное энергопотребление) на нижнем краю диапазона.

Да, спасибо, это то что надо. Как то не смотрел в сторону активных инжекторов сигнала помех (ripple injector) использовал или стандартные bias-t 50-омные, или трансформаторы тока, но они заваливали полосу измерений до сотен кгц, а хотелось промерить подавление PSRR хотя бы до частоты ФД в петле. А в современных схемах это десятки а то и сотни МГц.
Механизм появления спуров при плохом PSRR для меня не ясен, например недавно ремонтировал анализатор спектра одной известной японской фирмы, петлю ФАПЧ 2 гетеродина (DRO). На спектре сигнала были фантомные сигналы -70 dBc на расстоянии частоты помехи от основного тона. Помеха проходила по питанию прескалера 400 мгц. При этом сигнал питания укладывался в норму по даташиту.

По поводу энергоэффективного управления ЖИГ. Когда-то встречал статью о применении управляемого магнитного шунта для изменения поля, которое "видит" сфера. Т,е источник поля- или постоянный магнит, или обычная катушка, а магнитный шунт замыкает часть линий поля в обход зазора со сферой. В те времена идея не пошла, т.к магнитный шунт нелинеен, и терялась линейная зависимость частоты от тока- основное достоинство ЖИГов в старые времена. Но с применением ФАПЧ и в синтезаторах проблема исчезает. А на управление магнитным шунтом ( насышающейся ферритовой вставкой) требуется гораздо меньше энергии, чем на запитку обмотки ЖИГа.
Про вариант с механической системой управления магнитным полем у PMYTO я тут уже писал. Микродвигатель от системы зума фотообектива двигал керн с постоянным магнитом и перестраивал ЖИГ. Потребление упало настолько, что можно было питать синтезатор от USB. Конечно медленно, время перестройки по диапазону сотни миллисекунд, но для ГСС подходит. Только желательно добавить датчик холла в районе ЖИГ сферы и от него завсети обратную связь на сервосистему микродвигателя- намного облегчает начальный запуск такого ЖИГа.

В первой итерации хорошо понизить энергозатраты на управление. По схеме ниже - одновременно открываются либо Q1/Q4, либо Q2/Q3. В зависимости от скважности, ток от L1 передается в L2 (YIG), либо рекуперируется обратно в V1. Обратная связь - по току L2 (YIG).

Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Шумит, прилично. И причина на мой взгляд - устоявшееся представление о шумности DC-DC преобразователей, влекущее за собой игнорирование производителями сопутствующих вопросов. С другой стороны, никто не мешает сделать свой преобразователь.

Ну так это обычный buck-boost c синхронным выпрямителем получается- есть готовые микросхемы типа LTC3115. Только надо ЖИГ ( и перобразователь) защитить параллельным диодом от самоиндукции при неожиданном выключении преобразователя. И желательно снизу ЖИГа поставить обычный линейный регулятор с минимальным падением напряжения на транзисторе. Делали такую схемы при наличии только низковольтного питания, а ЖИГу требовалось 10-15 В для быстрой перестройки.

Ожидал вопрос ) По шумам подойдет? Поставили бы подобную микросхему в ЧФД в малошумящем синтезаторе? А по сути схожие принципы построения, с обратной связью.


Согласен. Пока стараюсь донести саму концепцию.


Не очень она и быстрая. Пока вижу единицы-десятки мс. Вопрос скорости интересен, в импульсном режиме управление можно поднять вольт до 100-200. Более-менее понятно с набором тока, сложнее со сбросом: чтобы быстро сбросить, надо дать индуктивности поменять полярность (самоиндукция), в пределе до минус 100-200 вольт, но тогда и магнитное поле поменяет направление. Если честно, не знаю что будет в этом случае, на какую частоту перескочит ЖИГ?

Со скоростью вообще интересно. Для моих задач порог быстро/не быстро лежал где-то около 10 мкс, поэтому долго не мог понять почему QS быстрый, пока не столкнулся с ЖИГом.

У ЖИГа есть такая дрянь, как термодрейф, дрейф во времени, гистерезис и т.д.
Это сказывается не только в ЖИГ-генераторах, но и в моих любимых ЖИГ-фильтрах.
В отличие от ЖИГ-генератора, ЖИГ-фильтр живёт своей жизнью и не повторяется

Поставил бы куда? Питать микросхемы синтезатора, где можно наловить спуры по питанию- нет, по крайне мере без нгавороченного пассивного фильтра а после него LDO стаба.
Питать обмоку ЖИГ, которому глубоко наплевать на помехи в виде иголок в связи с отсутствием какой- либо емкостной связи с СВЧ цепями- поставить можно. Но при прямом питании обмотки ЖИГа с импульсника ЧМ обмотка просто надрывается, пытаясь выровнять пульсации тока. Поэтому и рекомендую пост-регулятор тока.


Дык быстрее и не надо было. Там вообще было хитрое управление импульсником- в режиме постоянной частоты импульсник следил за напряжением на пост-регуляторе и держал такое напряжение, чтобы на регуляторе падало 0.8В ( mosfet там был, для биполяра надо больше)
А в режиме свипа в зависимости от потребной крутизны свипа процессор выставлял ЦАПом необходимое напряжение в зависимости от индуктивности обмотки примененного ЖИГа.

Пробьет обмотку. Хотя когда-то мотали ПЭЛШО чтобы не пробивало. Но там и других граблей хватает - собственную емкость обмотки надо учитывать, там игла тока пойдет через собственную емкость обмотки немалая в начале свипа. Отставание частоты из за вихревых токов в сердечнике и его нагрев ими же. Что то я не встречал магнитной системы ЖИГа из тонких пластин или витого пермаллоя.
По поводу быстроты- тут надо отличать перестройку на соседнюю точку по частоте или на любую точку диапазона. На соседнюю точку вообще можно ЧМ обмоткой тянуть, а через основную пускать плавно изменяющийся ток.

Можно провести некоторую аналогию ШИМ c ЧФД, в обоих случаях разница сравниваемых величин превращается в ширину импульса. Вопрос в том, насколько более шумная схемотехника ШИМ? Можно ли надеяться, что шумы усилителя сигнала ошибки, ШИМа и драйверов ключей в ИМС DC-DC преобразователя не дадут больших шумов в области низких частот?


При большой частоте преобразования пассивной фильтрации достаточно.


Хорошо между любыми частотами переключаться, понять какие перспективы у ЖИГа, есть ли шансы потягаться с VCO в скорости?

Ну где-то на 120-140 дб шумнее, если тупо сравнивать спектры LDO и импульсника до фильтра.
Другое дело, что у той же LTC3115 можно подать сигнал внешней синхронизации и точно знать частоту преобразователя и их гармоники и соответственно с ними бороться.

Выфильтроваться то можно при высоком порядке фильтра, да и индуктивность обмотки помогает, но тогда ничего от быстродействия не остается. А еще импульсные стабилизаторы в режиме стабилизации тока нестабильны, могут давать забросы ( перерегулировку) при переходных процессах итд.
Был вариант с прямым управлением транзисторными ключами импульсного преобразователя с микроконтроллера, с предустановкой параметров ШИМ и feed-forward регулировкой. Контроллер управлял и синтезатором, поэтому знал будущую частоту ЖИГа.

Никаких шансов. Только в качестве достаточно медленной опорной частоты с хорошими ФШ. А быстродействие обеспечивать малошумящим VCO в гибридной схеме синтезатора.
Я воевал с быстрыми ЖИГами в качестве следящих фильтров, там скорость перестройки была критична, но ниже требования по точности установки частоты ( ширина полосы пропускания десятки МГц).
Ленточные низкоиндуктивные обмотки, обмотки с вкладками из медной фольги ( незамкнутый виток) для бокового теплоотвода от обмотки, и другие премудрости.

Есть сомнения, к примеру если привязать к кварцевому источнику с низкими шумами, а они, как известно, потом преобразуются на низкую частоту, и желательно по пути не прибавить новых шумов. По частоте готовые DC-DC трудно найти выше 10 МГц. Допустим ширина петли обратной связи в синтезаторе нужна около 1 МГц, значит частота работы ЧФД и ШИМ должны быть раз в 10 больше.


Вопросы просчета пропорционально-интегрирующих звеньев для ЧФД и ШИМ примерно одинакового порядка. Точно также можно утверждать, что косвенный синтез склонен к нестабильности, возбуждению. Запас по фазе в обратной связи в полосе регулировки дает гарантии стабильности.

Я помню как первый раз смотрел на график чувствительности ЧМ обмотки ЖИГа от гигатроникса и долго думал, как же там стабильности достичь, при полной полосе петли. Так и не придумал, обрезал полосу.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
С основной обмоткой там еще хуже, там еще и емкость, и гистерезис магнитный.
Вообще- то думаю вернуться к этому вопросу, благо китайские товарищи выпустили новые скопы со встроенным измерителем диаграммы Боде (фазоамплитудной характеристики). Так что можно поисследовать некоторые старые петли ОС ЖИГ синтезаторов на предмет стабильности и расширения частотного диапазона.

Есть данные, каким образом снималась характеристика (схема стенда)? При каком сопротивлении источника? На каком приборе?

Никаких. График взят из их флаера http://www.gigatronics.com/uploads/batch_u...ev-Jun2010).pdf
Встречал подобные и у других производителей, там бывало характеристика на ВЧ еще более странный вид имела.
По уму надо городить специальный стенд для измерений, с быстрым драйвером как ЧМ, так и основной обмотки.

Для случая идеального (условно) цифрового делителя как-то так:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Метод решения - целочисленный, через сложение спектров одиночных прямоугольных импульсов, пришлось отказаться от периодической дискретизации по времени и БПФ.

Два основных момента:
1. После компаратора, спур симметрично отражается относительно 80 МГц и падает на 6 дБ.
2. В процессе деления, как спур доходит до 0 МГц, он отражается от этой частоты и от всех частот N*0.8 МГц.

P.S. Отличная задачка для "поломать" голову.
P.S. Освоенный метод решения должен работать в обратную сторону (умножение).

Алексей, как всегда, на высоте – фундаментальный подход глубоко в проблему. Вообще-то меня бы устроило просто пониманием того, что спуры отражаются от 0 (а это далеко не все понимают). Кстати, мне пришло несколько писем с решениями (что весьма лестно и приятно), но тут та ситуация, когда обсуждение (т.е. ход мыслей) куда ценней правильного ответа (которого я тоже могу и не знать - без приколов, я задаю провоцирующие вопросы, иногда не зная конечный ответ - это же ведь не ЕГЭ). Поэтому, я всячески стимулирую, провоцирую, приветствую (как хотите) обсуждение сути проблемы. Не формальный правильный ответ, а конструктивный ход мыслей может продвинуть нас всех вперед.

С практической точки зрения, я бы в этой задачке делал бы акцент не на том, что спуры отражаются от нуля (и левый спур может выйти справа), а на том, что после делителя сигнал+один левый спур превращаются в "симметричный смесительный куст" вида LO+/-dF, 2dF, 3dF (dF отстройка спура от сигнала). Например, когда осуществляется подавление спуров путем апконверсии с последующим делением, крайне важно кардинально отфильтровать пролаз LO т.е. левый или правый спур (минимум децибел на 80), потому как будучи недофильтрованным, на делителе он даст "куст". А составляющие этого куста, отражаясь от нуля и гармоник делителя, могут вылезти и справа и слева.

Комичность ситуации в том, что Сергей именно такой ответ и предсказал ) Признаюсь, не ставил целью решить именно эту задачу, но так сложились обстоятельства, накануне услышал ответ про "отраженный от 0 спур", возмутился, мол на выходе будет не один и не два, а четыре, и распределение по уровням не такое, как многие ожидают. Согласитесь, на частоте 0.2 МГц уровень получился существенно отличающийся от 20logN, хорошо в меньшую сторону, что не всегда очевидно. Поэтому и сам процесс решения разделил на два этапа, чтобы было понятно откуда набегают дополнительные 6 дБ, и как симметрируется спектр при прохождении через цифровые устройства, что происходит при исключении амплитудной модуляции (в полной мере относится к процессам в ЦФД). Решение для регенеративного делителя уже было под руками, оно проще, но интерес был в цифровом делении. Плюс на подходе был алгоритм, который надо было на чем-то попробовать. Рекомендую порешать задачку, не исключаю, есть более интересный способ решения. "С лету", "с разбегу" дискретизовать сумму двух синусоид, превратить в меандр, при достаточно малой фазовой девиации несущей, не получится, слишком много отсчетов, не хватит вычислительной мощности, при условии большой динамики итогового решения. Но в этом и весь интерес, найти альтернативный вариант, понять где можно упростить. Так в схемотехнике и во всем остальном.


Интересно, какой ход мыслей у людей? Жаль, не многие пишут. Пусть на английском. Допускаю ошибочные решения. Вместе улыбнемся и "намотаем на ус".


Вот например задачка из ОГЭ 9 класс, за 2 года до ЕГЭ, первая попавшаяся под номером 26 (можно взять любую под таким же номером):
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Как вам? Ответ можно и в гугле найти, но для себя понять, что осталось со школы, куда интереснее. Как справимся, так и к ЕГЭ перейдем )

Ерунда. Даже рисовать ничего не нужно, считать тем более

У меня есть интереснее вопрос - два сигнала один намного ниже по частоте (раз в 20), чем второй, поступают на смеситель (диодный из серии ADE), далее выделяется суммарная составляющая ПАВ фильтром. Вопрос - в качестве LO лучше использовать более высокочастотный или менее высокочастотный сигнал?

Цитата(Chenakin @ Sep 16 2017, 08:28)

1. Некоррелированные источники
Сколько нужно кварцевых генераторов с шумами -176 дБн/Гц на 100 МГц, чтобы получить шумы -164 дБн/Гц на 1.6 ГГц?

увеличение шума на 12дБ, значит 4 раза по 3дБ => 2^4 = 16шт.

Задача была бы не такая прямолинейная, если бы нужно было получить результат, скажем -158дБн/Гц, или -152дБн/Гц на той же частоте .


опоздал уже с ответом

Цитата

3. Дробный умножитель
Как проще (практически) умножить сигнал на 3/2? А с наименьшими шумами?

Если попроще, то поделить на два и отфильтровать третью гармонику, она у делителей на два может быть с очень приличным уровнем. Если с наименьшими шумами, то возможно, делитель на два и потом смеситель с основным сигналом будет лучше.

Цитата

4. Имеется такая схема:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Используется цифровой делитель и детектор (возможно, их комбинация – весьма практический пример типа ADF41XX) с шумами -140 дБн/Гц (весьма реалистично). Предположим, что наш сигнал опоры м подставки имеет намного меньшие шумы (тоже реалистично, да?). Как уменьшить шумы делителя/детектора на 6 дБ (используя ту же микросхему)?

Так шум делителя или ФД мешает? Если уперлись в шум ФД, то увеличить частоту сравнения в четыре раза. Если в шум делителя, то увеличить частоту сравнения в два раза.

Цитата

5. Малошумящий DDS
Строим DDS на ЦАП с шумами, скажем, -150 дБн/Гц. Как можно улучшить шумы DDS на 6 дБ, оставаясь на той же частоте? Нарисуйте структурную схему (задача имеет много решений).

Не совсем понятно чем можно пользоваться (в смысле, что можно добавлять в схему)?
Оставаться на той же частоте я так понимаю относится к выходной частоте всей схемы (а не самого DDS)?
Какие требования по полосе частот (диапазон перестройки)?
Как соотносится генерируемая частота и тактовая частота ЦАПа/DDS?
Форма шума - шум имеется ввиду плоский - шумовой пол ЦАПа или он падает с увеличением отстройки?
На какой отстройке интересен шум?
Как-то очень расплывчато сформулировано.
Варианты:
1. Поднять выходную частоту DDS в два раза, обрезать широкополосный шум фильтром (это если мы в шумовой пол ЦАП уперлись), поделить на два.
2. Смешать выход с опорой, подняв сигнал вверх, потом отфильтровать и поделить "вниз" тут и больше 6дБ можно выиграть, но не понятно какие требования по полосе частот.

P.S. Выделите текст, если хотите прочитать

Вы на глаз определили 10 корней из семи Круто, Вы ясновидящий, не иначе Воистину Шаманъ

Лично у меня задача не вписалась в воспоминания физматкласса, который я закончил с отличием:
http://school.umk-spo.biz/gia/forum/chetrx/chtrxg_4

У меня ответ другой, без корней, но если подсчитать, то он сходится. Можете проверить ответ равен R = 10 / (sin (atan( sin(60) / (4 + cos 60)) ) ) / 2, можно было привести к другому виду, но зачем?

Задача решается исходя из общих свойств вписанного четырехугольника (сумма противоположных углов равна 180градусов), теоремы синусов, ну и элементарных вещей типа равенства вертикальных углов. Получается простое равенство из которого находится угол одного из вписанных треугольников, а потом опять же по теореме синусов находится радиус.

Когда я писал про "рисовать и считать" имел ввиду, что ход решения был очевиден из условия задачи и не требовал рассуждений/вычислений на бумаге, чтобы понять как ее решать. Мы когда-то решали такие в школе (еще при СССР) Кажется геометрия за 9й класс.

Развожу руками, нет слов.


Задачку понял так: LO/IF ~ 20. В общем случае кратность, с точки зрения спур, всегда предпочтительна по принципу: чем больше, тем лучше. ADE разные бывают, для IP3>30 дБм (диоды с высоким барьером) чаще такой кратности хватает. Иногда и при малой кратности можно выбрать частотный план так, чтобы N*IF не попала в рабочую полосу RF. И линейность смесителя можно приподнять прямоугольным LO.



Что-то мне подсказывает, в ответе ожидалось - уменьшение общего коэффициента деления в петле за счет введения дополнительных офсетных преобразований, а еще лучше - с добавлением умножения в петле. В предсказаниях не профи. Но в первую очередь - за отказ от ADF41XX и AD9515 подобных, появляются альтернативы.

Да Вы, батенька, ГЕОМЕТР! Оккама на Вас нет!

имхо, задачка на смекалку, решается чиста по теореме Пифагора и на базе известного уравнения окружности R²=(X-X₀)²+(Y-Y₀)², где R- искомый радиус, а (X₀,Y₀) - координаты центра описанной окружности.
берем равнобедренную трапецию с основанием 40 и 10 и углом меж диагоналями 60⁰ и помещаем в прямоуг. систему координат , чтобы левый нижний угол попал в (0,0). , стало быть правый попадет в координаты (25,25sqr(3) ). При этом также понятно что X₀=20
Так как координаты 4х точек от трапеции на окружности известны (берем только лишь 2 указанные, исходя из крестьянской хитрости) , вставляем их в уравнение и получаем систему из 2-х уравнений с неизвестными R и Y₀. Система решается даже без понятия о квадратных уравнениях с результатом R=10sqr(7).
8-й класс где-то , 2 -я четверть.

Про задачки…


Ход мыслей конструктивный. Вообще-то пишут, но в личку и на email. А что не пишут сюда на форум - да, жаль. Вместе бы и ус помотали, и проследили б, чтоб никто не насмехался бы (вместе тогда другое чтоб-на-что намотали).



На том и остановимся – 16 штук. Минимум. Отсюда видно, что это очень даже затратный (хотя и возможный) способ обходить 20logN.



Я бы довольствовался пониманием, откуда взялись 200 кГц. Ну, тут уж Вы кардинально подошли



Да, это многие отметили. Причем, третья гармоника делителя, обычно, не только большая, но и хорошо повторяемая Т.е. это весьма эффективный приём в копилке синтезаторщика.


Порассуждаю. Если сводить всё по минимуму, то можем упереться в шумовой пол делителя (обычно цифрового). Мне привели более убийственное решение в лоб – умножить на 3, а уже потом поделить на два. Возможно и так. Но, всё же, более элегантно выглядит регенеративный делитель на два. Один из его побочных продуктов, как раз, и будет 3f/2.




Ожидание верное. Когда упираемся в возможности ADF-к, то следующий шаг – это использование офсета, пока не упремся в шумы при N=1. А далее использование умножителей в петле. Да, мой вопрос не совсем корректен (сильно расплывчатый).



Опять же, мой вопрос несколько расплывчатый. Типичный ответ может варьироваться от ”увеличим тактовою частоту и далее (а) увеличиваем отношение Fclk/Fout, либо также увеличиваем Fout и ставим делитель". Ну а дальше я бы спросил: ”А что если Fclk уже максимальная?” Короче, я хотел бы подвести к ответу, что шумы в DDS во многом определятся шумами ЦАП, а ЦАПы в DDS можно использовать в интерливе, ну и дальше – не обязательно два ЦАП, а можно и больше. Это скорее не вопрос, а дискуссия.


Интересно, а как этой фичей пользоваться/задействовать?



Возможно, здесь многие и встречались? Помню Всероссийские олимпиады по физике – Грозный, Нальчик…

Ну и в целом, эти задачки я практикую на интервью. Тут два режима. Первый – проверить логику человека. Даю время подумать, правильный ответ не обязателен, интереснее посмотреть, как человек рассуждает. А вот второй режим – стресс вопрос – на ответ 2 секунды. Время подумать нет, только, что чувствуешь на подсознательном уровне. А что? Интуиция не менее важна. Это одна из четырех составляющих успеха. Кто приведет формулу успеха? Я серьёзно. Это один давнишний рассказ, но удивительно верный. Описывает формулу успеха – для чего/кого угодно – хоть программера, хоть хардверщика, хоть учёного, хоть спортсмена. Кто ни будь помнит? Удивительный рассказ. Автора не помню, и всего делов-то - четыре буквы, но каких!

Вот так и в ответе нестандартно подойти, чтобы вопросы появились.

Мне вспомнился анекдот-вопрос в тему: что делать, если на тебя напала группа здоровых негров афроамериканцев? Немного перефразируем: что делать, если на тебя напала группа амбалов-синтезаторщиков? Что им надо кинуть?

Ну, а что, тоже себе подход.

А “амбалы-синтезаторщики” – это кто? Вот, тут есть такие, например:
MTT-22
Вполне адекватные люди. Может и мы здесь свой клуб по интересам заведем ? Алексей, начинайте записывать в добровольцы .

Знаю только из пяти букв. Вам должен быть ближе Трамп, нам - ПутинЛарин (шутка).

Нет, я не шучу. Четыре буквы – это ТРОЯ, и рассказ я нашел, так и называется – “Рассказ о четырех буквах”. Прочтите, не пожалеете:
ТРОЯ
P.S. Это не историческое, это такое вот разложение по полочкам формулы успеха. Весьма занимательно и, к тому же, работает.

Я просто знал как решать эту задачу (не во всех подробностях естественно, но направление позволяющее ее решить помнил, пусть может и не самым оптимальным методом).
Вариант тау намного проще, но есть нюанс - в условии насколько помню не сказано про равнобедренность.


Да, смешивается 180МГц и 8..12МГц (используется не весь диапазон, а фрагменты с учетом возможных комбинационных частот, чтобы они достаточно давились ПАВ фильтром и ФАПЧ), получается 188..192МГц, которые фильтруются ПАВ фильтром. Вопрос был несколько в другом. Обычный смеситель ADE-1, сигнал LO подаем как положено +7дБм, второй преобразуемый сигнал подаем с меньшим уровнем. Лучше в качестве LO использовать более высокочастотный сигнал, или более низкочастотный? Я думаю первый вариант лучше, хоть второй для меня и удобнее...


Я чуть дальше пошел - преобразовал свой частотный план, в итоге все, что мне нужно могу получить без комбинационных частот для гармоник исходных сигналов до 30й включительно за счет возможности синтезировать одну и ту же частоту несколькими способами (есть три узких участка с комбинационными частотами 19го и более высоких порядков, думаю не смертельно). Однако не все так шикарно - если я недофильтрую основную частоту после утроения, то будет еще хуже, чем было изначально в простой офсетной схеме . Есть вариант как можно решить и это, сейчас неспешно обдумываю как всетаки лучше поступить. Пугают меня варианты, где палки маленькие, но их может быть много.


Если пошло про добавление офсетных преобразований, то могу усложнить. Допустим есть м/сх ФАПЧ типа HMC830 у которой встроенный VCO подключен к делителю внутри м/сх. Нужно уменьшить шум в петле ФАПЧ, запаса на увеличение частоты сравнения нет. У меня есть возможный вариант решения, нюанс в том как к трюку отнесется схема внутри м/сх которая управляет переключениями диапазонов VCO. Если интересно, можно обсудить.


Спасибо за комментарии!
Если ограничений нет, так может тогда и не возиться с интерливом и более быстрой FPGA, а просто включить 4ре ЦАПа параллельно? Их собственные шумы будут не коррелированы, в итоге получим 6дБ выигрыш. Это конечно в предположении, шумит в основном именно ЦАП. Заодно нелинейности ЦАПов частично компенсируются.


Чтобы задействовать это нужно написать так:

Прочитал, не пожалел. Но по-моему, слишком идеалистически. Как там тренера звали? Трофим?
Значит и кличка ему несколько иная должна была подходить: ТРОФЯ Ф - фортуна, фарт.
Помните, как там Коля на 4-м круге упал? Там как раз и могли быть потеряны лишние 4 секунды.
И на следующий год Коле не повезло (чисто в спорте) - он начал быстро взрослеть и тяжелеть.

Знаю, часто за отсутствием удачи, многие скрывают свои собственные объективные ошибки и промахи.
Но в моей практике были такие ситуации, когда многое от меня не зависело и всё складывалось иначе.
Это издержки коллективного труда, в котором индивидуалистический спортивный подход не прокатывает.
Да и в спорте часто именно фортуна оказывается решающей. Возьмите, например, футбол (не американский).

Ну и в продолжение мысли можно сформулировать развитие после таких обломов известной пословицей:
"Хочешь сделать дело хорошо, сделай его сам". Если это возможно, то букву Ф можно вычеркнуть.

Веснушчатая какую роль играет в этих буквах? На секунду выкинуть из рассказа. Спрошу пока, на скорую руку.

Мотиватор типа

Наверное, в общем можно охарактеризовать как Цель.


Если рассматривать за большой промежуток времени, на мой взгляд не влияет.


А если попробовать свои правила навязать? Было время, когда я остро нуждался в помощи, ездил по всему городу, к разным людям за консультацией. Лучше конечно, если в то время был рядом человек (или коллектив) за которым можно идти или "мозговые штурмы" устраивать.


Взял себе за правило решать сначала вопрос с элементной базой, потом - искать структурные варианты обхода. Был такой случай, заложили в одну плату ADE-25MH (близка к ADE-1), высоких требований никто не предъявлял. Когда настраивали, столкнулись со спурами под -70 дБн при LO/IF ~ 10 и решили вопрос ослаблением IF до минимального уровня (преобразование вверх). А как поставили в изделие, увидели возбуждение из-за огромного суммарного усиления и пролаза киловатных мощностей. К примеру, взять MAMX-009239-001500, и стоит дешевле, и доступен, и мощность ненамного больше, если прямоугольный сигнал подавать (при частоте ~200 МГц логические микросхемы справятся), при более высокой линейности. С полевыми транзисторами проще, они при меньшей мощности уже линейные, но вопрос в цене.


Много интересного было вокруг поста AFK #2445. Для наглядности нужно простую схему нарисовать.

Продолжим задачи по схемотехнике. Как вы думаете (или знаете), почему смесители на диодах с высоким барьером (высоким падением напряжения) как правило более линейные?

Это сказано было "между строк". Точнее, в сути вопроса содержалась доп информация, позволяющая отказаться от пути наиболее общего решения задачи, которое избыточно по сложности. Кстати, этот прием в технике я недавно весьма успешно применил, причем сложность некоего устройства в 10 раз уменьшилась по сравнению с прототипами. Обещали дать денег


Vhk вот вообще ставил питание ключей выше предельно допустимых режимов для увеличения ДД и IP3 своих смесителей. Такая же причина и тут, слабый сигнал не должен отпирать (пытаться отпирать) закрытые ключи смесителя, следовательно, закрытые ключи надо "посильнее" запереть.

По секрету, большинство задач из 26-х номеров решается именно с предложения: давайте предположим стороны (углы, фигуры подобными и т.д.) равными. И вообще все молодцы, задачи имеют несколько вариантов решений, что вводит некоторых учителей в ступор в случае несовпадения с печатным официальным решением.



Предположим RF,IF << P1dB, смеситель с диодами с высоким барьером остается более линейным.

предположим что мощность LO в обоих случаях одинаковая. Тогда все должно быть наоборот для малого сигнала- меньше ток - больше Rd и его нелинейные компоненты.

По поводу суммирования нескольких источников для понижения ФШ это тут было http://www.analog.com/en/technical-article...th-silicon.html?
Интересно бы глянуть на код для автокалибровки сдвига по фазе на основе только детектора амплитуды.
Кстати, АД открыл секреты быстрой перестройки синтезаторов ADF43xx ADF53xx и теперь можно свободно использовать то что раньше было под NDA.
https://ez.analog.com/servlet/JiveServlet/d...520/AN-1353.pdf