Слишком сложный вопрос для такого мелкого спеца, как я. Мы делаем лишь транспонаторы частоты, мне выдают лишь требования по синтезу, да и то в урезанном виде. Даже архитектура транспонатора мне большей частью остаётся неведомой, не говоря уже о разновидностях модуляции и об алгоритмах ЦОС. В моём случае это звучит так: Уровень негармонических побочных спектральных составляещих должен быть не выше -90 дБ относительно уровня сигнала во всём диапазоне частот синтезатора. Ну или в какой-то полосе, скажем 500 МГц. И всё...

Ясно. Т.е. динамика SNR ограничивает прежде всего фазовые шумы DDS. Сглаживая ошибки квантования, мы превращаем спуры в шумы, которые пока нас устраивают. Именно - пока. Но тогда где Вы усматриваете ограничения в совершенствовании алгоритмов DDS?

Кстати, как вы думаете, сколько лет еще ждать до появления нитридных (GaN) ацп-цап с такими параметрами? При использовании нитридов 16 бит на 4-10 ГГц не кажутся уж такими невозможными. А вот нитридные смесители и прескалеры появятся не сегодня так завтра. И сразу проблема с IP3 станет несколько по-другому выглядить. Про шумы пока не скажу- технологии еще слишком сырые.

Алгоритмы возможно и позволят, но нелинейности ЦАП к сожалению плавают в зависимости от мощности, частоты, температуры ... Можно конечно калиброваться, вопрос в цене. Мое мнение - проще найти другое структурное решение, а от алгоритма взять минимум, при всех возможных вариациях, допустим 10-20 дБ.


Сложно прогнозировать, зависит от того, как цены будут падать. Пока усилители не выгодно смотрятся на фоне старых технологий.

P.S. С Синтезпромом пообщался, для себя выяснил интересующие моменты, стадия разработки - пока промежуточная, амбиции грандиозные. Чувствую, шишек набьют много, ну а как без этого.

Ну часть воросов решается малыми жертвами: мощность и температуру кристалла ЦАП можно выравнять термостатированием элементом Пельтье и соответствующей малошумящей схемой АРУ на выходе. На этапе НИР вообще в термостате с жидким азотом работать, затем перебраться в НКУ. А от частоты после термостатирования охлаждением и выравнивания мощности уж куда проще будет калиброваться. И потом, 20 дБ - это уже неплохо, тем более, что прямую фильтрацию DDS, скажем, от цифровых помех, тоже не стОит исключать. Если помните тему 16-разрядного DDS, то Dr.Drew с AD9912 именно в них упёрся, причём их уровень был заметно выше остальных спур. При желании пока всё решаемо.

А куда Участник synthesprom делся, не удалось выяснить? Или не стали выяснять? Или это и был Юрий Сергеевич Цыплёнков?

Там отдельная история была, возможно партия бракованная или печать неудачная. Не сомневаюсь, проблема решилась. Но то, что одним из серьезных источников спур становится цифровая часть - это неоднократно подтверждалось, как например, когда Analog Devices перешла с AD9739 на AD9739A, или по тому, сколько места занимает изоляция цифровой и аналоговой частей в разработке Agilent на 7.2 ГГц. Причем с этим видом спур бороться сложнее всего.


Пусть люди работают, не будем отвлекать, молчу.

Да, согласен, цифровые помехи - редкостная дрянь, особенно, когда перемешиваются с полезным сигналом и проникают в узкую полосу. Но тут есть целый могучий арсенал борьбы с ними, начиная от LVDS и гальванической развязки (которая на ГГцах УВЫ неприменима) и заканчивая фильтрацией с помощью различных фильтров по входу и выходу: режекторных, ФНЧ, ФВЧ, на переключаемых конденсаторах. Кстати, даже HMC890LP5E для фильтрации DDS по выходу тоже может сгодиться!
Но фильтрация с помощью ФАПЧ всё-таки на порядок эффективнее...

Еще раз возвращаясь к наболевшему вопросу. На днях фирма Pascall объявила о выпуске малошумящих источников в диапазоне 200 - 3000 МГц XMN and XMNP Series:



Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Как видно, не только удваивают, но и используют произвольные коэффициенты. Вопрос о необходимости шумового пола на уровне -182 дБн для ГК можно считать закрытым. Пригодится для сравнения в какой-нибудь статье.

Перед тем, как уйти с головой в работу после переезда на новое рабочее место, подкину дровишек на прощанье:
На прошлой неделе искал тему про СВЧ-АЦП по ключевому слову Fujitsu и нарвался на следующую тему:DDS vs PLL+VCO
Мой новый ник фигурирует в названии, а я в теме не участвовал, так как она была создана ещё до моей регистрации в форуме, и даже последнее сообщение опередило последнюю на 4 дня. Хочу предложить уважаемым участникам темы и форума тему для статьи:

Думаю, что время настало. Естественно, что симбиоз прямого цифрового синтеза с ФАПЧ в статье предлагаю не рассматривать, ибо... ибо. Предлагаю объективно (без учёта недостатков интегралных DDS, которые зачастую упоминают многие авторы в качестве ограничивающих факторов) противопоставить возможности разных методов в решении одинаковых или схожих задач и оценить их дальнейшие перспективы. Если кому-то нужна тема для аспирантуры - вот она! На сём отланяюсь...

Какую цену/ время поставки они Вам предлагают?


Не надо ничего закрывать. Может и до –200 дело дойдёт, ничего не стоит на месте. Хотя пока и эти шумы, скажем так, вызывают уважение.
У меня вот возникла такая мысль. А что если объявить такой своеобразный конкурс на разработку умножителя частот с мин. шумами? Или лучше назвать это open source project, когда участники форума разрабатывают такой умножитель с обменом схемами и результатами измерений, т.е. обсуждая/повторяя/улучшая результаты друг друга. Можно для начала начать и с удвоителя со 100 до 200 МГц. Т.к. частота очень низкая, то склепать макет может каждый буквально на коленке. Правда тут нужно иметь 100 МГц источник с предельно низкими шумами и соответствующий измеритель шумов. С источником можно поступить тем же способом – разработать совместно. Тут есть такой момент. Т.к. источник нужен только для тестирования, то многие вещи можно упростить. Например выкинуть подстройку частоты (ну пусть получится не 100, а 101 - для тестирования умножителя это особой роли не играет.) Аналогично, старение тоже в данном случае не является проблемой. Т.е. можно закачать очень большую мощность в резонатор, чтобы забить шумы. И на фликер в некоторых пределах можно закрыть глаза (иметь дело с большими отстройками). Кстати, тоже всем будет интересно с таким источником поиграться. Вот только проблема, чем шумы измерять. Не уверен, что у всех есть E5052 или NoiseXT. А хотелось бы, чтобы результаты были бы соразмерными... Не знаю, вот такие мысли вслух. Есть ли смысл развить тему? Я бы взялся сформулировать задачу и поддерживать развитие темы, если это заинтересует участников.


Если коротко, то DDS (в сравнении с PLL) – это исключительно высокая скорость перестройки и разрешение по частоте. Соответственно, из минусов – ограниченный частотный диапазон и высокие спуры. Это известно и описывается во множестве статей. Тема для новой статьи (и уж тем более для аспирантуры) предполагает, что тут будет что-то новое, досель не исследованное. Что? Вероятно, Вы что-то хотели сказать, заложить какой-то смысл. Может стоит поделиться, чтобы тема получила развитие?


Это, наверное, от “отлынивать” (т.е. беру отпуск)? Хорошо, что не откланяюсь . А то прозвучало бы как, вот нате вам тему, а на меня не рассчитываете. Нет, батенька, раз уж решили заварить кашу (см. выше), давайте, продолжайте, а мы поддержим.

Ну на всю Украину вроде один только 5052 и есть, и то не могу вычислить у кого - проскочила одна статья с генератором на ДР с измерениями ФШ, ну может еще у этих http://www.nbuv.gov.ua/portal/natural/tpsv...9_2/34-40--.pdf ребят есть. Плюс с комплектовкой проблемы. Те же кварцы SC среза. Или, например, самый лучший умножитель,который мне доводилось видеть в изделии - удвоители и утроители на варикапах с проколом базы (иногда называют разновидностью ДНЗ). КПД доходит до 85-90% у удвоителей. Два утроителя через фильтр, т.е. умножитель на 9, при входе 60мВт давали 20мвт на выходе без компенсирующих усилителей, частота по выходу - порядка 500МГц. При полосе, правда, 2-3%. Марку примененного варикапа не помню (25 лет прошло, как никак) - что-то Томское бескорпусное 2А6ХХ. Шумы не меряли - не было требований, но не сильно должно отличаться от обычных варикапов на резких переходах. Литературы - почти ноль - вроде пару нистовских или НАСАвских статей. Если завтра до работы доберусь - попробую поискать ссылки.

Написано так, что как будто у вас там бои идут. SC вовсе не обязателен. Я и на AT 3-й ОТ достигал минус 135-130 на на 100 Гц и до минус 160 на 1 кГц. Сейчас есть идея сделать кварцевый ГУН 100 МГц с шумами, как у среднего термостатированного и подать это вместе с термостабилизацией ФАПЧ, как хорошую альтернативу второму. Очень дешёвое решение.

Александр, удвоитель уже есть AMK-2-13+ Minicircuits. Минус 178 у 100 МГц поднимает на 6 дБ "на ура".

Руку обжег из-за своих домохозяек за полчаса до поста - масло на сковородке вспыхнуло - индукционка на "бустере". Вот и в раздумьях - to go or not to go.
Я как раз о критериях хорошести - потери в 1-2 дБ vs 11дБ у AMK-2-13+, но полоса 2-3% против 5 с половиной октав у AMK-2-13+. Да и строить варакторные надо.
Не понял на счет фапирования - что за что цеплять. У себя давно применяю 90МГц VCXO, зацепленый AD9510 за OCXO 10 МГц очень узкополосным ФАПом, который, OCXO, в свою очередь зацеплен за GPS (с удовольствием отказался бы от OCXO, но есть дыры, где GPS не всегда доступен). Но мне ближняя зона - до 100кГц вообще пофиг. Что касается "достигал" - здесь, у меня на этой пока еще работе - основной критерий - или сразу с монтажа из Китая все работает без настройки (в диапазоне минус 40 - +85, правда без вибрации), или настроить должны мочь даже наши монтажники - бывший прапорщик один и бывший мебельщик - второй. Минут за 5. Отакие жизненные реалии серийного производства и текучки кадров.

У варакторных свой шум есть немалый. Этот,диодный, получше будет.
А цеплять за термокомпенсированный, например. Разумеется, за повторяемость на определённом уровне придётся побороться иначе смысла нет в возне.

Вообще-то нас учили, что чисто варакторные (реактивные) умножители - самые малошумящие, ибо отсутствует дробовая составляющая шума, в отличие от резистивных (диодных), да и фликкерная составляющая, в основном рекомбинационная ее часть, практически не выражена. Разница в 0.5-2 дБ в пользу реактивных. Но вот гибриды всякие, ДНЗ и варакторные на пробое (проколе) базы - Хто (по-украински) Знает.

Я не такой уж долдон, чтобы мурыжить об одном и том же!
Тему предложил не с бодуна, а накопив некоторый багаж знаний, ассоциаций и чужого опыта:
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...%F1%F2%E8%F2%FC
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...7684&st=165
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=107488
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...4312&st=545
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...ujitsu&st=0
и мн. др.
Кроме того - спектры DDS и PLL теперь очень заметно пересекаются, поэтому у многих возникает естественный вопрос:
Что применить в той или иной ситуации, DDS или PLL?
Зачастую коммерческий вопрос здесь становится второстепенным, особенно, если сам синтезатор по стоимости составляет проценты или доли процентов от всего радиокомплекса.
Ну и в довесок стоит упомянуть, что в DDS и PLL производители начали встраивать опции модуляции и свипа (думаю, что это только начало). Умозрительно оценить преимущества того или иного решения имхо очень сложно...

Влёт осмвоить несколько ПЛИС, микроконтроллеров, аналоговых, аналогово-цифровых, цифро-аналоговых и цифровых микросхем за 2-3 месяца, без ошибок - дорогого стОит! Нет уж, я лучше погляжу: попал я в тему али нет...

А по какой книге учили? Я тоже хочу заглянуть.

Есть такой момент. При определенных смещениях на некоторых частотах у варакторов появляется отрицательное сопротивление, что при больших уровнях сигнала приводит к паразитной генерации не только на субгармониках, но и иногда в широком диапазоне частот. Можно попытаться достичь стабильности и при больших мощностях, но встает вопрос повторяемости, заменяемости.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла



Помня давний разговор об "интеллигентном" отказе, не стал выяснять цену. Для порядка запрошу квоту, но думаю такие вещи надо делать самому.


Что касается приборов, есть один бюджетный вариант - APPH6000-IS400 - цена на 2 порядка ниже E5052B. Можно конечно к интерфейсу придраться или качеству калибровки, но ...

APPH медленней работает.

Не знаю, не пробовал. В статье дали 5 звезд за скорость, наравне с DCNTS. Для сравнения E5052B - одна звезда

То rloc. Да, неустойчивость варакторных умножителей - хорошо известное явление (правда никогда не задумывался отчего это происходит). Но это небольшая проблема. Действительно подбирается смещение или немного подстраивается входная мощность - и возбуд уходит, а с ним и шумы. Мы строили тысячи таких умножителей за 9 лет - как-то без особых проблем.
То Dr.Drew. Что касается как учили. Тематика в те времена была достаточно закрытой - народ не даст соврать. Именно высокоэффективные умножители на варикапах мне объясняли ребята из горьковского Салюта - у нас на заводе шли изделия их разработки с немерянным количеством умножителей в диапазоне от метров до 2.5см. Самых разных типов. Были такие журналы серии Спецэлектроника. Электроника СВЧ. По известным причинам у меня сейчас нет доступа к ним. Что-то похожее здесь http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA284963 - считаются иначе, чем чисто варакторные - по ним, например, http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntr..._1965008592.pdf . Что касается шумов. Моя родная кафедра п/п с самого основания ее неким Вадимом Лашкаревым, кстати, первая в Союзе, была просто помешана на исследовании источников шума в полупроводниковых приборах, в первую очередь СВЧ и диодах особенно, поэтому я им склонен верить. Конкретно умножители на курсе Электроники СВЧ читал нам этот http://translate.google.com.ua/translate?s...ersons%2Fmelkov дядька - он хорошо разбирался ИМХО и в умножителях, и в шумах. Здесь проскакивала его в соавторстве с Ильченко (последний А. Ченакину должен быть известен - он давно перебрался в 17-й корпус КПИ) книжка по фильтрам на ферритах и ДР. Учились чисто по конспектам. Но вот книжек на русском по шумам в умножителях - не припомню. Когда заживет рука (заразы-хирурги в госпитале отрезали 7см кожи) - постараюсь найти пруфлинки на английском. Тремя пальцами кнопки топтать неудобно.

А посмотрите времена измерения на одинаковых настройках. Может меня глаза подвели.


Было бы хорошо. Меня на работе nasa.gov футболит.

Навскидку у APPH более высокая чувствительность до 400 МГц, меньше усреднений надо. Не удивлюсь, если внутри окажется All-Digital (без PLL), как у Symmetricom. А скорость счета напрямую зависит от внешнего компьютера

Посылают меня в командировку, завтра буду на пару тыс. км ближе к вам.

Давайте через Томск пока у нас тепло!

На транзисторе или на логике?


Ладно, AMK, так AMK, девайс известный. Сигнал прямо с OCXO идёт без доп. раскачки? Можно картинку шумов до и после? Мне интересно, где у AMK начнут собственные шумы проявляться.


Для умножения OCXO 2-3% - более чем достаточно, октавы тут не нужны. Тут больше вопрос повторяемости/стабильности для варакторных умножителей.


Интересно, где (на каком уровне) шумовой предел у резистивных и варакторных умножителей?


Довелось мне заняться маркетингом (к чему вначале никакого отношения не имел, стиль мышления был чисто инженерный), узнал много интересного. Одно из правил в рекламно-маркетинговых компаниях – это repeat, repeat and repeat. Поначалу, у меня к этому было абсолютно аналогичное отношение – ну чего по десять раз повторять, кто хотел - уже услышал, а кто не хотел – соответственно, не услышал. Но, как оказалось, не так всё просто. Кто-то может просто пропустить информацию, для кого-то она была не актуальна на тот момент, кто-то был не готов к восприятию (или просто был не в том настроении). Даже если информация и дошла до нужного адресата, повторение закрепляет достигнутое, работая чисто на подсознательном уровне. Повторение – мать учения.


А зачем там физ. PLL вообще нужна (ну, в смысле, LO синтезаторы для преобразования вниз на выс. част. могут присутствовать, но они всё равно стоят на фикс. частоте при проведении измерения)?


Это сколько? А когда холодно, то сколько?

На транзисторе. Логика на такое не способна пока.


8 дБм с выхода КГ без раскачки. На выходе видел минус 172 и без собственных шумов АМК. Эксперимент был поставлен за десять минут, включая сборку удвоителя с разъёмами - быстро и без запоминания картинок. В будущем, конечно, ещё раз буду мерить с сохранением данных. Но пока только на словах.


Сейчас температура болтается около минус пяти. Один раз падала до минус 20. Лично для меня холод начинается ниже минус 35. Всё, что выше, - прохладно, тепло и жарко.

Ну хорошо, я перечитал свои посты и понял, что я, возможно, коряво изложил суть идеи такой статьи или работы. Попробую ещё раз:

Есть фирма Hittite, которая делает очень хорошие микросхемы ФАПЧ для целого/дробного режимов, рекламируя их как замену DDS.
Они встраивают опции модуляции и свипирования, чтобы расширить область применения этих микросхем, при том, что стоят они относительно немало.

Есть фирма Analog Devices, которая делает очень хорошие микросхемы DDS и ЦАП, расширяя их рабочий диапазон частот всё выше и выше.
Они также встраивают в эти микросхемы различные опции, увеличивающие их функциональные возможности, и противопоставляют их современным микросхемам PLL.

Мы все знаем достоинства и недостатки дробного и целого методов ФАПЧ, мы также в никли в преимущества и недостатки интегральной и дискретной реализации метода DDS. Но вот теперь нам ставят задачу создания синтезатора, который может быть реализован тем или иным методом, причём Важен не только низкий уровень шумов, но и низкий уровень ПСС, а также должна быть реализована какая-то функция, например, высокоскоростной свип, как в одной из указанных тем. Вот тут для неподготовленного к задаче специалиста не всегда решение очевидно. Считается, что DDS - очень быстрое устройство, но основным ограничивающим моментом часто является скорость интерфейса, и вполне может получиться, что при свипе он проиграет в скорости дробной PLL. Дискретный вариант по скорости выше, но более трудоёмкий и дорогой. Да и с дробной ФАПЧ не всегда всё ясно, выиграет ли она по совокупным характеристикам у того или иного метода. И начинается метание...

Может быть тема и надумана, а ситуации слишком специфичны, чтобы дать в той или иной ситуации оптимальное решение, но хотелось бы какого-то более тщательного анализа и общих рекомендаций при решении более сложных задач, чем, скажем, сделать минимальный ФШ или получить минимальные спуры. Более чётко мысль, пожалуй, я уже не сумею и не успею сформулировать: если такой анализ неактуален - то Бог с ним!

Вообще сам попал в тупик. Мало того, что у уважаемых авторов абсолютно противоположные мнения да и еще общими фразами - напрямую у Ри см. приложение из Discrete Oscillator Design - преимущество диодных резистивных и, наоборот, но косвенно у Мааса Nonlinear Microwave and RF Circuits 7 глава, а также у Фабера и др. Microwave and millimeter-wave diode frequency multipliers - что у реактивных основной источник шума - только тепловой шум эквивалентного последовательного сопртивления при правильном проектировании. У резистивных к этому добавляется дробовой, фликер (рекомбинационный) и шум горячих носителей (он есть и у неправильно спроектированных умножителях на варикапах с барьером Шоттки).
Никто не приводит расчет шумов на варикапах. Только в одной древней статье "Narrow-band noice peformance of pumped nonlinear systems" есть попытка ввести некую figure of merrit для разных варакторных умножителей, но для меня это типа попугаев. Плюс страшилки типа приведенных ув. rloc об ноис амплификэйшн анд катастрофик деградэйшн ин варактор мультиплаерс при некоторых условиях (скажем честно - криворукого дезайна - нагрузки без какой-либо развязки сразу на избирательные цепи или смесители, шумное и неправильное смещение варикапов и накачка с сильно изменяющимся во времени уровнем).
PS. To All. Все указанные источники можно найти в Сети. Если возникнут проблемы - выложу, где скажете.

Я говорил про PLL, которые используются для выделения фазы. В E5052B эти цепи аналоговые (первая картинка), у Symmetricom - полностью цифровые (вторая картинка). Но на мой взгляд эти приборы не подойдут, для измерения шумов умножилки нужно вычитать шумы источника (OCXO).
Недавно, на одном из семинаров от АЕК-дизайн услышал о термостабильном ПАВ фильтре на 100 МГц с полосой 10 кГц. Теоретически, при дальних отстройках можно ниже -190 дБн опуститься.

А он разве не должен тогда держать с учетом потерь в нем чуть ли не Ватт мощности по входу?
С другой стороны, никто не мешает использовать кварцевые фильтры - нижняя часть турнирной таблицы http://www.filtro.net/products/filters/filters.asp , например, http://www.filtro.net/products/filters/det...odelid=FN-1825W какой-нибудь.

Зачем так много? В пределе и 20 дБм хватит. Допустим потери 6 дБ, 20 - 6 = 13 дБм, до шумового пола как раз -190 дБн. Правда говорят, при такой мощности начинаются нелинейные эффекты, смотреть надо. Vectron обещал с семинара прислать графики зависимости нелинейности от мощности, жду. Но у них с термостабильностью хуже, меньше 30 кГц не делают.

Update: посмотрел, потери немного меньше - ~3 дБ.


На какую мощность? Нигде найти не могу.

Есть фирмы, предлагающие кварцевые фильтры до 1Вт. http://www.nickc.com/filter_specialized_power.php .
Что касается ПАВ - у них много теряется на согласовании. 1.5-2дБ на одну сторону где-то на таких частотах. Так что пусть миллиВат 200, все равно много. Обычно они не более 10мВт хэндлин пауэр (сорри за транслит - одной рукой плохо переключать 3 раскладки). Да плюс это фильтр явно с прототипом высокого порядка. Потери в таком фильтре могут получиться значительно выше, чем в фильтрах с полосой 0.5% на 100МГц - где 6дБ потерь типовое.
Добавлено. 3дБ - это, конечно, круто, но они часто хитро считают потери (у Эпкосов на 400МГц с этим столкнулся для опоры на AD9951) - так 3.7дБ чисто фильтр по даташиту, а с согласованием по cхеме их даташита - 10дБ реально измеренных. После танцев с бубном и рассмотрением схем мобилок удалось уменьшить до 8дБ. Но схема получилась весьма далекой от даташитовской. Хотя они пишут - 5.2 тИповое с согласованием (это B4832).

Да ладно, не надо краски сгущать, узкополосные чаще уже согласованы. Взять например A245 - потери 3 дБ, полоса 9 кГц, согласования не требует, характеристика - с рабочего образца. По мощности и уходу по частоте говорил непосредственно с ген. директором.

Ну значит мне или не везет или руки кривые. Причем на Триквинтах на 140МГц потери тоже на 3-4дБ больше даташитовских. Отака хвигня, малята. Умножитель на 5 по Венцелю (смайлик). Подавление опоры 80МГц больше 125дБ на таких соплях - она была +15дБм с выхода КМОП генератора. Значит, эти ПАВы такую мощность хорошо держат - после первого тоже более-менее нормально.

Драматургия в синтезаторостроении
В продолжение разговора о хотелках относительно широкополосных синтезаторов частот в ближайшей перспективе.
На днях обдумывал вариант скорострельного декадного синтезатора до 6 ГГц с шумами хотя бы минус 130 на 6 ГГц в петле. В последнее время ощущал некоторый дискомфорт относительно некоторых решений и вот, что надумал. Начну издалека со времён прямосинтезных динозавров.
Основное противречие тех времён, как мне кажется, - крылось между шагом перестройки по частоте и массогабаритными показателями, включая энергопотребление. Бывали решения вообще мало похожие на синтезаторы типа ЦАП+ГУН. Когда цифровая ФАПЧ хорошо развилась, все радостно перепрыгнули на неё. Габариты и потребление упали на порядки. Но вылезли шаг и время перестройки по частоте vs спектральная чистота. Тут наделали ворох решений типа дробных делителей, преобразования частоты в ОС с опорным ДДС, отжали шумы ЧФД. Что-то привело кросту потребления, что-то габаритов, а что-то и того и другого. Попутно разогнали синтезаторы, расширив полосу ФАПЧ. Тем не менее, системы оказались маленькими в сравнении с предшественниками. Теперь мы имеем довольно шустрые и малошумящие агрегаты, но по сложности и потреблению чуть ли не превосходящие остальные части систем. Тот же первый гетеродин анализатора спектра по размерам едва ли уступает всему радиоприёмному тракту, да и Quickyn в карман не положишь. Пока бились за шумы и тому подобное, не взирая на габариты и потребление, усилительно-преобразовательная часть преподнесла сюрприз, сжавшись по размерам и потреблению. Может, драма не в том, чтобы разогнать современный синтезатор до 1 мкс? Я уверен, что под конкретное специальное приложение это вполне возможно сделать. Может, современный синтезатор, например Quickyn, должен помещаться в ладошку годовалого ребёнка? Или хотя бы в ладонь взрослого и питаться и управляться от USB?
Я уже размышляю над этим. Кто со мной?

Красиво звучит: "хотя бы минус 130 на 6 ГГц". Если пересчитать на опору 125 МГц, то шумы опоры должны быть -164, т.е. почти Паскаль.

Так Синтезпром уже сделал!

Далеко не всегда массогабаритные характеристики критичны до такой степени. Хотя мне именно подобные задачи всё время ставят.
Встречный вопрос: Это с опорой или без неё (подозреваю, что с опорой)? Если с опорой, то какие требования к стабильности, виброчувствительности и температурному диапазону? У меня, например, в текущем проекте опора больше трёх синтезаторов, подключённых к ней.
И почему USB? В большинстве серьёзных промышленных, военных и космических разработок этот интерфейс неприменим, в отличии от Ethernet или оптоволокна, которые предоставляют гальваническую развязку. Запитать от USB синтезатор с опорой всё равно не получится.

Заметили, как опустел форум по нашей тематике? В конце года у всех аврал. Думаю, что самые мощные специалисты подтянутся через неделю-другую...
...У меня же накопилась куча мелких вопросов по некоторым моментам в схемотехнике ФАПЧ. Если Александр Ченакин снова появится в форуме, то хотелось бы ему их задать.

Неужели в самом деле?
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...mp;#entry834919


Не сделал.


USB очень даже охотно пользуется спросом у военных и разъемы для них придумали специальные. С Ethernet согласен, необходим - и это не только гальваническая развязка, но и простота (мультиплатформенность) реализации приборного SCPI управления.


Микросекунды получатся комбинацией маленьких и дешевых коробочек. Главное не забыть о быстром выключении выходного каскада с развязкой более 80 дБ.

И еще одно маленькое замечание - в QuickSyn не хватает герметичности. Первые шаги сделаны, есть хороший кондуктивный теплоотвод.

Я имел в виду отстройку 10 кГц, на которой чаще всего шумы критичны.

Как же так?

Впервые от Вас об этом слышу. Я в своих приложениях обычно USB только для сервисных целей (отладка, диагностика) юзаю.
В качестве основных интерфейсов уже несколько лет применяю RS-485 или параллельный LVDS. Потихоньку готовлюсь к оптоволокну.

Кстати, весьма ценное замечание. Если фанатично уменьшать размеры, то параллельно нужно уменьшать потребление, иначе будет перегрев. И вот тут-то всё упрётся в опору. Если уйти от термостатирования и поставить TCXO, то так ли уж важны такие низкие шумы на малых отстройках для болтающейся опоры 1-10 ppm?

Чуть позже об этом подумал и поменял линк. Впрочем, не столь принципиально.


Комбинация TCXO + VCXO неплохой вариант, и Dr.Drew писал об этом в своей статье. Хороший кирпичик под фундамент. Шумы при малых отстройках важны.

Но я пока ещё не встречал термокомпенсированных опор лучше 0,1 ppm для коммерческого диапазона. А военных даже на 1 ppm не нашёл, самое лучшее - 5 ppm. Может Вам что-то лучшее попадалось на глаза?

У нас, например, нет задач, где требовалось лучше 1 ppm. Интереснее вопрос старения, а он противоположен уровню шума, и бывает больше термостабильности. Одним словом должен быть вход внешней опоры и отдельно Темекс с GPS синхронизацией. А если синтезаторов несколько, выгода очевидна. Можно рассмотреть задачу цифровой стабилизации, когда по датчику температуры или TCXO делается коррекция синтезируемой частоты на уровне DDS.


Возьмем например усилитель выходного тракта. За последнее время появилось достаточно много вариантов распределенных усилителей с ровной частотной характеристикой в широком диапазоне, и на Микране делают что-то подобное. На чем можно разогнать сигнал в широком диапазоне (от 500 МГц до 6/10 ГГц) с гарантированной мощностью 17-20 дБм и хорошей энергоэффективностью? HMC1049LP5E/HMC460LC5 в режиме близком к насыщению? HMC465LP5?

Вариант №001. Возьмем за основу генератор Agilent N5181B (рисунки приведены ниже), описание которого можно прочитать в майском номере Microwave Journal за 2012г.

1) Из 100 или 125 МГц умножаем до 500 МГц с низкими шумами. Частоты 62.5 и 187.5 МГц можно получить делением на 8 и умножением на 3, с уровнем ПСС немного лучше -30 дБн.
2) Из 500 МГц делаем сетку частот в диапазоне 3 - 6 ГГц, например вариант на варикапе, предложенный Dr.Drew. Спектральные составляющие, после фильтрации ФВЧ и усиления, будут примерно одинакового уровня, выравнивать нет необходимости.
3) Три петли ФАПЧ - это фактически три микросхемы HMC833LP6G с парой дополнительных смесителей. Возможно даже в "VCO STEERING DAC" нет необходимости, если учесть разбивку на диапазоны внутри PLL. В последней петле ФАПЧ можно попробовать применить внешний VCO, чтобы избежать неприятностей с фильтрацией умноженной частоты HMC833LP6G.
4) Проблема разных опор этой схеме не страшна, слишком велика разница между частотой ФД и частотами RF/LO последнего смесителя.
5) Несмотря на то, что в схеме три петли ФАПЧ, две из них независимы и пересекаются по времени установления. Суммарное время переключения можно сделать не хуже QuickSyn.
6) Сомневаюсь в возможности питания от USB, а вместить в ладошку подростка можно.
7) Шумы - на уровне -140 дБн/Гц при отстройке на 10 кГц на 3 ГГц. С 6 ГГц пока не очень ясно.

Хорошее начало. И дальше, смотрю, хорошо пошло.


Помните, был фильм ”Легенда о динозаврах”? Не накликайте Они ещё живее всех живых окажутся. Без шуток.


Почему бывали? И сейчас есть. Здесь это DTO называется, очень даже входу в соответствующих сферах:
www.phasematrix.com/Spec_Sheets/DTO-12000-50M.pdf


Наделали – это да, опять хорошо сказано


Явный анахронизм. Анализатор спектра (точнее его СВЧ часть) – это преобразователь, хороший преобразователь. В синтезатор T&M-класса тоже входит преобразователь в петле ФАПЧ (пока, во всяком случае). Вопрос – зачем это делать два раза? Пробовал в теме по спектроанализаторам запустить, но как то не пошло, к синтезаторам здесь тяга явна бОльшая (что, в принципе, радует).


Обижаете И в карман, и в ладошку (взрослого) очень даже может, правда без модуляции и прочих наворотов (т.е. не тот, который). Но справедливости ради надо сказать, что на сайте Вы этого не найдёте (как, впрочем, и Микрановский не всё показывает – таковы реалии). Не знаю насчёт ”должен” (ещё нужно убедить покупателя платить деньги за то, что в ладошку поместится), а вот ”может” – это да.


А нужно ли это? Когда такой синтезатор используется в качестве виртуального инструмента (как QuickSyn), то интерфейс USB – вещь незаменимая, и питание от USB будет весьма полезным (этого, кстати в QS очень не хватает – наш прокол). А вот синтезатор размером с ладошку скорее всего будет встраиваться в какую-то систему. По-моему, здесь самый ходовой вариант – это SPI.


Интересная тема. Только почему именно 6 ГГц? Вообще-то для полноты картины надо бы мою любимую пентограммку: частотный диапазон, шаг, шумы, спуры и скорость. Кстати, этого не хватало у VCO (PLL vs DDS) – проблема получилась слишком неопределённой, поэтому, по-видимому, и продолжения не получила.


Давайте, всегда рад общению с Вами. Только, вот, не уверен, что в режиме on-line (т.е. оперативно) будет получаться.


С USB есть неопределённость со скоростью перестройки. Разве что в list mode, но это собственно уже без USB (через USB только загрузка списка).


Это как, типа ping-pong? Но там кол-во коробочек слишком резво будет расти.


Это – да. Но там, где герметичность потребуется и другой диапазон температур, и кое-что ещё, и кое-что другое, о чём всем понятно, и с чем связываться не хотелось.


Правильно. Нелепо смотрелась бы коробочка с ладошку вмести с радиатором-кирпичом.


На 100Гц-1кГц удастся разойтись?


Это используется (и весьма успешно) для виртуальной подстройки OCXO или сапфира (т.е. не нужно вводить физическую перестройку, что весьма положительно сказывается на шумах и всём остальном). Но, вот подстраиваться DDS-ом всё равно надо отталкиваясь от чего-то. Тут вряд ли просто темп. датчик сгодится, нужна какая-то термостабильная опора, как ни крути. Ну, не самому же темп. характеристики мерять и компенсировать (т.е. TCXO лепить)?


Ага, три цифры, т.е. 999 вариантов – хороший разговор намечается Покритикуем для разминки, пусть не сочтется за брюзжание. С первого взгляда сложно как-то для ладошки. Можно и проще попробовать.


Не вдаваясь в детали, чисто на сист. уровне: 3 петли + 3 fracN – это явная избыточность. Задача (системно) может решаться в виде: 2 петли + 1 fracN (или DDS). Правда, это не обязательно даёт выигрыш по компонентам (в зависимости, что доступно в инт. исполнении на данный момент). Кроме того, никогда не имел дела с HMC833LP6G. Какой там мин. коэффициент деления с RF-входа (соответственно ограничения по шумам)? Насколько я понял, весь смысл использования 3-х петель – это избежать деления в двух последних. И никаких fracN (спуры). Или не так?


Всё относительно. Выход первой петли: 2000/16=125. Т.е. сравниваем 125 МГц и 3 ГГц в третьей петле, в худшем варианте получается 1:24, т.е. на миксер всё равно надо смотреть. Кстати, делитель на 16 мне нравится – классическое жёсткое подавление спуров, без дураков (в данном случае от fracN, в QuickSyn соответственно DDS, но и деление в QS куда пожёстче будет). Чувствуется рука Эрика.


Действительно, на картинке разница между 6 и 3 ГГц на 10 кГц составляет где-то 17 дБ. Тут явно какой-то хомут.

Знакомы?


Мне казалось в данной схеме как раз второй вариант, PLL умеет работать и как int-N. Причем в целочисленных вариантах делители не используются и на этом можно существенно сэкономить в потреблении. HMC833LP6G - хороший комбайн, all-in-one Хотя признаюсь тоже не работал с ней.


Надеюсь разобрались, спуры только в первой петле. Причем почитал документацию и понял, что величина спур на уровне -50 дБн на частоте 2 ГГц - плохо, даже после деления на 16. И вариант предлагаемый Hittite - сделать переменной опору на другой PLL, мне кажется перебором. Тут у меня есть свое проверенное решение - с ЦАП со спурами ниже -100 дБн без всяких смесителей, делителей, ПАВ-фильтров и танцев с бубном.


Я забронировал 3 разряда цифр, должно хватить

Updated.

Не углядел этот момент, мин. 16. И еще не сразу заметил - в HMC833LP6G VCO жестко связана с PFD, т.е. нельзя в промежуток смеситель вставить. Ну что же, бывает, вспылил. Умные головы быстро найдут, где и как подправить.

Да, это очень мешает в синтезаторах. Недавно крутил TRF372017 - ну что им стоило сделать коммутатор между ехсVCO и внутренним - такой бы хороший кирпич для синтезатора малогабаритного бы получился. Квадратуры с ДДС и петля с выхода модулятора на счетную часть.

Удачно я удочку закинул...
Александр, помните, как Заостровных описывал историю создания Кабана: "Просыпается молодой парень утром с мыслью в голове "А вот, у RFMD такая интересная микросхема появилась. Что бы на ней сделать?" А дальше - все знают. Вот и я так же, глядя на микросхему MAX2870, подумал - "А ведь это более чем декадный ГУН с низковольтным питанием и управлением!" Отсюда и получается верхняя граница 6 ГГц. Основная мысль здесь - введение ещё одного граничного условия в разработку: энергопотребления. Неожиданные результаты получаются. Дальше логика такая: у нас есть ГУН до 6 ГГц, хорошие термостабилизированные опоры 100 МГц, дешёвые фильтры, малошумящие ФАПЧи. Ещё есть популярная USB, которая выдаёт 5 В и тянет до 500 мА в версии 2.0 и аж до 900 мА в версии 3.0, но на последнюю я пока не ориентируюсь. Таким образом, можно обойтись одним проводом питания/управления прибора, продающимся чуть ли не в продуктовой лавке. Скорость через USB немаленькая - красота. Осталось только уместить потребление в 500 мА при:
шумах около минус 130 на 6 ГГц,
шаге перестройки 1 Гц
времени - 50-100 мкс
спурах - минус 70
по возможности, сделать простые аналоговые виды модуляции и АРМ
выходная мощность минус 30...15 дБм
гармоники минус 40.
За выдающимися характеристиками я не гонюсь. Цель - сделать приборчик не хуже (а по шумам даже лучше), чем однопетлевой синтезатор, "с навесками" характерными для прибров невысокого класса. Кто-то может сказать - аналог QuickSyn рангом пониже. Сейчас у меня около 600 мА выходит.

С утречка, не думая, сразу тупая мысль, как уменьшить токопотребление:
1. Опору сделать с напряжением питания 3,3 В или менее и запитать эту цепь через резонансный DC/DC-конвертор на полевых JFET-транзисторах (JFET - для автозапуска). Так как потребляемый ток будет меняться в небольших пределах, проблем с надёжностью возникнуть не должно, а помехи резонансного преобразователя очень легко фильтровать.
2. Снизить напряжения питания ФАПЧ до минимальных малошумящими линейными стабилизаторами. Так делал с HMC700 и наблюдал заметное снижение потребляемого тока (при замене ЛС 3.3В на 3В - до 30%) без ущерба для надёжности.

SPI остается? При питании от USB нужно рассчитывать на ток не более 400 мА. Не все железки удовлетворяют спецификации, ноутбуки часто.


На какое типичное значение рассчитывать?


Вопрос выходного каскада остается, а там еще фильтры, ключи, аттенюатор. Или -15 дБм?


Структурные решения обсуждаем?

Одна коробочка уже на подходе, или можно сказать конструктор Лего - http://radiocomp.ru/joom/index.php/ru/comp...ooo-qradiokompq

Структуру обсуждаем, конечно.
Я пока на 500 закладываюсь, но постараюсь хотя бы до 450 ужать. SPI я оставлять пока не хочу - только если место будет.
Типичное значение минус 70.
Выходная мощность 15 вряд ли получится. Если только в обход АРМ и фильтров - эдакий overdrive с гармониками минус 20. Фильтрованные, скорее всего 10 дБм.
Насколько я понимаю, коробочка - однопетлевой СЧ. Шумы - не айс. Может, Радиокомп расскажет? Ау!
Погнали.
Берём структурную схему из статьи Бельчикова на 9 год. Мне схема нравится тем, что есть возможность пооптимизировать. Да и на патент Александра очень похожа.
Вносим изменения в схему опорного синтезатора. Опору множим до 2 ГГц на варикапе в режиме ДНЗ. ДДС и ЧФД объединяем в одном корпусе микросхемы HMC704: на вход ГУН подаём умноженный сигнал, дробный делитель используем в качестве ДДС 50-100 МГц с шагом около 1 Гц, на опорный вход подаём ПЧ. ПЧ получаем преобразованием умноженного сигнала и стабилизируемого ГУН. ГУН делим вниз на HMC433. Считаем потребление: опора 30 мА, умножитель частоты 80 мА, ФАПЧ 60 мА, ГУН 30 мА, делитель частоты 50 мА. Итого: 250 мА.
Дальше генерим гармоники опорного синтезатора в диапазоне 3-6 ГГц на варикапе в режиме ДНЗ. Из основной петли выкидываем ДДС. Вместо него подаём немного поделенный сигнал опорного СЧ. ЖИГ меняем на MAX2870. Остальное остаётся на месте. Считаем потребление: умножитель 80 мА, ЧФД 5 мА, делитель частоты опорного СЧ 10 мА, микросхема MAX2870 150 мА, где-то. Итого: 245 мА. Весь синтезатор - 495 мА. К этому добавятся выходной усилитель, контроллер, лампочки - ну, где-то 600-650 мА получается. Вот такой задел - надо оптимизировать.

Усилитель какой, на полевике или монолитный? АРУ будет? Контроллер - ARM? Я контроллер по-любому большую часть времени держу в слип-моде, чтоб не шумел. Что за лампочки, светодиоды что-ли? Если поставить супер-яркие, то по 1 мА на брата вполне достаточно. Можно и больший ток, если включать между 5V USB и входом какого-то линейного стабилизатора на 3 В в качестве балласта, шунтируя при выключении (как-то давно нечто подобное практиковал).
И ещё: не стоит снижать токопотребление ценою снижения качества и ухудшения характеристик. В конце-концов синтезатор можно врубить через кабель с двумя разъёмами типа A в два порта USB компьютера, подобно тому, как подрубают внешние жёсткие диски, увеличив потребляемый ток в 2 раза. Никто за это не осудит, их сейчас в материнках по 12 и более. Что касаемо нотбуков, то надо учесть, что по умолчанию там ток ограничен 100 мА и для увеличения тока нужно активировать соответствующую опцию, если она предусмотрена.

Можно вариант с импульсником обыграть. С учётом кпд около 80%, ток падает на 20% при скидывании с 5 на 3,3 В. Усилок, навскидку, HMC788. Тут я пока в раздумьях относительно усилка. Вообще, постараюсь всунуть АРМ. С контроллером пока тоже не решил.