Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Кварцевые генераторы типа OCXO-F Pascall и Temex
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Rf & Microwave Design
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
Dr.Drew
Всё, что попадалось мне на глаза - эти два генератора (Pascall, Temex) и картинки здесь http://www.edaboard.com/thread141444-3.html. Шумы, конечно, впечатляют, но уникальными их не считаю. Думаю, есть ещё конторы, способные на такое. Кто знает, поделитесь информацией. Ну и интересует метод достижения такого низкого остаточного шума. С трудом верю, что исключительно мощным активным прибором.
ledum
Я так понял речь идет о высокочастотных с полом порядка минус 180?
http://www.axtal.com/data/AXIOM5151_Rev1.1.pdf
Dr.Drew
Не сомневался, что первым ответите.
Да, о таких.
ledum
Если чуть снизить планку http://www.pfcosc.com/products/ocxo/ocxo_index.htm . Градации U у 5, 17, например. Что делать, это мое больное место. Для быстрых АЦП надо малоджиттерные клоки. СВЧ генераторы и синтезы это не наша облать интересов. Но опоры 100МГц+ - место, где мы пересекаемся.
falling_stone
Возможно, еще vectron и nelfc.
Chenakin
Цитата(Dr.Drew @ Jan 20 2011, 07:26) *
Ну и интересует метод достижения такого низкого остаточного шума. С трудом верю, что исключительно мощным активным прибором.


Dr. Drew, Вы задавали мне вопрос по Паскалю в другой теме (Ищу книгу...). Извините, я просто не успеваю переваривать всю информацию, пишу здесь, лучше поздно, чем никогда. Конечно, основной элемент – это резонатор, т.е. какие параметры (и на какой мощности, закачиваемой в резонатор) он выдаёт. Помимо этого, перечислю ряд известных мне тех. решений, которые, возможно, Вам пригодятся (в зависимости от того, какие параметры нужно получить):

1. Термоэлектрическое охлаждение --- т.е. конструируем OCXO, но не греем, а охлаждаем. Выигрыш небольшой, но тем не менее...

2. Снятие сигнала с выхода резонатора, а не усилителя --- т.е. резонатор выполняет ещё и функцию фильтра, чтобы подчистить шумы на дальних отстройках. К сожалению мощность теряется, так что способ работает, когда нужно сделать из “совсем плохого” что-нибудь более-менее “терпимое.”

3. Использование двух резонаторов --- второй резонатор используется как пассивный фильтр на выходе усилителя с той же целью. Проблемы те же, но уже можно работать с большим уровнем мощности.

4. Мултирезонансная схема --- т.е. использование цепи из двух или более резонаторов в качестве такого “сложного” резонатора. Идея закачать больше общей мощности, сохраняя тоже значение мощности на каждом отдельном резонаторе. При этом можно выиграть и на очень низких отстройках, т.к. в идеале мощность сложится когерентно, а шумы резонаторов некогерентно, т.е. теоретически можно получить выигрыш 3 дБ для двухрезонаторной схемы и т. д. Другой интересный эффект, если расположить резонаторы в антифазе (имеется ввиду ориентация), то можно скомпенсировать вибрационные эффекты в данном направлении. Но, к сожалению, на практике, всё это получить очень непросто.
Dr.Drew
>>>1. Термоэлектрическое охлаждение --- т.е. конструируем OCXO, но не греем, а охлаждаем. Выигрыш небольшой, но тем не менее...

Работать на перегибе ТЧХ с низкой температурой. Это где-то минус 10-20 градусов для доступных резонаторов. Да, много не выиграешь.

>>>2. Снятие сигнала с выхода резонатора, а не усилителя --- т.е. резонатор выполняет ещё и функцию фильтра, чтобы подчистить шумы на дальних отстройках. К сожалению мощность теряется, так что способ работает, когда нужно сделать из ”совсем плохого” что-нибудь более-менее ”терпимое.”

А вот здесь вы лишили меня всяких сомнений. Сам прикидывал, что мощность будет маловата и вытащить её с отношением с/ш под 180 дБ ну никак не получится. Только признаться себе не мог.

>>>3. Использование двух резонаторов --- второй резонатор используется как пассивный фильтр на выходе усилителя с той же целью. Проблемы те же, но уже можно работать с большим уровнем мощности.

Здесь я больше склоняюсь к кварцевому фильтру с полосой 10-15 кГц. Хотя с резонатором тоже надо попробовать.

>>>4. Мултирезонансная схема --- т.е. использование цепи из двух или более резонаторов в качестве такого ”сложного” резонатора. Идея закачать больше общей мощности, сохраняя тоже значение мощности на каждом отдельном резонаторе. При этом можно выиграть и на очень низких отстройках, т.к. в идеале мощность сложится когерентно, а шумы резонаторов некогерентно, т.е. теоретически можно получить выигрыш 3 дБ для двухрезонаторной схемы и т. д. Другой интересный эффект, если расположить резонаторы в антифазе (имеется ввиду ориентация), то можно скомпенсировать вибрационные эффекты в данном направлении. Но, к сожалению, на практике, всё это получить очень непросто.

Это метод, который Ульрих Род называет Differential Copled mode? Из разряда приёмов типа параллельного включения двух транзисторов? Я в такие решения перестал верить - ради практических 2 дБ возни очень много.

А вот, что получилось у меня на одном резонаторе. Упёрся в чувствительность. Корреляцию увеличить не могу - частота "сильно" болтается. Промерял характеристику по частям - показана белым.
Chenakin
Цитата(Dr.Drew @ Jan 20 2011, 18:37) *
А вот, что получилось у меня на одном резонаторе. Упёрся в чувствительность. Корреляцию увеличить не могу - частота "сильно" болтается. Промерял характеристику по частям - показана белым.


Не так уж и плохо. Добротность резонатора неплохая, а вот мощности где-то, видно, не хватает. Интересно, а какой диапазон перестройки и aging? У нас дополнительная трудность была гарантировать, что через 20 лет всё ещё можно заФАПЧевать от GPSa.
Dr.Drew
Есть вопросы к буфернику.
Пока без перестройки - макет всё-таки. Старение около 1 ppm в год - SMD кварц на третьем обертоне. Как правило, такие параметры у них - норма. Есть желание полноценный термостатированный макет сделать, но встаёт вопрос необходимости. А вообще, достигаю диапазона +/- 25 ppm, но там шумы на ближних отстройках минус 120/100 Гц и минус 153/1 кГц. Остаточный - минус 175. В принципе, для большинства применений этого достаточно.
VCO
Если вернуться к теме, могу посоветовать VFC, а именно самый нижний VFOV110.
Dr.Drew
Шумы гляньте. На два порядка шум выше.
Chapt
Простите за оффтоп, но хотя бы порядок стоимости подобных генераторов не могли бы назвать?
Dr.Drew
150-200 тыров
ledum
Есть еще пару вариантов уже упоминавшийся Сергеем vhk http://www.sm5bsz.com/osc/newref.htm - узкополосный лестничный фильтр в обратной связи усилителя с небольшим ограничением. Лестничный фильтр может быть гармониковым, при этом он будет более узкополосным, чем на основном тоне. В свое время в Союзе была линейка очень малошумящих генераторов на линии задержки на ПАВ (у нас шел на где-то 500МГц в системе FoF) уже не помню чьей разработки, также в головке использовали истоковский весьма малошумящий (хоть и довольно температурно нестабильный) генератор на подобной линии (1100 ВШП)- ТС2.210.031 - до сих пор помню децимальный, хоть 20 лет прошло. Хотя я бы назвал все-таки узкополосным фильтром с довольно хитрой импульсной характеристикой. Фрязинский генератор очень напоминал этот кварцевый по идеологии поэтому и вспомнил параллельно. Выходная мощность была под 30-50миллиВатт - необычно велика для тех времен.
И аджилентовская ЕМНИП мостовая схема http://www.hpl.hp.com/techreports/1999/HPL-1999-6.pdf - не факт, что шумовой пол здесь минус 160, вполне возможно ниже, это могло быть ограничение измерительной установки.
blackfin
Off.. Для любителей экзотики: Chip scale atomic clock.
rloc
Цитата(blackfin @ Jan 21 2011, 19:37) *
Off.. Для любителей экзотики: Chip scale atomic clock.

Еще один убедительный пример, что высокая стабильность не есть показатель хороших фазовых шумов. Хуже чем -140 dBc/Hz на 100 kHz не встречал даже у дешевых китайских XO
Dr.Drew
Подправил буферник и остаточный шум сел на 3 дБ до минус 173. В остальном, шум остался на месте. В общем, от Паскаля с Темексом отделяют всего-то 10-12 дБ остаточного шума. Уверенность в применении ими узкополосного фильтра растёт. Для такого низкого шума нужно нехилую мощу качнуть в резонатор с последствиями типа роста фликкера активного прибора и модуляционных шумов резонатора. Природу не обманешь, минус 174-170 остатка - норма. Ну и разумный предел для кварцевых генераторов лежит здесь же. Стоит ли стараться дальше? Всё равно низкий шум сохранить не удастся.

В памяти всплыл эксперимент двухлетней давности с 2,5 ГГц генератором на коаксиальном резонаторе. Это был единственный генератор, на котором я получал минус 180 дБн/Гц остаточного шума. На 100 кГц отстройки тогда было минус 150, а фликкерная граница - 10 кГц.
ledum
Цитата(Dr.Drew @ Jan 21 2011, 19:24) *
Подправил буферник

Дискретник? Или все-таки на СГА-шке? Или ну его сигеты, да здравствует чистый силикон?
Dr.Drew
На кремниевом транзисторе сделан. Хотя есть идея попробовать SGA или SBB. Может, удастся их фликкерную границу увидеть в линейном режиме.
rloc
Кстати, открыл записи измерений магических кристаллов - шумовой пол на уровне -175 дБс/Hz, хотя фликкер и не самый лучший, зато цена далеко не 200 тыс. Попадались экземпляры и с более низким полом, выходной уровень всего 10 дБм и потребление маленькое, т.е. есть еще потенциал для раскачки мощности.
vhk
Забыли про Wezel
http://www.wenzel.com/oscillators.htm
Pascall это здесь
http://www.pascall.co.uk/products/OCXO-ser...CXOF-series.asp
Если заговорили о охлаждении то при 50 нанокельвина получают конденсат Бозе- Энштейта. Генератор на основе конденсата Бозе-Энштейна должен быть практически не шумящим. В 2004-2005 годах были публикации о создании стандарта частоты – времени на основе этого явления как о деле практически решенном, а сейчас не могу найти ссылки.
Может кто в курсе?
vhk.
ledum
Цитата(vhk @ Jan 22 2011, 11:02) *
Забыли про Wezel
http://www.wenzel.com/oscillators.htm
Pascall это здесь
http://www.pascall.co.uk/products/OCXO-ser...CXOF-series.asp
Если заговорили о охлаждении то при 50 нанокельвина получают конденсат Бозе- Энштейта. Генератор на основе конденсата Бозе-Энштейна должен быть практически не шумящим. В 2004-2005 годах были публикации о создании стандарта частоты – времени на основе этого явления как о деле практически решенном, а сейчас не могу найти ссылки.
Может кто в курсе?
vhk.

Да нет, Сергей. Венцеля никто не забывал. Просто вспоминать его - говорить, что вода мокрая. Поэтому и интересуют все, кто к нему приблизился или превзошел. Охлаждение охлаждению рознь. Здесь все-таки ветки более практические, чем академические. Методов получения сверхмалых шумов или высокой стабильности частоты на низких температурах, где кТ стремится к 0, достаточно много. Но в серийных изделиях это http://jtdigest.narod.ru/dig4_02/bose.htm в таком http://www.jetpletters.ac.ru/ps/602/article_9446.pdf виде трудно применить. Существует книжка "Frequency standards: basics and applications" Fritz Riehle , специально правда не искал.
Хотя нет, вот, специально для Вас, если Вы таким интересуетесь http://hotfile.com/dl/35314839/b9dd798/3527402306.rar.html
Dr.Drew
Wenzel - это, конечно, хорошо. Но в сравнении с тем же MXtal 100 МГц разницы особой не вижу ни по шумам, ни по стабильности.

Интересуют больше превосходящие по параметрам. Испытываю исключительно практический интерес с целью повторения или получения превосходящих характеристик. Найти применение в нашей технике для того же Паскаля почти невозможно - уж очень хорош. На ближние отстройки, обычно, не смотрят или я не в курсе возможных применений. По крайней мере, пока не втречал крутых требований. Если кто может, просветите - есть потребность?
ledum
Цитата(Dr.Drew @ Jan 22 2011, 13:04) *
По крайней мере, пока не втречал крутых требований. Если кто может, просветите - есть потребность?

Гетеродины КВ приемников с нормальными антеннами. Там можно увидеть палки на 100Гц друг от друга и с разницей под 100дБ. Т.е. для полосы 100Гц (телетайп какой-нибудь) и с/ш 10дБ надо фазовые шумы минус 130дБн/Гц на 100Гц от несучки и лучше. Если остальной тракт нормальный, а не К174ХА10. Моноимпульсные головки самонаведения - если дальняя цель и близкий свой летят с одной почти относительной скоростью - цель может оказаться в шумовой юбке своего. Динам диапазон там мама не горюй. Tek 492BP нервно курил в сторонке, проигрывая децибелл 25-30 по динамике.
А вот перестройка с 0.1Гц для меня загадка. Наверное просто бонус. У нас минимальная - 2.5МГц (Обычно 22.5МГц). Т.е. где-то не менее 1/8 частоты дискретизации АЦП. Остальное - ЦОС.
Испр. Насчет приемника я похоже проглючал. Чистых помех, к сожалению, не бывает
VCO
Цитата(Dr.Drew @ Jan 22 2011, 14:04) *
На ближние отстройки, обычно, не смотрят или я не в курсе возможных применений. По крайней мере, пока не втречал крутых требований. Если кто может, просветите - есть потребность?

Боюсь, что кроме T&M, такие опоры мало кому нужны. Если вспомните, в какой отрасли я работаю, то там требования по шумам на ближних отстройках некритичны, даже DDS по шумам подойдёт, а не то что MXO или VFC. Нас, например, больше интересуют характеристики стабильности частоты от температуры и времени, фазовые шумы на отстройках 10кГц-10МГц, низкий шумовой пол (для приложений с умножением высоко вверх), отсутствие спур (спектральная чистота). То есть, работать Вы будете ИМХО на себя и Элвиру в лучшем случае.
rloc
Цитата(Dr.Drew @ Jan 22 2011, 14:04) *
На ближние отстройки, обычно, не смотрят или я не в курсе возможных применений. По крайней мере, пока не втречал крутых требований. Если кто может, просветите - есть потребность?

Ну как же, еще какая потребность, радиолокация например, при доплеровском сдвиге 100-1000 Гц частенько не хватает динамики для селекции целей.
VCO
Тут ещё в соседней ветке Александр Ченакин подсказывает, что с его синтезаторах такая опора очень актуальна, так что сорри, как всегда был неправ. Для синхронизации ПЦС по теории опора должна быть близка к идеальной, а учитывая то, что её придётся переносить вверх, требования к шумам в узкой полосе должны быть на порядок-другой круче, чем для ФАПЧ.
Таким образом какой-то сегмент рынка уже требует очень крутых опор. Тут, опять же, от цены всё сильно зависит. У Вас довольно мощная технологическая база, можно обеспечить низкую себестоимость, а после обкатки изделия на экспорт выйти, как Морион и MXTAL, рынок ИМХО в разы увелится!
Dr.Drew
Цитата(Chenakin @ Jan 21 2011, 06:20) *
Интересно, а какой диапазон перестройки и aging? У нас дополнительная трудность была гарантировать, что через 20 лет всё ещё можно заФАПЧевать от GPSa.


Расчётный диапазон +/- 6 ppm при напряжениях от 0 до 5 В. Если увеличить напряжение до 10 В, то получается +/- 10 ppm. Есть хорошие резонаторы со старением до 0,2 ppm канадских Lap-Tech и Croven Crystal. Так что в термостате можно и через 30 лет фапчевать.
Dr.Drew
Цитата(Dr.Drew @ Jan 21 2011, 21:33) *
Хотя есть идея попробовать SGA или SBB. Может, удастся их фликкерную границу увидеть в линейном режиме.


Не увидел.
Dr.Drew
Ворон каркнул:"Nevermore!", продолжаем разговор...@ Тимур Шаов

Что-то соседняя тема про синтезаторы перетекает в разговоры за жизнь...

Тут на Едаборде я поднял темку про целессобразность применения токового зеркала для стабилизации режима работы транзистора.(называется "Лучший транзистор для кварцевых генераторов") Преодолевая с трудом языковой барьер, выведал у знающих людей, что фича, которую активно юзает тов. Ульрих, больше подходит для генераторов с резонаторами, чувствительными к рассеиваемой мощности. То есть, стабилизирует уровень выходного сигнала усилителя. Фликкер шум конвертирующийся в дрожание ФЧХ усилителя никуда не девается. Получается, что для КР, ДР и т.п. генераторов эта фигня не нужна. Но тогда, почему её активно вставляет в свои генераторы гуру? У кого какие мысли по этому поводу?

ЗЫ. Предыдущую картинку с характеристикой ФШ фтопку - достигнут уровень в минус 115 дБн/Гц на отстройке 10 Гц и минус 142 на 100 Гц. Temex и т.п. фтопку...
ledum
Как раз картинку улучшения он показывает для достаточно низкодобротной системы порядка 600МГц на LC где излом фликера находится ближе, чем Fо/2*Q. Не нашел сразу исходной статьи "Feedback Technique Improves Oscillator Phase Noise", но в своих книгах ни разу не упоминает об уменьшении фликер-шумов таким образом, а тем более не увидел пока ни одной его кварцованной схемы с этой схемой DC стабилизации. BTW это оказалось для меня неожиданно. Такую схему он использует с точки зрения большой степени свободы манипуляций с эмиттерной цепью, которую можно, например, сделать индуктивным делителем - вот это встречал в последних публикациях.
Зы. свой опус собирался завтра удалить.
PPS К едаборду надо гораздо осторожнее относиться, чем к эл-ху. Часто достаточно толковые ребята выдают такие перлы...
Картинку удалил - ошибся.
Dr.Drew
Цитата(ledum @ Jan 27 2011, 19:06) *
не увидел пока ни одной его кварцованной схемы с этой схемой DC стабилизации


Где-то в теме он выкладывает схемы генераторов с этой цепью.

Ну и есть модель Лисона, которая однозначно говорит, где и какие точки сопряжения спадов будут и от чего они зависят. Токовое зеркало, низкочастотная цепь стабилизирующая рабочую точку транзистора, никак не может повлиять на добротность, отдаваемую мощность в резонатор и температуру. Ну, может, немного изменит коэффициент шума, но и тут особо не выиграешь - несколько дБ. А вот на конверсию флуктуаций рабочей точки в шумы около несущей повлиять эта схема может. Я с Гребенниковым общался на эту тему - он думает также. Или есть ещё что-то здесь, чего я не улавливаю? Может запитал генератор от шумного источника, а потом прилепил токовое зеркало и, увидев меньшие шумы, возрадовался и написал статью (прошу прощения)?
ledum
Да я помню - в 27 посте на едаборде без особых разъяснений. Но опять-таки больше похоже на жесткую стабилизацию режима. В книге разговор перешел на минимальные шумы при генераторе тока в эмиттере. Маленький резистор 82 Ом дает больше шумов, чем 300 с копейками, но стабилизация режима по базе - вообще замечательно. Типа того.
И том, что написал стромер в крайнем (96) посте еще Видмар в 80-е годы писал и тоже использовал эту схему - стабилизация емкости коллектор-база методом удержания постоянным напряжения коллектора. Но честно, шумы у Матьяжа Видмара по нынешним меркам достаточно были велики. Ну и в добавок видел пару статей с негативными результатами такой цепи - при малейшем промахе схема превращается в НЧ генератор, или в лучшем случае ничего не делает. Но ведь у Вас есть возможность это проверить. Другой подход обсуждался - база генераторного транзистора через дроссель садится по НЧ на землю. Мне чем искать по форуму проще ссылку на первоисточник дать http://uwsdr.berlios.de/A%20New%20LNXO%20Topology.pdf
Chenakin
Цитата(Dr.Drew @ Jan 27 2011, 05:49) *
Преодолевая с трудом языковой барьер, выведал у знающих людей, что фича, которую активно юзает тов. Ульрих, больше подходит для генераторов с резонаторами, чувствительными к рассеиваемой мощности. То есть, стабилизирует уровень выходного сигнала усилителя. Фликкер шум конвертирующийся в дрожание ФЧХ усилителя никуда не девается. Получается, что для КР, ДР и т.п. генераторов эта фигня не нужна. Но тогда, почему её активно вставляет в свои генераторы гуру? У кого какие мысли по этому поводу?

Фликер-шумы – штучка ещё та... А что это вообще такое? Гуру гуре рознь, поэтому интерпретации видел разные. Чисто для себя объясняю как преобразование вверх (upconversion) DC-шума на нелинейности активного элемента. Отсюда – нужно работать в линейном, т.е. малосигнальном режиме, что на практике и подтверждается снижением фликер-шумов усилителя. Но тогда получается нонсенс - как может активный элемент генератора работать в малосигнальном режиме? Что-то же должно стабилизировать амплитуду?

А вот это “что-то” совсем не обязательно должно быть активным элементом. Можно, например, вставить диодный ограничетель с меньшими фликер-шумами (т.е. его шумы на его нелинейности выдают меньшие итоговые шумы на RF). А можно и не ставить отдельный ограничитель, а попробовать вытащить тот же эффект за счёт ALC или обратной связи. Вот здесь и открывается широкое поле для интерпретаций и различных технических решений. Огромное поле. Я по просьбе Microwave Journal попытался пройти вскользь по самым верхам, кому интересно – можно найти здесь:

http://www.phasematrix.com/Articles/Phase%...ArticleID=21653
Dr.Drew
Читали.

А вот посредством чего конвертируется? Мне сказали, что через входную проводимость транзистора, коллекторную ёмкость и диффузионную ёмкость БЭ. По идее, в структурной схеме генератора должен быть некий элемент с дрожащей фазой - какая-то флуктуирующая реактвность. Я больше склоняюсь к флуктуациям коллекторной ёмкости нежели проводмости БЭ. А конверсия на нелинейности - общие слова.

А введение ограничителя, согласителсь - это дополниеьные потери в петле ОС и ухудшение остаточного шума. Чтобы остатотчный шум не ухудшать, нужно ограничивать почти на уровне компрессии усилителя. И чем опять же ограничивать? Диодным ограничителем? А есть ли у кого данные по их собственным ФШ?

Неудобно жить в Сибири. Не потому, что холодно, а потому, что, когда большинство форумчан только заходят, мне надо уходить...
ledum
Цитата(Chenakin @ Jan 27 2011, 17:41) *
Фликер-шумы – штучка ещё та... А что это вообще такое?

Я уже здесь говорил - на дипломе пришлось изучать глубокие уровни в запрещенной зоне, как одну из причин фликер-шумов. То есть любые дефекты кристаллической решетки (краевые эффекты, примеси, дислокации - микротрещины ) приводят к образованию энергетических уровней с ненулевым сечением захвата (вероятностью), и с совершенно разным временем релаксации, изменяющимся как раз по закону, соответствующему 1/f. После этого кристалловцы, подобрав материал с подобной решеткой, пассивировали поверхность кремния (дорастили что-то типа нитрида бора - забыл уже) и получили на некоторых операх шумы значительно меньше прототипа. Возможно и на тинилоджике сделан такой финт ушами.

Цитата(Dr.Drew @ Jan 27 2011, 17:52) *
А есть ли у кого данные по их собственным ФШ?

Неудобно жить в Сибири. Не потому, что холодно, а потому, что, когда большинство форумчан только заходят, мне надо уходить...

В диссере по умножителям делался анализ шумов в диодах Шоттки - основной вклад дробовый шум в открытом состоянии, который вроде нормально моделируется. Пока из чем ограничивать - насыщать транзистор или наружным, народ предпочитает вроде наружный.
А я через час только с работы ухожу...
Dr.Drew
Да, Tiny Logic даёт фликкерную границу 10-20 кГц всего. Добротность в это время даёт всего 1,5-2 кГц и характеристика СПМШ "выворачивается" наизнанку.

И вот ещё одно наблюдение. При настройке макета какого-либо генератора подбираю элементы обратной связи и режим транзистора так, чтобы получить минимальный фазовый шум на дальних отстройках и при этом фликкерную границу сохранить в пределах, соответствующих типу активного элемента. Так сказать, нащупываю оптимум. То же делал и при настройке КГ, описанного выше, но уже с токовым зеркалом. И вот такой эффект наблюдал. Увеличиваю напряжение питания на 1 В и характеристика ФШ "поворачивается" по часовой стрелке вокруг фликккерной границы (транзистор насыщается, увеличивая фликкерную границу, и одновременно выдаёт бОльшую мощность). Вроде как мегасхема стабилизации должна давить фликкер. Ан нет, не давит. Значит эта схема действует как-то по-другому. Как? Причём на СВЧ генераторах с КР что со схемой, что без неё - всё едино.
wjs
Цитата(Dr.Drew @ Jan 27 2011, 17:49) *
Ворон каркнул:"Nevermore!", продолжаем разговор...@ Тимур Шаов

Что-то соседняя тема про синтезаторы перетекает в разговоры за жизнь...

Тут на Едаборде я поднял темку про целессобразность применения токового зеркала для стабилизации режима работы транзистора.(называется "Лучший транзистор для кварцевых генераторов") Преодолевая с трудом языковой барьер, выведал у знающих людей, что фича, которую активно юзает тов. Ульрих, больше подходит для генераторов с резонаторами, чувствительными к рассеиваемой мощности. То есть, стабилизирует уровень выходного сигнала усилителя. Фликкер шум конвертирующийся в дрожание ФЧХ усилителя никуда не девается. Получается, что для КР, ДР и т.п. генераторов эта фигня не нужна. Но тогда, почему её активно вставляет в свои генераторы гуру? У кого какие мысли по этому поводу?

ЗЫ. Предыдущую картинку с характеристикой ФШ фтопку - достигнут уровень в минус 115 дБн/Гц на отстройке 10 Гц и минус 142 на 100 Гц. Temex и т.п. фтопку...


Я сильно сомневаюсь что такая стабилизация режима транзистора может снизить ам или фм шум. Самый лучший стабилизатор это резистор в эмитереsm.gif А самые малошумящие транзисторы это nesg3031 а для низких частот nesg204619. Fc y 3031 в районе 5 кгц, полка около -170 дБн/Гц.
Если хотите еще ниже то можете запаралелить штук 8-10 тогда полка будет почти -180. Я сейчас хочу своять 5-гиговый VCO на этих транзюках и посмотреть чего из них можно выжать по максимуму. Кстати если КР или ДР с варикапом то ам шум тоже будет влиять.
Dr.Drew
А чем BFP650 не нравятся? И Ft высокая, и фликкер низкий.

Всем спокойной ночи sm.gif
Chenakin
Цитата(Dr.Drew @ Jan 27 2011, 07:52) *
А вот посредством чего конвертируется? Мне сказали, что через входную проводимость транзистора, коллекторную ёмкость и диффузионную ёмкость БЭ. По идее, в структурной схеме генератора должен быть некий элемент с дрожащей фазой - какая-то флуктуирующая реактвность. Я больше склоняюсь к флуктуациям коллекторной ёмкости нежели проводмости БЭ. А конверсия на нелинейности - общие слова.

И я о том же. Что такое фликер-шум? Где модель, которая точно его описывает? Дайте мне программу-симулятор, чтобы я вставил параметры транзистора и получил шумы. Да, есть интересные работы, на отдельных примерах вроде получается, а как уходишь чуть в сторону – всё, опять пальцем в небо. По-этому я для себя и использую это общее представление, которое, по крайней мере, даёт хоть какое-то направление, что делать. Если Вы заметели, то почти все наиболее значимые достижения (тот же PSI) основаны либо на лианиризации наиболее шумящего элемента (т.е. усилителя), либо использования его в малосигнальном режиме. Вот это я и имел ввиду.

Цитата(Dr.Drew @ Jan 27 2011, 07:52) *
А введение ограничителя, согласителсь - это дополниеьные потери в петле ОС и ухудшение остаточного шума. Чтобы остатотчный шум не ухудшать, нужно ограничивать почти на уровне компрессии усилителя.

Поставьте ограничитель на входе или, ещё лучше, между каскадами, чтобы NF не смущал. В чём проблема? Потеряете пару дБ усиления на компресии, которые потеряли бы в самом усилителе всё равно.

Цитата(Dr.Drew @ Jan 27 2011, 07:52) *
И чем опять же ограничивать? Диодным ограничителем? А есть ли у кого данные по их собственным ФШ?

А кто его знает... Если диод шумит меньше чем закомпресированный усилитель, то можно и диодом. Но далеко не факт, что у него характеристики лучше. ALC выглядит получше, тут уже и посчитать что-то можно. А FLL – это вроде то, что даёт наилучшие результаты для DRO (эта тема мне просто ближе) и, как раз, довольно хорошо просчитывается.
Dr.Drew
FLL - это использование стабилизирующего резонатора? Да, в этом случае лучшие результаты получаются.

А вот, кстати, то, о чём я вчера говорил. Теперь упёрся в чувствительность прибора на 10 Гц. Получается, как-то так. На остаточный шум внимания не обращаю, так как его можно фильтром подавить. Ради таких шумов на ближних отстройках и на фильтр потратиться не жалко.
тау
Цитата(Dr.Drew @ Jan 27 2011, 16:49) *
Temex и т.п. фтопку...

Цитата(Dr.Drew @ Jan 28 2011, 05:39) *
Ради таких шумов на ближних отстройках и на фильтр потратиться не жалко.
Поздравляю !
falling_stone
Будьте добры, поясните, пожалуйста, что такое FLL (это frequency locked loop в данном случае?) и какой эффект он дает?
ledum
Цитата(Dr.Drew @ Jan 28 2011, 04:39) *
А вот, кстати, то, о чём я вчера говорил. Теперь упёрся в чувствительность прибора на 10 Гц.

Тоже поздравляю. А резонатор все тот же легендарный SC 5-й овертон из 136-го? Или что-то другое?
Dr.Drew
Цитата
А резонатор все тот же легендарный SC 5-й овертон из 136-го?

blink.gif Вы телепат?
Как догадались? В предыдущих экспериментах был другой.
wjs
Цитата(Dr.Drew @ Jan 27 2011, 18:52) *
Читали.

А вот посредством чего конвертируется? Мне сказали, что через входную проводимость транзистора, коллекторную ёмкость и диффузионную ёмкость БЭ. По идее, в структурной схеме генератора должен быть некий элемент с дрожащей фазой - какая-то флуктуирующая реактвность. Я больше склоняюсь к флуктуациям коллекторной ёмкости нежели проводмости БЭ. А конверсия на нелинейности - общие слова.

А введение ограничителя, согласителсь - это дополниеьные потери в петле ОС и ухудшение остаточного шума. Чтобы остатотчный шум не ухудшать, нужно ограничивать почти на уровне компрессии усилителя. И чем опять же ограничивать? Диодным ограничителем? А есть ли у кого данные по их собственным ФШ?

Неудобно жить в Сибири. Не потому, что холодно, а потому, что, когда большинство форумчан только заходят, мне надо уходить...


Вот свежак на тему фш в усилителях. Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Я как-то тоже баловался с SiGe усилителями на 5 гмгах. И вот что интересно когда усилитель в малосигнальном режиме, то все путем белый фш в соответствии с формулой kTNF/2Pin, но когда приближаемся к -3 дбм, то все привет полка лучше чем -170...-172 не получается м на этом уровне она остается вплоть до Psat. При чем это даже от типа или выходной мощности транзистора не зависит. Так что с точки зрения фш линейный режим это примерно до -3 дбм по входу.
А фликкер в линейном режиме дык вообще от мощности не зависит да и в нелинейном тоже сильного роста не наблюдал ну может 2 дб от силы когда за P1 перевалишь.

Кстати полку у кг даже с фильтром не всегда можно улучшить потому как фильтер то шумит да еще и потери вносит.
ledum
Цитата(Dr.Drew @ Jan 28 2011, 04:39) *
А вот, кстати, то, о чём я вчера говорил. Теперь упёрся в чувствительность прибора на 10 Гц.

Возникло предположение: возможно Темексы и иже с ними вынуждены чуть подпортить ближнюю зону цепью точной установки частоты, особенно если она на варикапе, а не на Джохансоне подстроечном (те что у меня из спутниковых станций часто на подстроечниках через отверстие в корпусе, хотя есть и варикапные).
Dr.Drew
Цитата(wjs @ Jan 28 2011, 22:11) *
Я как-то тоже баловался с SiGe усилителями на 5 гмгах. И вот что интересно когда усилитель в малосигнальном режиме, то все путем белый фш в соответствии с формулой kTNF/2Pin, но когда приближаемся к -3 дбм, то все привет полка лучше чем -170...-172 не получается м на этом уровне она остается вплоть до Psat. При чем это даже от типа или выходной мощности транзистора не зависит. Так что с точки зрения фш линейный режим это примерно до -3 дбм по входу.
А фликкер в линейном режиме дык вообще от мощности не зависит да и в нелинейном тоже сильного роста не наблюдал ну может 2 дб от силы когда за P1 перевалишь.


Подробнее о типе усилителя и входном сигнале, пожалуйста. На SBB4089 и SBB5089 таких эффектов не наблюдал. А вот в насыщении чётко видно, как фликкерная граница в выходном сигнале 100 МГц "улетает" до 10-20 кГц.

Цитата(ledum @ Jan 29 2011, 13:44) *
Возникло предположение: возможно Темексы и иже с ними вынуждены чуть подпортить ближнюю зону цепью точной установки частоты, особенно если она на варикапе, а не на Джохансоне подстроечном (те что у меня из спутниковых станций часто на подстроечниках через отверстие в корпусе, хотя есть и варикапные).


Портить или нет, решится в ближайшие несколько недель, когда нормальная плата будет и варикапы поставлю. По расчёту, всё нормально.
Chenakin
Цитата(falling_stone @ Jan 28 2011, 03:08) *
Будьте добры, поясните, пожалуйста, что такое FLL (это frequency locked loop в данном случае?) и какой эффект он дает?

Да, FLL - это frequency locked loop. Принцип хорошо описан у Царапкина и Галани (Galani, Z., et al, “Analysis and Design of a Single-Resonator GaAs FET Oscillator with Noise Degeneration,” Micr. Theory and Tech., December 1984, pp. 1556-1565.). Коротко, шумы усилителя корректируются сигналом ошибки, вырабатываемым фазовым детектором, который производит сравнение сигнала на входе и выходе резонатора. Интересно, но это эквивалентно сравнению сигналов на вх. и выходе усилителя. Идея - бороться с шумами усилителя не внутри его самого, а “снаружи”, где все характеристики расчитываютя уже очень просто без вникания в суть природы фликер-шумов. Кстати, PSI, чтобы увеличить чувствительность детектора вносит дополнительный МШУ, фликер-шумы которого могут испортить всю картинку. Поэтому, они подавляют несущую подбором ампл. и фазы и оставляют только лишь шумы на входе (видно там было много людей из оптики, поэтому они подавление несущей красиво назвали interferometric signal processing rolleyes.gif). И что получилось? Обыкновенный усилитель, который и в обычный-то DRO не вставить по шумам, лихо вытаскивает PSI шумы, т.к. работает в малосигнальном режиме исключительно далеко от компрессии (усиливает только шум на входе). Красиво.

Поэтому, я и нарисовал для себя (никому не навязывая) такой подход: активный элемент генератора, работающий в нелинейном режиме (а он всегда присутствует), рассматривается как смеситель, на один вход которого поступает сам генерируемый сигнал, а на другой – DC шумы этого акт. эл-та (не вдаваясь в подробности, как они там возникают), и далее происходит перенос шумов на несущую. Не претендуя на полное описание действительности, тем не менее, такая картинка, ясно указывает, что надо делать, а именно:

1. Уменьшать нелинейность активного элемента чтобы снижать эффективность конвертирования (введение ограничителя, ALC, feedforward, FLL, и т.д.)
2. Уменьшать сигнал несущей (т.е. работать в малосигнальном режиме, как в примере PSI)
3. Уменьшать DC-шумы акт. элемента (применение более продвинутых материалов, различные локальные обратные связи, шунтирование терминалов, ФНЧ, ёмкости и т.д. и т.п.)

К сожалению, третий вариант изучен на сегодняшний день явно недостаточно, поэтому чисто с практической точки зрения, я предпочитаю работать с первыми двумя.
Dr.Drew
Эх, есть у меня сильное желание собрать лейкосапфировый генератор с КСС. Есть почти всё: резонатор, НО, ДМ, усилитель одноваттный. Вместо циркулятора хочу TWDF сделать, но только нету фазовращателя с электронным управлением. Ну и померить нечем будет. Хотя если найду два ФВ, то удастся смешать два генератора. Кстати, кто-нибудь может подкинуть статейки:
N. Shtin, J. M. Lopez Romero and E. Prokhorov, “Novel Sapphire Directional Filters for Application to Ultra Low Phase Noise Oscillators,“ in proc. ICEEECIE 2006
D. P. Tsarapkin, N. A. Shtin, “Performance limits of microwave oscillators with combined stabilizations,” in Proc. 16th European Frequency and Time Forum, 2002
E. N. Ivanov and M. E. Tobar, “Low phase-noise microwave oscillators with interferometric signal processing,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 54, no. 8, Aug. 2006.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.