Какие возможны способы формирования ТТЛ сигнала с малыми фазовыми шумами?

Смотря насколько малыми. В общем, чем быстрее логика, тем меньше шумы. В случае когда совсем малые требуются, фазу фильтруют при помощи петли ФАПЧ. Есть специальные ИМС для этой цели.

хорошо, сделал я чистый клок на петле ФАПЧ, а как мне его заиспользовать для получения чистого импульса?

Инвертором Tiny Logic Fairchild с обратной связью через большой резистор.

Спасибо, что ответили в тему.
Но я, к сожалению, не понял Вашей идеи.
Немного поясню задачу. У меня есть ПЛИС, на которой я планирую формировать импульс, но этот импульс будет не достаточно чистым по фазовым шумам. И задача стоит как его почистить.
Разъясните, пожалуйста, Вашу идею. Заранее признателен.
PS: Посмотрев в раздел Logic Products фирмы FairChild, обратил внимание на Flipflop. Т.е. идея: импульс с ПЛИС подстробировать чистым клоком на внешней защёлке. Но, к сожалению, в даташите на flipflop никакой информации на её собственные шумы не указано, что настораживает.

Тогда на Hiitite - High Speed Digital Logic - Flip-Flops найдёте вы счастье! Кстати, не забудьте посмотреть и оценить всю логику Hiitite - High Speed Digital Logic, тогда может так статься, что пересмотрите свою схемотехнику с неведомым нам замыслом. Но имейте в виду, что это ЭСЛ, для ТТЛ потребуется дополнительный каскад преобразования.

Вам нужен периодический импульсный сигнал ТТЛ, полученный из сигнала ПЛИС? Нужно чистить ФАПЧ с хорошим ГУН. Поскольку хорошие ГУН выдают синус, а нужен импульс, то первый нужно преобразовать во второй. Лучшие шумы получатся с упомянутой логикой (до минус 170 дБн/Гц). Хотя, для начала, хорошо бы посмотреть требуемые цифры.

мне нужно уметь формировать одиночный чистый TTL импульс произвольной, заданной длительности.

А каков диапазон этих длительностей? Прежде всего интересует минимальное значение.

Если я правильно Вас понимаю, необходимо на внешних элементах серии TinyLogic (gate, flipflop) собрать схему формирования импульса нужной длительности, так?
Порядок требуемых цифр: -100дБ/Гц на 500Гц (дБ относительно уровня 100мВ), но я так понимаю, чем меньше шум получится, тем лучше.



минимальная длительность (пока не уточнял) порядка 1мкс, шаг изменения длительности: 10нс (т.е. работаем от 100МГц). Если 10нс шаг не получится, то возможно устроит и 20нс или 40нс.

Понятно, хотите воспроизвести фазовые шумы генератора. ПЛИС как источник фтопку! Только для управления.

А почему не получится, со Спартаном или Циклоном в управлении получится! Dr.Drew как всегда прав: надо купить или соорудить генератор в прямым и инверсным ТТЛ- выходами и манипулировать ими через аналогичную логику или мультиплексор. Про триггер забудьте - имхо всё угробит. Провальчики на пересечении фронтов срубаем ФНЧ, включаемым после запуска и выключаемым до останова импульса. Как-то так! Надеюсь, что всё внятно изложил...

с этим я уяснил, спасибо

Насколько я понимаю, логика ПЛИС по положительному фронту CLK (смотри схему) выставляет сигнал CTRL_A, по отрицательному фронту - CTRL_B. Данные сигналы управления должны успеть достичь внешней схемы 2И-НЕ за полпериода частоты, т.е. при 100МГц за 5нс. Вопрос успеет ли отработать ПЛИС за такое время?

Прилагаю схему и ссылки на микросхемы, правильно ли я Вас понял? Все линии в схеме, за исключением выходной, дифференциальные. Все инверторы на схеме реализуются перестановкой линий в диф. паре.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Hittite HMC745LC3C
ADI AD8561
Скажите, подойдёт ли для целей ФНЧ изображенная на схеме дифференциальная цепочка 1-го порядка?

Ещё вопрос, почему думаете, что триггер всё угробит? Если он будет с малым джиттером и тактироваться темже чистым клоком?
Например, если применить Clocked Comparator HMC874LC3C Схема получается намного проще, чем приведена на рисунке. Как полагаете!?

Так и думал, что мысли по СВЧ-логике в моём первом посте перемешаются с мыслями о высокоростной ТТЛ-логике и Tiny Logic в третьем.
Чтобы стало яснее, отделю мух от котлет: вы засомневались в логике Tiny, поэтому для Вашей полной уверенности порекомендовал Hittite. Но теперь по исходным данным вижу, что там можно в принципе обойтись и без СВЧ. Ну уж ежели только очень хочется с ней поработать и на 150% реализовать ТЗ!

На сколько я помню, 5 нс даже многие CPLD имеют. В Вашем случае нужна высокая тактовая частота ПЛИС, скажем 200 МГц, чтобы успеть запустить логику по первому положительному фронту и включить фильтр, если он вообще потребуется. Почти любой Spartan это успеет сделать.

Не, ну это, действительно, слишком избыточно. Достаточно будет одного СВЧ-триггера с развязкой, да и этого не надо.
Просто XOR от Tiny и обычного коммутируемого LC-фильтра вполне хватило бы за глаза для таких частот и времён.
Ведь логику можно выстроить без всякой необходимости в фильтре.

Речь шла об триггере от Tiny - я против него. Не думаю, что именно триггер способен обеспечить крутые фронты нарастания-спада импульса, низкий джиттер. А вот высокоскоростная ТТЛ-логика - скорее всего обеспечит.
Повторюсь, триггеры типа HMC874LC3C, специально предложил для полной уверенности. Но есть одно НО - согласование с ТТЛ по входу и по выходу, что вполне решаемо. Посмотрите ещё логику от Micrel, хотя им до Hittite очень далеко!
В конце-концов макетирование на высокоскоростной логике не займёт много времени...

Поясните как сделать на XOR схему управления? Что-то сходу не соображу. И что значит коммутируемый LC-фильтр? Для чего его коммутировать?


Вы знаете, наверное, я изначально не понимаю Вашей идеи, очень прошу пояснить, хорошо бы при этом конкретно на словах обрисовать схему. Был бы очень признателен.

Неплохо было бы озвучить, что Вы понимаете под фазовыми шумами импульсов произвольной длительности и для каких задач это нужно?

Была мысль сделать суммирование неинверсных сигналов в 0 и инверсных сигналов в 1 по первому положительному или отрицательному фронту импульса генератора и сигналу подтверждения с ПЛИС, но сейчас это кажется нерациональным. Просто таким образом можно было бы увеличить разрешение вдвое.

Гораздо проще прогнать генератор через один из входов двухвходового AND и один из входов двухвходового OR, отслеживая состояние входами ПЛИС на каждой из трёх точек и управляя вторыми входами логических элементов.
Логика такая:
Как только мы хотим запустить импульс, мы дожидаемся логического 0 генератора на входе AND, устанавливаем второй вход AND из 0 в 1, дожидаемся единицы на выходе AND (он же один из входов OR) и сразу же после этого переключаем из 0 в 1 второй вход OR. Удерживаем 1 на выходе OR в течении необходимой длительности, считая импульсы генератора.
Как только мы хотим остановить импульс, мы дожидаемся логической 1 генератора на входе AND, переключаем из 1 в 0 второй вход OR, дожидаемся нуля на выходе AND и сразу же после этого переключаем из 1 в 0 второй вход AND.
То есть, можно довольно просто избежать использование триггера и построить схему на элементарных элементах высокоскоростной логики. При этом положительные и отрицательные фронты определяются именно соответствующими фронтами генератора тактовых импульсов и характеристиками логических элементов.
Извините, пока не могу привести схемы для XOR и AND/OR, на интернет-компьютере не ничего для рисования схемотехники.

под фазовыми шумами понимаю величину, характеризующую размер "юбки" спектра периодической последовательности импульсов. Назначение импульсов - управление передающим трактом р а д а р а.

Огромная Вам благодарность за разъяснение, теперь я хоть понимаю, что идею, в принципе, понял правильно, хотя Ваша схема с AND и OR изящнее. Я так понимаю, она и не требует никакой фильтрации полученного сигнала, т.к. просечек не будет.
Если в этих схемах принцип тот же, что Вы описали выше, то нарисовать схему на AND+XOR дело понятное.

Тематика знакома, но кроме формирования тактов для АЦП или ЦАП не вижу, где могут потребоваться низкие фазовые шумы, тем более в тракте управления.

было бы интересно узнать у ТС как он учитывает влияние джиттера интервала 1мкс на динамический диапазон сигнала и какие из спуров ПЛИСины для него значимы , потому что не весь спектр фазового шума влияет на джиттер интервала 1мкс.

простите, а кого имеете ввиду под TC? Про 1мкс вроде бы я писал. Поясните, пожалуйста, Вашу мысль по-подробнее про интервал 1мкс. И что за спуры ПЛИС?

Чистота допплеровского диапазона очень важна. Уширение юбки СВЧ несучки, а зондирующий импульс перемножается с несучкой и уширение его юбки приводит к уширению несучки, в свою очередь может привести к потерям слабых сигналов типа стелс-низколетов на фоне немеряного отклика от земли. ПМСМ. Хотя больше всего проблем с гетеродином, а не зондирующим сигналом.
PS Половину молодости было убито на перманентную борьбу со спуром минус 115дБс биения тактовой и третьего гетеродина в клоке модуляции, попавшем в допплер по частоте и перенесшегося модулятором на несучку. При том, что сигналы были разведены жесткими коаксиалами и корпуса субблоков фрезерованные. Схемно-конструкционный глюк. Изделие самотестирование не проходило. Надо было разносить эти генераторы в разные блоки. А не кувыркаться в каждом блоке с поиском мест подпайки экранов коаксиалов на корпус.

То ТопикСтартеру - Вы поняли кто такой ТС?

ну, теперь понял :-) ранее с таким сокращением не сталкивался, вот и спросил, спасибо, что просветили.

Плис загрязняет внутри себя клоковый сигнал спурами - побочными негармоническими составляющими. (поэтому Вы хотите затактировать еще снаружи чистым клоком , так?) . Тут дело в том что для самого клокового сигнала спуры могут иметь влияние, а для вырабатываемого импульса в 1 мкс - могут и не иметь , если для этого импульса ( с нулем в спектре на частотах кратных 1/t ) эти негармонические составляющие вдруг (или умышленно) окажутся гармоническими в точках нуля спектра модулирующего импульса. Несущая, кстати, для одиночного импульса тоже расширяется в главном лепестке до ширины 1/t (это реальная ширина юбки одиночного импульса, незначительно зависящая от шума или мелких спуров) . К примеру , на выходе контроля внутреннего клока анализатором спектра вы видите спуры с отстройками 4 , 5,20 ,50 Мгц и соответствующее их энергии дрожание (джиттер ) самого клока , например 1nS . А вот на выходе последовательности 1мкс импульсов этого джиттера может и не быть уже , так как спуры клока совпали с гармониками вырабатываемой импульсной последовательности. Возможно Ваша задача глубже - боретесь за чистоту юбок внутри главного лепестка, из-за наличия последовательности импульсов >1шт , тогда жись несколько более усложняется. Если я чего не напутал.

Скажите, может ещё существуют какие варианты получения чистого импульса, кроме TinyLogic? Интересно узнать.

именно, речь о чистоте "юбок", т.к. формируемый сигнал: периодические импульсы

Может я что-то не так понял, но ИМХО проблема пяти триггеров. Точнее двух цифровых одновибраторов и одного RS-триггера. Цифровые одновибраторы по дрожащему бланку разрешения с ПЛИС и чистому клоку со 100МГц генератора выдают чистые одиночные импульсы запуска и сброса, равные периоду клоковой частоты на RS-триггер. В результате выходной джиттер будет бОльшим из джиттера применяемого типа триггера и джиттера 100МГц клоков, т.е. никакой.
На надпись 561ТМ2 не обращаем внимания. Две таких схемки. На один вход 1 в кружочке подается перепад строба запуска, на вторую такую же схему и на такой же вход подается перепад строба сброса. На 2 в кружочке обеих схем подается клоковая 100МГц (триггеры тини-лоджик, sn74auc74 или ЭСЛ - что больше нравится, все с малым джиттером, не забываем учитывать полярность сигналов в разных логиках и микросхемах). С 4 в кружочках снимаются 10нс чистые импульсы запуска и сброса RS-триггера

Ваша идея понятна, за что спасибо большое. Вот только поясните, почему именно такая реализация, 5 триггеров как-то громоздко кажется. Ведь можно просто взять один D-триггер, затактировать его чистыми 100МГц, а на вход триггера с ПЛИС подавать нужный сигнал управления.

По одному переднему в каждом канале триггеру можно засунуть в ПЛИС - их джиттер некритичен, если конечно, задержки не вылетят за где-то четверть периода, а вот джиттер собственно одновибраторов и RS-триггера уже критичен. Плюс две лишних ноги украдено у ПЛИСины. Мне кажется, что разводка на плате в таком варианте (с тремя корпусами сдвоенных триггеров - вариант с SN74AUC74, если питание и уровни позволяют) проще. ЧипЫ-то крохотные, места мало занимают. Да и развязка получается полная по питанию у всех времязадающих элементов от ПЛИСины. Спур в сообщении выше у нас наводился на клоковый сигнал в момент переключения, когда логика находилась в линейном режиме. С тех пор многократно перестраховываюсь.

ясно, спасибо огромное за разъяснение
Ещё такой вопрос, если у меня чистый клок в формате LVPECL, на какой микросхеме лучше его перевести в ТТЛ? Я когда-то применял IDT MC100ES60T23, но может быть есть какой более распространённый вариант?

Можно попорбовать варианты http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=671037 в ПДФ-ке вырезка из описания рубидиевого генератора. Возможно размаха хватит - надо паять и проверять. Но вроде все варианты удовлетворяют ТЗ (компаратор более быстродействующий должен быть). КМОП как раз можно взять из ряда тини лоджик - по быстродействию должно хватить. Хотя Ваш вариант более чем адекватен ПМСМ.