Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Почему рогатый спектр в PLL синтезаторе? +/-n*100Гц
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Rf & Microwave Design
Georgy
В радиостанции Vertex_VX-231 с диапазоном 155 МГц наблюдается вот такая спектрограмма на выходе буфера ГУН в режиме передачи. Наличие 100 герцовых пиков сильно ухудшает разбираемость голоса, из за чего и все мои проблеммы.






Выходные каскады девайса отключены по питанию, и не влияют, общее питание от штатного аккумулятора.
На выходе 5 ПЛЛ сигнал не имеет стогерцовых составляющих, постоянное чистое напряжение. В точке ТР 1042 и на варикапе D1014 тоже чисто. Проверялось спектроанализатором и осциллографом, (но конечно не тем, что на рисунке).
Замена триодов Q1032 (ГУН) и Q1031 (коммутатор) ничего не дала.
Сигнал с TCXO - палка с 70 дб превышением над шумом. 100 герцев нет.
Когда сигнал с внешнего синтезатора был подан вместо TCXO, гармоники 100 герц синхронно все сдвинулись на 50 герц от сигнала синтезатора, и при перестройке частоты синхронно с ним перемещались по оси частот. То есть 100 герцовый штакетник остался.
какая гадость даёт 100 герц, не понятно.
Выше ГУН передатчика есть ГУН гетеродина, и проверено, что сигнал в режиме передачи на нём не формируется.
Осложняется дело микроразмерами деталей (0402), но это уже мелочи.
Капец, мысли иссякли.
Может боролись уже с подобным эффектом?
Спасибо!

PS. Неправильно написал, не 8 вывод, а 5-й. Исправлено.
MikeSmith
Цитата(Georgy @ Jul 20 2011, 18:01) *
Когда сигнал с внешнего синтезатора был подан вместо TCXO, гармоники 100 герц синхронно все сдвинулись на 50 герц от сигнала синтезатора, и при перестройке частоты синхронно с ним перемещались по оси частот. То есть 100 герцовый штакетник остался.

Как именно выглядит спектр в указанном случае? Куда сместились гармоники? Что значит "На выходе 8 ПЛЛ сигнал не имеет стогерцовых составляющих, постоянное чистое напряжение" - проверено осциллографом или анализатором спектра?

Причин возникновения спур довольно много. Не претендуя на оригинальность, перечислю:

1. помеха по питанию микросхемы ФАПЧ, ГУН, выходного усилителя гетеродина;
выявление - при помощи конденсатора большой ёмкости (1000 мкФ обычно хватает) (например, может загнуться активный фильтр на Q1034);

2. грязный опорный сигнал - помеха по питанию или управлению (проверено);

3. помеха от внешних по отношению к гетеродину узлов (например, на опору может наводиться помеха через C1282, ГУН - модулироваться через R1166+D1014, что-то наводиться на выход через D1012);

4. собственные спуры ФАПЧ (частота сравнения явно выше 100 Гц, синтезатор целочисленный, поэтому в данном случае - маловероятно);

5. помеха по цепям управления (посмотрите осциллографом напряжение на входе Q1025, Q1029, Q1031; если чувствительности осциллографа недостаточна, поможет 1000 мкФ).

...

Для выявления проблемы нужно приложить максимум воздействий на схему: прощупать каждый элемент, покрутить питание, отключить подозрительные узлы схемы. Что-то должно привести к изменению уровня или частоты помехи.
Electrician
Что-то странно. При использовании CTSCC НЧ составляющая имеет не менее -10 дБ и при этом на качество передаваемой речи не влияет. У вас я вижу пики 100 и 200 Гц на уровне -40 дБ от несущей - это вообще не должно влиять на голос.
На входе 8 PLL 100-Гц составляющих и не будет, не гигаомный же у него вход.
Как на счёт напряжения на базе Q1031 и Q1025? Не вышел ли кто-то в линейный режим?
Отключите цепь модулятора, может он гадит.
Georgy
Цитата
Как именно выглядит спектр в указанном случае? Куда сместились гармоники?

При внешнем возбуждении от другого высокостабильного синтезатора спуры "переместились" на красные места, или возможно вылезли там, что тоже вероятно. При перемещении основного сигнала спуры перемещаются вместе с ним синхронно.



Цитата
Что значит "На выходе 8 ПЛЛ сигнал не имеет стогерцовых составляющих, постоянное чистое напряжение" - проверено осциллографом или анализатором спектра?

Опа, ошибочка вкралась, неправильно написал, не 8 вывод, а 5. Сорри. (Поправлю и в первом топе)
Проверено цифровым осциллографом, (он может работать в режиме осциллографа или спектроанализатора). Смотрел в обоих режимах на предмет наличия переменных составляющих, 100 герц особенно, и ничего не обнаружил. Только постоянная составляющая на выходе PLL, (пин 5)

What is CTSCC ? Гугл ерунду выдаёт какую-то. Возможно CTSS?
Модуляция, т.е. голос, подаётся на ТСХО, на управляющую ногу с операционника. Там тихо. Размыкал эту цепь, замыкал.
Ещё вторая цепь модуляции, на D1014, там тоже тихо.
Q1031 и Q1025 без подозрений, все прилично.
Замечу что схема даётся для несколько иного диапазона, 400...520 МГц, но она похоже многовариантна. Некоторые постоянные напряжения немного отличаются от написанных на схеме.
MikeSmith, Спасибо за идею с конднесаторами, это я упустил.
Electrician Если свистеть в микрофон, то к спектру добавляется "палка", такая же как и штакетник величиной. Поэтому влияние штакетника велико.
Подозреваю, что 100 герцовый штакетник образуется где-то в петле PLL...ГУН...PLL
MikeSmith
Цитата(Georgy @ Jul 21 2011, 13:57) *
При внешнем возбуждении от другого высокостабильного синтезатора спуры "переместились" на красные места, или возможно вылезли там, что тоже вероятно. При перемещении основного сигнала спуры перемещаются вместе с ним синхронно.

А если немного перестроить внешний опорник? Палки разбегутся относительно несущей? Если да, то похоже на биение частоты опорника с другим стабильным генератором (например, тактовый генератор микроконтроллера). Либо что-то близкое или кратное частоте работы ФД. По относительному смещению спур можно оценить частоту помехи.
Хотя странно, что ближние спуры стоят на отстройке +-50Гц, а вторые +-150. Т.е. помеха "прижалась" к несущей, а шаг не изменился.
Georgy
Цитата
А если немного перестроить внешний опорник? Палки разбегутся относительно несущей?

Вот, описано уже:
Цитата
При перемещении основного сигнала спуры перемещаются вместе с ним синхронно.

то есть вся картина остаётся неизменной, расстановка сохраняясь ползёт по оси частот, и ничего не разбегается.
Подумал бы что такое в PLL может произойти, однако на выходе м/с PLL чисто.
тау
Цитата(Georgy @ Jul 20 2011, 18:01) *
Выходные каскады девайса отключены по питанию, и не влияют, общее питание от штатного аккумулятора.

не помешает заэкранировать при этом целиком радиостанцию на предмет проверки влияния от наводки НЧ модуляции по цепи управления ГУНом


Цитата
На выходе 5 ПЛЛ сигнал не имеет стогерцовых составляющих, постоянное чистое напряжение. В точке ТР 1042 и на варикапе D1014 тоже чисто. Проверялось спектроанализатором и осциллографом, (но конечно не тем, что на рисунке).
Их там сложно увидеть даже если они есть


Цитата
Сигнал с TCXO - палка с 70 дб превышением над шумом. 100 герцев нет.
спуры растут пропорционально 20Log(N) , где N = коэффициент умножения частоты , поэтому даже если они есть на выходе TCXO, Вы их можете как-бэ не заметить .

Цитата
Когда сигнал с внешнего синтезатора был подан вместо TCXO, гармоники 100 герц синхронно все сдвинулись на 50 герц от сигнала синтезатора, и при перестройке частоты синхронно с ним перемещались по оси частот. То есть 100 герцовый штакетник остался.

на первом рисунке пролаз 100 и 200 Герц как следствие наводки первой и второй гармоники выпрямленного сетевого напряжения ( имхо) , почему равной амплитуды? - потому что через воздух емкостный пролаз крепчает с ростом гармоники.

на втором рисунке красным цветом лезет 1 и 3 (50 , 150 )гармоника сетевой частоты , возможно что оказывает влияние какой-то пролаз от симметричных в + и - бросков тока до выпрямителя сети через петли земляных проводов ка результат неудачного заземления приборов. хотя весьма странное равенство амплитуд спуров первого и второго случаев.
Georgy
Похоже 50 Гц наводок от пром сети нет, т.к. в собранном виде радиостанция с аккумулятором излучает 100 герцовые палки. Проверено Аджилентом с питанием от его аккумулятора.
Посему вопрос сетевой ннаводки думается не актуален.

В остальном уважаемый тау по Вашему посту идёт активная разборка с девайсом.
Дошло до того, что похоже ТСХО погубили насмерть... Остаются эксперименты пока только с внешним синтезатором.
Спасибо!
тау
Цитата(Georgy @ Jul 22 2011, 14:14) *
Дошло до того, что похоже ТСХО погубили насмерть... Остаются эксперименты пока только с внешним синтезатором.
Спасибо!

тут вот какое дело , Ваша PLL больно узкополосная, типа 100 -150 Гц срез петли ( по номиналам фильтра) или 220 Гц по форме спектра.

Это значит что подавление внутри петли PLL для модулирующего сигнала 100 200 Гц очень незначительно , поэтому помеха может проникать и по цепи VCO_mod / Отпаяйте С1146 а резистор R1165 (150k) зашунтируйте 10 мкФ. Посмотрите на спуры. Вы писали что там типа тихо, но возможно оттуда идут.

C другой стороны для этого девайса прописано
"Остаточная ЧМ и шум 45 / 40 дБ" , а у Вас - оно и есть примерно .
VCO
Я бы ещё посоветовал померить отстройки спур, точно ли это 50±1Гц или далеко не 50 Гц, чтобы исключить влияние сети из рассмотрения или привязаться к нему.
И ещё мысль: эти спуры могут быть биениями TCXO и цифрового кварца рации или иного устройства.
Georgy
Не ровно 50 или 100 герц, правда очень точно замерить невозможно, это ж на частоте 150 МГц, а приёмника для этого сигнала у меня нет. По Аджиленту только пока, но были спуры однажды на 70 Гц расстояниях.
Интересно что при перестройке частоты спуры следуют за основным лепестком спектра, и видимо корелляция наибольшая с сигналом возбудителя (ТСХО).
Мысль о биениях вдруг встретившихся сигналов тоже прорабатывается.
MikeSmith
Цитата(Georgy @ Jul 23 2011, 11:50) *
Интересно что при перестройке частоты спуры следуют за основным лепестком спектра, и видимо корелляция наибольшая с сигналом возбудителя (ТСХО). Мысль о биениях вдруг встретившихся сигналов тоже прорабатывается.

Это подтверждает, что помеха низкочастотная, либо биения с опорным сигналом. А что подразумевается под "перестройкой частоты"? Перестройка опорного генератора либо переключение номера канала?

Цитата(Georgy)
Если свистеть в микрофон, то к спектру добавляется "палка", такая же как и штакетник величиной. Поэтому влияние штакетника велико.

Если свистеть громко, то модуляции уровнем -35 дБн маловато как-то. Может проблема в самом модуляторе?
Ещё иногда в радиостанциях используют низкочастотный сигнал для сигнализации/ управления. Например, что говорит великий Интернет:
Цитата
Радиостанции Vertex-Standard VX-231 отличаются ...
... дополнительными функциями сигнализации ...
... Копирование данных рации в другие ...
... Эксклюзивная система обнаружения радиостанций в пределах дальности прямой связи ARTS...
... Встроенные CTCSS и DCS декодеры ...
... По отдельной договоренности на любом канале можно запрограммировать любой PL или DPL тон...
... Принцип идентификации с помощью CTCSS заключается в том, что к полезному сигналу «примешивается» тон определенной звуковой частоты, так называемый субтон ...
... CTCSS и DCS коды? Зачем они нужны? Как их использовать? Что такое CTCSS тон?
Это субтоны, которые подмешиваются в сигнал передатчика. На слух они не различимы, но тоновый шумоподавитель в станции (если он есть) их отличает и открывается только на тот тон, который вы зададите. Например, вы общаетесь с корреспондентом, и на той же частоте начинают работать строители: вы просто закрываете на тон шумодавы и строителей больше не слышите (но вас самих слышат все), они вам больше не мешают...

Наводит на мысли.
Никак не пойму, модуляции типа 16K0F3E, 11K0F3E - аналоговые или цифровые? Похоже цифровые. Полосы сигнала в 2,5 кГц маловато для классической АМ/ЧМ.
Есть ещё такой (но рабочий) аппарат? В нем помеха отсутствует?
Georgy
Цитата
Перестройка опорного генератора

Взамен сдохшего ТСХО подключен внешний синтезатор частот, имеющий возможность перестраиваться в диапазоне 0...60 МГц с шагом от 0,04 Гц. Перестройка только этого синтезатора вручную, в пределах видимой спектрограммы (+/- 1 кгц от центра мелкими шажками.)
---
Мысль с кодированием CTCSS интересна, тем более встречалась мне нечто подобное в радиотелефонах давным давно, и потому забыта. Походу надо иметь ввиду.
Спасибо!
Harbinger
Так CTCSS можно, найдя, откуда он идёт, отключить... В своё время плотно занимался радиотелефонами (Senao большей частью), там девиация CTCSS составляла где-то (300...1000) Гц, т.е. (-20...-10) дБ от девиации аудио, при этом CTCSS совершенно никак не влиял на качество передачи речи, благодаря приличным фильтрам в аудиотрактах... у Вас, похоже, что-то другое.

Цитата(MikeSmith @ Jul 24 2011, 19:42) *
Модуляции типа 16K0F3E, 11K0F3E - аналоговые или цифровые? Похоже цифровые. Полосы сигнала в 2,5 кГц маловато для классической АМ/ЧМ.

Если мне не изменяет склероз, 16 и 11 - как раз полоса в килогерцах, а 3 - номинальная девиация. Так что очень даже похоже на аналог. Шаг перестройки (те самые 2,5 кГц?) в общем-то к ширине канала может быть и не привязан (в радиотелефонах был несколько больше, например, 25 кГц при полосе 15 кГц и 12,5 кГц при полосе 7...9. Ну чтобы наверняка от "соседа" отстроиться. sm.gif ).
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.