Вопрос к знатокам PLL

[gregory_panin]

Привет всем!
собрал схему синтезатора собственной конструкции на Мега8+Powertip1602+М С145170 (типовое включение),
поставил гун от СБ станции (для тестов,какой был) 16 мгц, слушаю синтезатор айкомом 706, если ставлю частоту сравнения 10-100кгц то звучит на слух также как обычный генератор, если же частота сравнения ниже 2 кгц то слышу каккието биения и тп и есть эффект медленного "выезжания с перескоком" Посоветуйте эффективную схему ПИФ - если это проблема в нем или где и какие места проконтрлировать в моей конструкции (ГУН, вход с гуна на МС145170, кондер послед., с варикапом и тп?).

С Уважением RA9ODD
Григорий.

[Genadi Zawidowski]

В приложенном файле есть формулы, по которым расчитывается фильтр.
Поведение петли ФАПЧ зависит не только от частоты среза в фильтре, еще и от усиления в петле - от чувствительности детектора, коэф. деления в обратной связи, от чувствительности (Мгц/Вольт) ГУНа. Потому первый попавшийся может дать неожиданные результаты, вплоть до "возбуда" - петля не перейдет в режим захвата.
На аналог девайс можно скачать программу - adsimpll 3.0, national semiconductor редлагают он-лайн калькулятор и ссимулятор для таких расчетов.
И изменение частоты сравнения без перерасчета параметров петли тоже может удивить результатом.
Как частоту для расчетов обычно выбирают "среднее геометрическое" в диапазоне - например, для генератора от 100 до 200 МГц это будет 144 мгц

[Genadi Zawidowski]

Еще один документ - с примером расчета.

Применительно к MC145170 - чувствительность ее фазового детектора - при последовательно к выходу присоединенном резисторе на 2 килоом и 3.3 вольт питании - я принимал как 1.5 мА на два пи радианоов - то есть - какой ток течет при рассогласовании на 360 градусов.

[gregory_panin]

спасибо, эти файлы у меня вроде есть в куче но вчитыватся сил не было, щас вот придется.
С программированием и коэффициентами все прочитал неоднократно.
145170-2 запустилась с самого начала с полпинка, а гун всегда для меня проблемой было сделать.
Придется думать мозгом :))
RA9ODD

[Genadi Zawidowski]

ССылочка на калькулятор (3 мега):
_**p://download.analog.com/ADIsimPLL/ADIsimPLL3_00c.ZIP

[Genadi Zawidowski]

С ГУН я делаю примерно так:
Для заданного диапазона рабочих частот и допустимого изменения напряжения на варикапе (которое может обеспечить ФАПЧ, с усилителем или без) расчитываю требуемую чувствительность ГУНа по управляющему напряжению.
То есть - при питании 5 вольт на 145170 - например от 1 до 4 вольт. Перекрытие - 150..200 - 50 МГц. 50/3 = 66 МГц/Вольт. Средняя частота - 173.2 МГц. По Реду, емкости в емкостной трехточке будуьт такими - связь - 9 .1 пФ, база-эммитер - 9.1 пФ, эммитер - земля - 18 пФ. Емкость в результате вносится около 4-х пикофарад. Известныме мне типам варикапов при таком диапазоне управляющих напряжений не обеспечить требуемого диапазона...
Но уже при напряжениях 1.5...7.5 перекрытие можно обеспечить 4-мя (встречно/параленьными) варикапами Philips BB133. При этом чувствительность по управлению - будет 8.33 МГц/Вольт.
Важно обеспечивать именно расчетное перекрытие - для обеспечения ожидаемой чувствительности. Понятно, 20% погрешности ничего плохого не внесут - если диапазон обеспечивается. Устойчивость и шумовые параметры сильно не изменятся.
Еще стоит не загонять детектор ФАПЧ в крайние положения - если ему приходится работать при максимальноых/минимальных значениях ошибки.

[gregory_panin]

ага спасибо за калькулятор и совет. Щас вот сижу моделирую. А вообще реально нормальный гун сделать на 1..4 вольта перстройки для 24-40 мгц? или требуется большее напряжение, те меньшее соотношение вольт/мгц?

[Genadi Zawidowski]

в указанном случае я бы увеличил количество ГУНов... Октавное перекрытие на одном ГУН обычно получается при управляющих напряжениях на варикапах около 20 вольт. Увствительность по управлению - это не критерий, это параметр для расчета.

[Genadi Zawidowski]

Для Вашего случая вот расчиталось - обратите внимание - по мере повышения частоты увеличивается абсолютное перекрытие - сохраняя относительное - и увеличивается чувствительность по управлению. При этом параметры фильтра (при неизменной частоте сравнения) меняться не будут.

Для 4-х генераторв, управляющие напряжения 1..4 вольта

!frq scale step= 1.136219
Fout[1] = 24.000 MHz - 27.269 MHz (25.582 MHz), Kvco = 1.090 MHz/V
vco Cx: 62 pF, 120 pF
Ratio = 1.291, Lk = 0.310 mkHn, CBase = 43.475930 Ck = 13 [12.984127] pF (Cgen assumed 30.49 pF)
VRange = 3.000000 Volt, 8 * BB133
Fout[2] = 27.269 MHz - 30.984 MHz (29.067 MHz), Kvco = 1.238 MHz/V
vco Cx: 56 pF, 110 pF
Ratio = 1.291, Lk = 0.240 mkHn, CBase = 46.219986 Ck = 18 [18.472238] pF (Cgen assumed 27.75 pF)
VRange = 3.000000 Volt, 8 * BB133
Fout[3] = 30.984 MHz - 35.204 MHz (33.027 MHz), Kvco = 1.407 MHz/V
vco Cx: 47 pF, 100 pF
Ratio = 1.291, Lk = 0.248 mkHn, CBase = 31.248996 Ck = 6.8 [7.022192] pF (Cgen assumed 24.23 pF)
VRange = 3.000000 Volt, 6 * BB133
Fout[4] = 35.204 MHz - 40.000 MHz (37.526 MHz), Kvco = 1.599 MHz/V
vco Cx: 43 pF, 82 pF
Ratio = 1.291, Lk = 0.192 mkHn, CBase = 34.487705 Ck = 13 [13.499610] pF (Cgen assumed 20.99 pF)
VRange = 3.000000 Volt, 6 * BB133

Это с большим запасом считалось, возможно удастся уменьшить количество варикапов (с соответствующим изменением - уменьшением емкости паралельно контуру - Ck) и увеличение индуктивности.

[Genadi Zawidowski]

Вот вариант для 3-х генераторов, но тут уже все на пределе...

!frq scale step= 1.185631
Fout[1] = 24.000 MHz - 28.455 MHz (26.133 MHz), Kvco = 1.485 MHz/V
vco Cx: 62 pF, 120 pF
Ratio = 1.406, Lk = 0.317 mkHn, CBase = 23.098088 Ck = -1.#IND [-7.393715] pF (Cgen assumed 30.49 pF)
VRange = 3.000000 Volt, 10 * BB133
Fout[2] = 28.455 MHz - 33.737 MHz (30.984 MHz), Kvco = 1.761 MHz/V
vco Cx: 51 pF, 100 pF
Ratio = 1.406, Lk = 0.226 mkHn, CBase = 28.342367 Ck = 3 [3.094842] pF (Cgen assumed 25.25 pF)
VRange = 3.000000 Volt, 10 * BB133
Fout[3] = 33.737 MHz - 40.000 MHz (36.735 MHz), Kvco = 2.088 MHz/V
vco Cx: 43 pF, 91 pF
Ratio = 1.406, Lk = 0.161 mkHn, CBase = 31.482547 Ck = 9.1 [9.375202] pF (Cgen assumed 22.11 pF)
VRange = 3.000000 Volt, 10 * BB133

[Genadi Zawidowski]

Ну и последний пример расчета (больше не буду флудить) - для напряжений 1..11 вольт, с активным фильтром. Топология как в конструкции KE5FX - я ее в своих синтезаторах применяю.
Еще, предполагается, что возле каждого ГУНа стоит блокировочный конденсатор в 470 пФ. Их емкость учитывается.

!Kpfd = 1.200000 mA - чувствительность детектора - мА/радиан
!Fc = 1.000000 kHz - частота среза фильтра
!fcomp = 0.005000 MHz - частота сравнения (ведь Вы этого хотели?)

Фильтр - с питанием 12 вольт
C93 = 0.0068 [0.006948] uF C100 = 0.00082 [0.000757] uF R53 = 56000 [53814.481292] OHm
R54 = 2000 [2036.461566] OHm C101 = 0.01 [0.010000] uF


!frq scale step= 1.185631
Fout[1] = 24.000 MHz - 28.455 MHz (26.133 MHz), Kvco = 0.446 MHz/V
vco Cx: 62 pF, 120 pF
Ratio = 1.406, Lk = 0.438 mkHn, CBase = 35.985868 Ck = 5.6 [5.494065] pF (Cgen assumed 30.49 pF)
VRange = 10.000000 Volt, 4 * BB133
Fout[2] = 28.455 MHz - 33.737 MHz (30.984 MHz), Kvco = 0.528 MHz/V
vco Cx: 51 pF, 100 pF
Ratio = 1.406, Lk = 0.311 mkHn, CBase = 41.230146 Ck = 16 [15.982622] pF (Cgen assumed 25.25 pF)
VRange = 10.000000 Volt, 4 * BB133
Fout[3] = 33.737 MHz - 40.000 MHz (36.735 MHz), Kvco = 0.626 MHz/V
vco Cx: 43 pF, 91 pF
Ratio = 1.406, Lk = 0.221 mkHn, CBase = 44.370327 Ck = 22 [22.262982] pF (Cgen assumed 22.11 pF)
VRange = 10.000000 Volt, 4 * BB133

[gregory_panin]

OK TKS. Буду переваривать. Чето вышло но пока не могу отчитатся вразумительно - пока не пойму почему. Еще бы как правильно померить шум если в наличии только 706й.

[Genadi Zawidowski]

На слух не должно быть слышно доп. несущих рядом с частотой... В режиме АМ не должно быть тона.

[gregory_panin]

Вот уменя как раз есть доп несущие :((( 1.5 кгц ввверх и вниз. Грешу на гун - он видимо расчитан на шаг 10 кгц и с таким шагом если делаю никаких проблем - не слышу доп.несущие. Переделаю гун.

Не подскажете где можно промоделировать транзисторный гун?

[Genadi Zawidowski]

Это не ГУН. Вернее, это конечно ГУН, но он не виноват...
Если эти несущие не совпадают с частотой плохо подавленной частоты сравнения вазового детектора, то однозначно - два варианта.
Или "поет" стабилизатор питания на 5 вольт (проверяется - снять электролит с выхода 78L05)
Или это "уши Бэтмена" - на спектрограмме видны повышения уровня шумов на частоте среза ФНЧ в петле ФАПЧ. Лечится - как раз нормальным расчетом, если хотите проверить - надо снизить усиление в петле ФАПЧ (по простому - увеличте резистор с выхода фазового дтектора, если он там есть). Ну или уменьшить чувствительность ГУНа к управляющему напряжению.
Но - еще раз - пересчитать фильтр. Не получается их на глазок ставить... и от других конструкций тоже, не зная всех параметров петли.
Да, может схему включения детектора вылодите? типовых их ведь несколько...

Да, зайдите на ww.ut2fw.cqham.ru, там есть про измерения спектров синтезаторов подручными средствами.

[gregory_panin]

TKS.
то что на глазок нельзя - уже понял. Однако на максимальном усилении осциллографа смотрел на выход после фильтра петли - напряжение без колебаний - гладкое, кручу настройку катушки - ездит адекватно. Захват тоже показывает, тоесть захват на лицо, по цепям питания тоже смотрел - нету наводок различимых.

А ПИФ я взял у Темерева из двух кт3102 (тот который в синтезаторе на LM7001), посчитав что частота сравнения и у него и у меня равны 1кГц. А сами микрухи почти идентичны в плане такой задачи, у 145170 побольше регистр делителя для опорной частоты (15 бит).
Вечером продолжу, щас почитаю на сайте у UT2FW.

[Genadi Zawidowski]

Осцилографом не увидите - уж там совсем слабый сигнал... а ГУН видит.
Возможно, из-за низкой частоты генератора, из-за изменившегося коэф. деления в петле, из-за другой крутизны по управлению.
СНять характеристику со своего ГУН-а попробуйте - от 1 до 7 вольт.
Увеличить резистор с выхода микросхемы.

А что за желание - сделать 1 кГц сетку для КВ приемника? АМ принимаете? Или ssb?
А... все, увидел. Это с уводом частоты опорника.
DDS в магазине не попадались?
Вы из какого города?

[gregory_panin]

Чтобы понят как правильно взялся за то что попроще.
1 кгц - потому что пока нету ДДС - возможно закажу их(АД9833 9832) в понедельник
и через месяц возьмусть паять с ДДС схему по типу UT2FW но все под СМД, точнее уже контроллер с ДДСками развел пока на двухслойке в ПИКАДЕ - осталось промоделировать и правильно сделать гуны и развести их плату.

Для достижения точности 50-100гц буду крутить цапом кварц на MC145170.
Хочу вставить конкретно этот синтезер(145170) в QRP SSB-CW ТРХ на диапазон 7 мгц. ПЧ 8860 кГц (есть рабочая плата хдк97 и урал 84),
частота ГУНА соответственно нужна примерно 15500-16000 кГц.

... да,
из Новосибирска я

[Genadi Zawidowski]

Если сэмплы заказывать будете - то тогда уж посмотрите на AD5932 - 24-х битное изделие, очень мало потребляющее... правда тоже 10 бит цап...
Или AD5930 - ей можно трансформатор на выход поставить - меньше шумов будет...
Правда, с этими 24-х разрядными придется огласиться с 25 или 50 герц шагом (но для SSB 50 герц вполне хватает). Да, я все-таки сторонник синтезаторов с полосовиком после DDS, с малоизменяющейся частотой сравнения.


Мой проект видели? http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?t=4298 - это я на тему ГУН... работает всегда...

[gregory_panin]

Недавно делал ДДС на плисе XILINX - используя просто компонент из COREGEN (ISE 7.1)/ Добивался точности установки частоты с выхода ДДС 0.025 гц , правда смотрел только 250-500 КГЦ, выше не лез - там лажа уже , даже при 40 мгц тактах. Плохо то что грузится плис долго\, и жрет очень много. Хотель сначала такое поставить как частоту сравнения но отказался.

[Genadi Zawidowski]

Тут недавно был один человек (ник Кузнецов), который как раз хвалил XILINX как задающий генератор синтезатора.

http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?p=1776 9#17769

[gregory_panin]

.. я перелез на них недавно с АЛТЕРы, если найду способ быстро в него загружать конфигурацию то конечно так и поступлю. Там вам и ДДС и вся требуха и жесткая логика, скорее всего микроконтроллер не понадобится.
Но пока не добрался до такого - грузится аж 2 секунды.

В ваших схемах потерялся, интресно было бы поглядеть а структурную схему.

[Genadi Zawidowski]

Принцип вот тут:
http://www.cqham.ru/dds_prog.htm

[Genadi Zawidowski]

Принцип вот тут:
http://www.cqham.ru/dds_prog.htm
А вот тут - http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?p=1781 6#17816 - довольно эмоциональное описание процесса настройки петли ФАПЧ.

[Genadi Zawidowski]

.. я перелез на них недавно с АЛТЕРы, если найду способ быстро в него загружать конфигурацию то конечно так и поступлю. Там вам и ДДС и вся требуха и жесткая логика, скорее всего микроконтроллер не понадобится.
Но пока не добрался до такого - грузится аж 2 секунды.

В ваших схемах потерялся, интресно было бы поглядеть а структурную схему.

Как успехи синтезаторостроения?

[gregory_panin]

Вот правлю плату под АД9833 9832 - заказал обе приедут наверно дней через 10-25.
Плата конечно с вашей не сравнится - моя куда попроще
Гун из СВ станции вставил в нее обратно - шаг 10 кгц и меньше не получается и положил на полку.
Фильтры все посчитанные от АД , даже в RFSim смотрел - вполне красивые характеристики - срез на 1 кгц как надо,
видимо в гуне катушка маленькая допботность никакая.
Вывод от моих действий такой:
посколку 10-100 кгц шаг я делал и никакаих соплей не наблюдал на слух то
1.буду делать частоту сравнения в пределах 200-300 гкц с минимальным шагом ДДС.
2. Куплю или закажу у кого-либо гун от UT2FW например ну или подобного с делителем, поскольку сам я цифровик и спаять видимо не смогу как надо.

[свч]

Может пригодится кому, нашел обучающее видео от AD - "Основы синтеза частот, Часть 1: Синтезаторы с фазовой автоподстройкой частоты"
http://link.brightcove.com/services/player/bcpid1146590109001?b ckey=AQ~~,AAAApGGT3Y k~,2Lw5lWYqxt6juLEbK _Zdk1KgTMHUz8H7&bctid=2955386843001

[UR5ZQV]

Очень интересно будет, особенно Геннадию Завидовскому и его собеседнику, спустя 9 лет. Но обучение от АД скачал. Очень поучительно для детей:smile:

[свч]

спустя 9 лет.
Не нашел более ранней темы, куда подойдет найденное видео...:cry:

Но обучение от АД скачал. Очень поучительно для детей
Учиться никогда не поздно - как говорится "Век живи - век учись.":-P

[UN7GCE]

Принцип вот тут:
http://www.cqham.ru/dds_prog.htmГеннадий ! Скачал по этой ссылке программу, но запустить не могу. По описанию этот принцип применен в синтезаторе FTdx3K. Хотелось бы разобраться с коэффициентами деления. У меня WinXP32.

[ledum]

Геннадий! Скачал по этой ссылке программу, но запустить не могу. По описанию этот принцип применен в синтезаторе FTdx3K. Хотелось бы разобраться с коэффициентами деления. У меня WinXP32.
Дык зачем программа. Прикинул за 5 минут (пусть кто-нить проверит) непрерывная перестройка в синтезе без прескалера должна получиться если R=Ceil((Ceil(Fопоры нижняя/(Fопоры верхняя-Fопоры нижняя))/(Floor(Fвыхода нижняя/Fопоры нижняя))
Так для Fвыхода нижняя=10.6МГц при фильтре SFE10.7MA (прИмем, что удобоваримая полоса фильтра 10.6-10.8МГц) R>=53, при Fвыхода нижняя=46МГц R>=14.
Проверим второй случай. 10.6/14=0.75714МГц, N=60, наименьшая выходная частота при таких R и N 45.428МГц, при частоте опоры (10.8/14)*60=46.2857МГц. Следующий коэффициент N=61. Проверим. (10.6/14)*61=46.1857, т.е. меньше, чем при опоре 10.8 - значит перекрытие есть. Может, где-то слишком бдительным был с силин и флор - фиг, главное, что пашет для Fвых>=Fопоры.
Ну и на всякий пожарный - маркировка Мурат http://www.dxfm.com/if%20filters/PartMarkingGuide.pdf где ставятся точки на MA, S2, S3

[Livas60]

Скачал по этой ссылке программу, но запустить не могу.

Программу нужно запускать из командной строки, набирая название программы и необходимую частоту. Например: ddsdemo 1000000. После этого запускаем клавишей Enter. Минимальная частота, с которой работает программа 507514 Гц.

[Genadi Zawidowski]

Вообще-то, меньше чем частоту ПЧ (в данном примере - 64000000 герц) я не пердполагал формировать...
А так работает:

C:\Users\Gena\Deskto p\ddsdemo>ddsdemo 100000000
dds center = 10700 kHz, dds bw = 84 kHz
DDS out = 10659898.474813 Hz
PLL R/N = 21/197
PLL out = 99999999.978003 Hz (desired = 100000000.000000 Hz)


C:\Users\Gena\Deskto p\ddsdemo>ddsdemo 120000000
dds center = 10700 kHz, dds bw = 84 kHz
DDS out = 10677966.095507 Hz
PLL R/N = 21/236
PLL out = 119999999.930461 Hz (desired = 120000000.000000 Hz)

C:\Users\Gena\Deskto p\ddsdemo>ddsdemo 90000000
dds center = 10700 kHz, dds bw = 84 kHz
DDS out = 10677966.095507 Hz
PLL R/N = 21/177
PLL out = 89999999.947846 Hz (desired = 90000000.000000 Hz)