Просмотр полной версии : батарейный DSP приемник по схеме RF>>IF(45MГц)>>IQ(0) >>uP
Есть желание сделать карманный DSP приемник с преобразованием вверх на 45 МГц, КФ, квадратурным детектором и обработкой квадратурных НЧ сигналов на Cortex M4F. Из соображений экономии батарейки хотелось бы обойтись без делителя с 180 МГц во втором гетеродине. Думаю попробовать аналоговый фазовращатель на фиксированную частоту 45МГц. Есть ли какие-нибудь подводные камни при генерации квадратурных сигналов фиксированной частоты 45 МГц аналоговым методом (RC или LC фазовращатель) ?
А может и не нужно это аналоговое мучение. При достаточно быстром АЦП и приличном roofing КФ можно сделать низкую 2-ю ПЧ (~50кГц) с обычным h-mode 2-м смесителем, а далее все делать в цифре...
я такое у кого-то уже видел, только на стационарном устройстве. Вторая пч низкая была
vladn,
Есть ли какие-нибудь подводные камни при генерации квадратурных сигналов фиксированной частоты 45 МГц аналоговым методом (RC или LC фазовращатель) ?
Камни есть, низкая стабильность (кстати кроме RC, LC есть еще современные ОУ). Но это только подводные камни. А есть ещё и "надводные". Есть в мире хороших и разных фильтров для предложенного Вами метода обработки, без IQ. Есть еще прямая оцифровка, но это зависит от толщины Вашего кошелька :).
Genadi Zawidowski
16.08.2015, 12:38
я такое у кого-то уже видел, только на стационарном устройстве. Вторая пч низкая была
FT-450, IC-7800 (и остальные в семействе).
А вот со второй "нулевой" ПЧ не встречалось устройств.
Есть ли какие-нибудь подводные камни при генерации квадратурных сигналов фиксированной частоты 45 МГц аналоговым методом (RC или LC фазовращатель) ?Да вроде нет никаких, там полоса то даже для ЧМ 0,03%. Лучше сразу второго порядка ФВР взять, чтоб нестабильность не "играла". А АЦП планируете ставить или средствами Кортекса обойтись?
Да вроде нет никаких.. Вот именно! Да и нестабильность влиять будет только на близлежащий зеркальный канал. На рисунке номиналы простейшего ФВ на 45 МГц. Если постараться, то можно подобрать конденсаторы с разным ТКЕ для компенсации.
А можно просто взять отрезок коаксиального кабеля длиной в четверть волны (длина электрическая, с учетом коэффициента укорочения).
Для 45 МГц получится около 1.1 м. Если кабель тонкий, бухточка небольшая получится :smile:
Ну или на худой конец:) обратиться к анналам и выбрать чип I/Q демодулятора. Вот, например у аналогдевайз (http://www.analog.com/en/products/rf-microwave/iq-modulators-demodulators/iq-demodulators.html) есть пара для КВ. Правда 2-х и 4-х канальные (видимо для ракет, чтоб доплера вычислять) и гетеродин нужен выше в 4 раза. Да и питание +5В с потреблением 190 и 73мВт на канал. Может чё и у Техасоф есть и у Лайнеров. У Атмеля что-то похожее было. В штатах выбрать попроще (имхо).
А АЦП планируете ставить или средствами Кортекса обойтись?Попробую утрамбоваться в TI MSP432 и использовать его встроенный 14-битный АЦП.
В принципе, аналоговый фазовращатель можно адаптивно подстраивать в небольших пределах сигналом от uP :)
Я пока еще в сомнениях - делать ли аналоговый ФВ и нулевую ПЧ или низкую ПЧ без ФВ.
Зависит от целей. Если SSB, то и нулевой хвати, если АМ и ЧМ, то однозначно на низкую ПЧ идти надо. Чтоб не было биений несущей с постоянным током:)
...гетеродин нужен выше в 4 разане хочу 180 МГц :)
АМ и ЧМ, то однозначно на низкую ПЧ идти надоПочему ? Для АМ я в цифре могу и синхронный детектор сделать и вычислить мгновенную амплитуду и боковую выделить. В плане АМ - не вижу проблем с нулевой ПЧ.
Тогда АД8348 и пч 57,5МГц. Могу презентовать фильтры от "прыжка". Опора под 0-пч делается из 11,5МГц кварца на 5-й гармонике. Тока боюсь чип на краю своей пч имеет хуже акураси по амплитуде и фазе. Жрет правда под 50мА, в батарейном варианте будет тяжело;)
АМ не занимался, а ЧМ пришлось. Скока не пытался доказать, что нельзя на ЧМ 0-ю пч, начальство меня не поняло. Гнало проект с московскими программистами, а те валили на мои кривые руки, с..ки. Даже картинки показывал, бесполезно...
209102
209103
Стас, на нулевой ПЧ ЧМ нормально принимается, проверено в моей клумбе с цветами :). Другое дело, что ЧМ детектор ЧМ с PLL работает лучше чем простой частотный детектор. Это я про программную реализацию.
Не понял автора темы какой приемник нужен - карманный с минимальным потреблением и среднинькими характеристиками или все-таки карманный но с отличными характеристиками? К чему стремиться - к характеристикам или потреблению?
Если к потреблению, то можно за базу взять мой пион, выкинуть фнч перед кодеком (а можно и после кодека, либо упростить их), выбросить системный проц, на проц dsp завести жк дисплей 16*2, управление синтезатором. При этом реально запихнуть всю конструкцию в объем пачки сигарет. Самого такие мысли про минимизацию пиона посещают, может как-нибудь сделаю. Это действительно будет маленькое радио. Характеристики за счет отсутствия фнч перед кодеком будут несколько хуже по отношению к оригинальному пиона, зато все миниатюрно.
А дополнительные ПЧ только усложняют конструкцию, увеличивают стоимость, опять-таки КФ ставить надо.
Добавлено через 11 минут(ы):
И еще - Стас, про прием АМ и ЧМ я уже написал. А вот передачу для АМ и ЧМ действительно нельзя делать на нулевой частоте (ПЧ), как минимум несущей в итоге не будет но это уже другая история.
Георгий, может я и не верно трактовал свои ниры с модулятором и автоматом отождествил прием с передачей. Но помню, что на спектре ЧМ вылазили лишние палки, плавающие по уровню с частотой биений. Радисту свойственно не разделять RX-TX:)
как минимум несущей в итоге не будетОна будет с гуляющей фазой.
По поводу отсутствия несущей - ее фактически не будет. Суть в том, что программно на частоте 0Гц ее можно создать, это не проблема. Ее даже можно увидеть в спектре полученного путем цифровой обработки промодулированного сигнала. Вот только последующие цепи после аудиокодека, особенно разделительные конденсаторы, ее физически не пропустят. Сталкивался с этим в тюльпане, пришлось при передаче сделать программный перенос на сколько-то кГц ( не помню точно сколько, вроде 6кГц).
Ну, до I/Q модулятора можно довести всё без разделительных конденсаторов и несущую можно увидеть уже на спектре рабочей частоты. Но Кг такого ЧМ будет низким, в следствии появления дополнительных "палок" между основными от тона. Сохранился даже макет с ЦАПом, ОУ и модулятором trf370417. Не нужен для опытов?
209111
Ровно такую задачу приходилось реализовывать на MAX2451. Очень дёшево, мизерное потребление, но конечно и ДД соответствующий.
Не понял автора темы какой приемник нужен - карманный с минимальным потреблением и среднинькими характеристиками или все-таки карманный но с отличными характеристиками?Зол отая середина :) На ступеньку лучше Тексана/Дегена, но с плавной настройкой и *правильно* реализованными синхронным детектором и АРУ (как сделать это правильно в цифре - я знаю). PL-680 меня не впечатлил. Потребление хочу минимальное, поэтому синтезатор будет на серии Cirrus CS2000. Это delta-sigma frac-n, там конечно будет далеко не рекордный фазовый шум и спуры, но я переживу. Зато потребление небольшое и разрешение <1Гц => можно сделать приятную плавную "аналоговую" настройку и использовать всевозможные внешние фазовые и частотные петли.
Потребление хочу минимальное, поэтому синтезатор будет на серии Cirrus CS2000
Я для такого аппарата использовал бы DDS AD9913. Потребление 50 мВт при 1,8 В питания. Разрешение по частоте 0,058 Гц (ну очень "аналоговую" настройку можно получить).
В Вашем варианте синтезатор тоже 50 мВт, но плюс еще генератор 50-100 мВт и головная боль с его реализацией в широком диапазоне частот. Будет и сложнее, и дороже, и дольше.
Погрешность вращения фазы от температуры (в аналоге) легко вычисляется из ТКЕ конденсаторов, которые Вы примените. Результат (я думаю) должен Вас устроить.
Уточнение, - мне хотелось бы уложится в 20-30ма @ 3.3В, исключая микроконтроллер+дисп лей. Синтезатор CS2200 потребляет ~12ма, остальное планируется под УВЧ буфер, УПЧ и два смесителя. Как сделать цифровую обработку я знаю - это сравнительно близко к моей профессии (и интересно сделать сервис "под себя"). Я вынес на обсуждение вопрос как оптимально сконвертировать 45МГц ПЧ на 0 или ~50кГц с точки зрения потребления энергии (ну и разумной простоты).
RA4FIX,
АМ не занимался, а ЧМ пришлось. Скока не пытался доказать, что нельзя на ЧМ 0-ю пч, начальство меня не поняло.
Я уже не первый десяток лет борюсь для укополосной ЧМ. Варианты Владимира Тимофеича опробовал. Три варианта -
1.С низкой (десяток килогерц) ПЧ но IQ. Сложно и не очень удобно для трансивера, надо разнос учитывать, и подавление по зеркалке хорошего трудно добиться.
2.Опять же с IQ, но с системой перемножения с диференцированием, на узкополосной ЧМ не смог ибавиться от продуктов перемножения на НЧ. И честно говоря не очень представляю как от них можно избавиться при узкополосной ЧМ или ФМ.
3.На основе ФАПЧ, Все бы было хорошо, если бы не подводило, переизлучение ГПД (о котором предупреждал Владимир Тимофеевич), а оказалось "немножко сложно" в петле ФАПЧ с УПТ общим усилением ок. 100 дБ обеспечить защиту от сигнала ГПД при чутье ок. 0.5 мкВ на ФД после УВЧ с малопредсказуемым сдвигом фаз в ДПФ. Для чутья ок. 100 мкВ и широкополосной ЧМ получается легче.
4.Поскольку появились малошумящие МС (я лично использую ОР27) можно попытаться использовать фазофильтровый метод с переносом от 0-й ПЧ на несколько десятков кГц (ес-но с фильтрацией, ограничением и перемножительным ЧМ детектором на НЧ), там легче использовать регулировку фаз, да и для ЧМ разбаланс фаз и амплитуд несколько меньше будет сказываться. Вариант тяжковатый, но зато ГПД будет на частоте приема. А если ПК иле МК использовать, то это может облегчить задачу, но это уже другая история.
Я для такого аппарата использовал бы DDS AD9913. Потребление 50 мВт при 1,8 В питания.Думал, но у меня нет 1.8В. Чтобы получить 50мВт от 3.3В нужно ставить преобразователь. В качестве опоры синтезатора планируется использовать второй гетеродин 45МГц (+- 2я ПЧ), он там так или иначе энергию потребляет.
Я уже не первый десяток лет борюсь для укополосной ЧМ.Ничего не имею против обуждения ЧМ, но лично мне ЧМ не нужен. Мне нужно синхро-АМ (DSB/USB/LSB), SSB i CW.
ReZonAnS
17.08.2015, 00:03
А зачем синхро АМ? Квадратор не устраивает?
Счас попробовал посмотреть сигналы с PowerSDR. SSB & CW in 0IF, а АМ и ФМ со своей ПЧ=11кГц на передачу. А вот DSB не увидел совсем, хоть прога весело рапортует о выдаче сигнала спектром и мощемером. Впрочем тут наверно offtop, это больше для Сергея sgk старался. Что бы он железо не мучил. Но не вышло, почему прога DSB не выдаёт?:-(
А зачем синхро АМ? Квадратор не устраивает?Ну вот хочется :). Но суть топика не в методах демодуляции, а как сделать экономичный front-end для DSP приемника с покрытием 100кГц-30МГц.
всё-таки проще на низкую пч сдвинуть, чем фазу аналогово поворачивать...
Внимательно посмотрел DS на CS2000. Отсутствует информация о фазовых шумах. Один раз обжегся на похожих ИМС для тактирования компов PC-AT.
Все потуги с дальнейшей обработкой сигнала могут быть смазаны синтезатором.
По ФВ: беглый расчет показывает, что RC вариант будет работать при комнатных температурах почти, как цифровой. Дальше АЦП и мат...ка в руки.
Внимательно посмотрел DS на CS2000. Отсутствует информация о фазовых шумах. Один раз обжегся на похожих ИМС для тактирования компов PC-AT.Это так, но CS2*00 предназначена для про аудио интерфейсов, где требования к jitter гораздо серьезнее. Благодаря "sgk" у меня теперь есть "установка" для тестирования фазового шума, проверю. Если будет совсем плохо - перейду на AD9913, но хотелось бы обойтись одним напряжением 3.3В
Общии план аналоговой части приемника примерно такой:
- комплиментарный повторитель для телескопической антенны;
- ФНЧ 7-го порядка;
- смеситель N7ZWY (fig 15, http://www.mikrocontroller. net/attachment/146369/Mixer_Musings.pdf);
- 4-х полюсный КФ 45МГц;
- аттенюатор на BAR64, УПЧ с АРУ;
- 4-х полюсный КФ 45МГц;
- RC фазовращатель (NP0 cap);
- два смесителя N7ZWY I + Q;
- 2х низковольтный ОУ;
- 2х14 бит АЦП (MSP432) с оверсэмплингом/дециматором;
+
- 45МГц VCXO как второй гетеродин и опора для синтезатора;
- CS2200 синтезатор
А активные миксеры не получше будут для батарейного с телескопом?
Для второго IQ миксера пожалуй да, хорошая идея. (Первый - нет, там широкополосный вход, там нужен приличный ДД).
Интересно MAX2451 можно заставить работать с кварцем на 3 или 5 гармонике вместо LC ?
В MAX2451 сигнал гетеродина для получения квадратур делится на 2, соответственно для приёма на 45МГц необходимо иметь сигнал гетеродина 90МГц. Далеко не каждый кварц можно заставить работать, а тем более работать надёжно. Я поступал по другому. Общий генератор в системе 30МГц и далее выделение 3-й гармоники для этого второго преобразования. Чувствительность по входу гетеродина у макса очень высокая, так, что никаких компонентов кроме пассивных не понадобилось.
Воопрос - а зачем квадратуры в железе? Можно ж программно сделать уже при обработке. С ПЧ переносить в область например 0-24кГц и в этой области делать обработку.
Чувствительность по входу гетеродина у макса очень высокая, так, что никаких компонентов кроме пассивных не понадобилось.Если я правильно понимаю у вас, по сути, был "injection lock" на 3-й гармонике - там осциллятор вроде не отключается ?
Еще вопрос - насколько плох динамический диапазон у этой микросхемы ?
зачем квадратуры в железеВопрос разумный. Я пока окончательно не решил делать ли 0-ю ПЧ или ~50кГц. MSP432 очень экономичный, но медленный, тут нужен компромисс.
Мудрёная получается архитектура приемника.
С точки зрения экономичности супергетеродин (классика) получается проще.
Предполагается использование кварцевых фильтров, ПЧ, АРУ в аналоге и вдруг ЦОС. Это как бы сразу всё (экономию) перечеркнёт.
Напрашивается с 45 МГц сразу уйти в IQ на НЧ.
Динамический диапазон человеческой речи около 40 ДБ. Если учесть работу АРУ в ПЧ, то АЦП 10-12 бит вполне достаточно. Да и частоту дискретизации можно опустить до 10-20 кГц. Это экономия электричества.
Сколько людей - столько мнений. Высказал свои соображения. Сам "под коркой" ношу сходную идею.
С точки зрения экономичности супергетеродин (классика) получается проще.
С правильным синхронным детектором для АМ, управляемой полосой НЧ, адаптивным режектором интерференционного свиста и.т.д. - полностью аналоговый тракт проще никак не получится.
Напрашивается с 45 МГц сразу уйти в IQ на НЧ.Roofing filter на 45МГц все равно необходим (для приемника с непрерывным покрытием). Насколько сложный и сколько штук - вопрос обсуждаемый. Можно использовать что-нибудь типа LT5506, где УПЧ с АРУ уже встроенный, а перед ним поставить один КФ.
там осциллятор вроде не отключается ?
Да, не отключается, но встроенный генератор достаточно дохлый, чтоб самостоятельно работать без нормально подключенной колебательной системы, так, что просто буферизирует сигнал.
Еще вопрос - насколько плох динамический диапазон у этой микросхемы ?
Не более 60дБ, что не плохо при потреблении в миллиамперы, максимальный неискажённый размах на каждом из выходов 0.5В, соответственно дифференциальный 1В.
В дальнейшем был сделан другой проект с единственным преобразованием в 12кГц на основе LT5517, ADF4351, PCM1808. Это, конечно, намного более качественное решение, работало в диапазоне 17МГц-900МГц и оцифровкой 96кГц, но и потребление далеко не портативное. Дело было несколько лет назад, тогда альтернативы ADF4351 в качестве широкодиапазонного синтезатора особо и не было. А это оказалось самое узкое место как по потреблению, так и по качеству работы.
Создание любого устройства это поиск между желаемым, возможным и ценой.
Неизбежными этапами являются:
-обзор аналогов;
-оценка доступной элементной базы;
-возможности технологии воспроизвести идею.
Но самое главное эту идею просчитать корректно.
Не хотелось впадать в философию, но подход типа "у меня есть гвоздь и я ищу куда его вбить" - путь в тупик.
Да, не отключается, но встроенный генератор достаточно дохлый, чтоб самостоятельно работать без нормально подключенной колебательной системы, так, что просто буферизирует сигнал.Еще один момент - для IQ детектора с делением на 2 нужна скважность строго 50%. При опоре 30МГц могут возникнуть проблема с качественной фильтрацией 3-й гармоники. Injection locking при слабой связи с опорой может быть предпочтительнее. Но мне все-же больше нравится идея запустить собственный осциллятор МАХа на 3-й гармонике кварца.
Вполне понятные рассуждения. Детальной схемы микросхемы нет, поэтому как происходит формирование неясно, однако на практике баланс нормальный. Можно и с кварцем, но думаю не с каждым экземпляром кварца.
vladn,
А может и не нужно это аналоговое мучение. При достаточно быстром АЦП и приличном roofing КФ можно сделать низкую 2-ю ПЧ (~50кГц) с обычным h-mode 2-м смесителем, а далее все делать в цифре...
Ну Вы ж в заглавном посте сами изъявил "желание помучиться" (как говорил Товарищ Сухов :) ) с полуанлоговым решением.
А при "достаточно быстром АЦП" дальнейшее что Вы перечислили не обязательно.
ПС: Если я правильно понял "адрес", то проблем у Вас не должно возникнуть, силиконовая долина под боком, а нам "по крману" Китайцы (спасибо им, и не в обиду всем будет сказано).
Спасибо всем, кто помог с идеями по фазовращателям и ссылками/информации по IC квадратурныx детекторов. Я должен взвесить три возможных решения:
- аналоговый фазовращатель на ПЧ 45МГц;
- I/Q детектор на MAX2451 с удвоением;
- 2-я ПЧ ~50кГц с частотой дискретизации ~200кГц (полоса 100кГц, с переносом на 0 в цифре).
Когда будут результаты - отпишу в отдельной теме.
vladn, почитав вашу темы тоже решил заняться подобной конструкцией, но только трансивера.
Сейчас по прикидкам структура следующая:
- входная часть и часть передающего тракта от трансивера SW2013 с ПЧ 45МГц;
- с ПЧ перенос в 0Гц и дальше обработка DSP;
- синтезатор на AD9951;
- процессор один - мой любимый STM32F407;
- кодек tlv320aic23b;
- с дисплеем пока не определился, графический 128*64 или строчный 16*2. На 128*64 смотреть инфу удобно, есть большой задел с Пиона-DSP.
- УМ от sw2013.
В итоге аппарат будет малогабаритный, аля ft817, только с более богатыми функциями за счет DSP. Хочется сделать простую конструкцию выходного дня, на заделе который есть. По сравнению с пионом и тюльпаном все будет гораздо проще. При этом трансивер будет ориентирован как на работу QRP, так и применение в качестве полноценного домашнего трансивера без намека на ущербность. За супер параметрами не гонюсь, аппарат должен быть простой и хороший.
Vladn, какой планируете использовать процессор?
Это так, но CS2*00 предназначена для про аудио интерфейсов, где требования к jitter гораздо серьезнее.
Можно я встряну? Давайте чуток подсчитаем. Итак пусть нам надо 117дб динамики при полосе по звуку 20кГц.
http://www.rfcafe.com/references/electrical/images/adc-formula-18.gif
Это обеспечивается при джиттере 10 пикосекунд при мастерклоке АЦП , например, 12.288МГц, (джиттер при делении мастерклока до 48 или 96кГц не меняется, хотя фазовые шумы падают как 20лог(N)). Итак, ограничение по динамике из-за джиттера клока будет
SNR=-20*log10(2*3.14*2000 0*10*10-12)=-118dB
Что такое 10пс на 12.288МГц? Это хреновенький LC генератор. Аудифилы - в основном понты. С нашими с Вами СДРовскими допустимыми джиттерами в 80-100 фемтосекунд на клоковых скоростных АЦП ЭТО и близко не лежало. Берем, чтобы не заморачиваться всякими фликерами и прочими эффектами, стандартные минус 20дБ спада шумов на декаду.
209367
Ну или посмотрим что такое широкополосный джиттер 175ps rms на 75 МГц - CS2200 - обычно в таких
чипах используют ФАПы с полосой в мегагерц. Ну и ухудшим специально ближнюю зону - утрируем.
209368
Нет слов...
- с ПЧ перенос в 0Гц и дальше обработка DSP;
Перенос в ноль IQ-шный или простой?
Простой. Проще по деталям поставить микросхему с усилителем и смесителем.
с дисплеем пока не определился, графический 128*64 или строчный 16*2.
Строчный, испортит всю прелесть разработки...
ledum, спасибо за ссылку за phase noise -> jitter калькулятор (и за печальку :) ). Одна проблема - у меня не получается совместить два параметра из спецификации CS2200 @25МГц :
1. 50ps(rms) на замкнутом интервале 100Гц - 40кГц
2. 175ps(rms) на открытом интервале >100Гц
Там видимо какой-то noise shaping в ближней зоне более радикальный. Хорошо бы измерить (мерялка по методу sgk у меня есть), на днях закажу пару чипов.
Тут дилема - цена или удобство, или энергопотребление. Можно OLED поставить, но уж больно дорого.
Можно OLED поставить
Георгий, приветствую.
OLED очень шумят, много помех от них, проверено в синтезаторах.
Павел
RA1AGB
73
Можно OLED поставить, но уж больно дорого.Маленький OLED и недорог и выглядит отлично. Только надо charge pump выключить (свистит) и подавать два напряжения.
209376
Слишком маленький, надо больше.
Там видимо какой-то noise shaping в ближней зоне более радикальный. Хорошо бы измерить (мерялка по методу sgk у меня есть), на днях закажу пару чипов.
Я думаю там ФШ не такие радикальные. Ибо уж слишком. Быстрей всего, из-за дробного синтеза имеется куча спуров. Они тоже пересчитываются в джиттер.
209391
Сигнальная единица в данном случае - период несущей. Но по методу Сергея спуры можно померять только в самой ближней зоне. А здесь могут быть дальше первого Найквиста - паразитные каналы приема в дальней зоне.
http://cdn.rohde-schwarz.com/pws/dl_downloads/dl_application/application_notes/1ef71/1EF71_1E.pdf на 3 рисунке без спура - джиттер 63фс, на 4 рисунке со спуром в минус 80дбс - 597фс (дальше есть учет только одного спура - 594фс). Почти на порядок.
Что касается фазовращателя - на таких частотах иногда удобнее работать с RL, а не RC полифазерами.
Слишком маленький, надо больше.
http://www.mouser.ee/Optoelectronics/Displays/_/N-6j734/
ledum, Виктор, а нужен полифазер при полосе 15кГц?
ledum, Виктор, а нужен полифазер при полосе 15кГц?
Если у Вас есть фазометр - то точно не надо, а если хочется без настройки и нет осциллографа и генератора, то можно, скажем, полифазер 2-го порядка с гарантированной квадратурой в достаточной полосе типа пары-тройки мегагерц при 1-2% компонентах.
Если у Вас есть фазометр - то точно не надо, а если хочется без настройки и нет осциллографа и генератора, то можно, скажем, полифазер 2-го порядка с гарантированной квадратурой в достаточной полосе типа пары-тройки мегагерц при 1-2% компонентах.
А по мне так RC мост на 45 МГц - правильное решение. И что вы собираетесь настраивать?
из-за дробного синтеза имеется куча спуровЭто безусловно так. Вы посеяли во мне здоровое сомнение в разумности использования CS2*00 :). Проблема в том, что наиболее адекватный DDS - AD9913 имеет 1.8В питание. Придется разрабатывать малошумящий экранированный DC конвертер...
И что вы собираетесь настраивать?
Я как раз не собираюсь настраивать. А имел ввиду схему, которая малочувствительна к разбросу номиналов и дает с достаточной точностью 90 градусов.
BTW Кое-что было начиная с http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?3078-%CC%E8%F0-%E2%FB%F8%E5-1000-%CC%C3%F6-!&p=747901&viewfull=1#post74790 1 пара страниц - в конце простейшие ФВ. Но на 45МГц уже надо учитывать паразитные индуктивности и емкости компонентов и печатных плат. Например, в Genesys.
А по мне так RC мост на 45 МГц - правильное решение. И что вы собираетесь настраивать?Там в параллель каждому плечу включена паразитная емкость смесителя (значительная на 45МГц). Сдвиг 90 на RC не получается :), нужно делать LC.
Добавлено через 6 минут(ы):
Слишком маленький, надо больше.Несколько не в тему, но у этих дисплеев *отличная* читаемость на расстоянии руки из за высокого контраста. У меня глаза уже не очень, сам сомневался, но оказалось - супер !
US7AW Mihail
20.08.2015, 19:48
Попробуйте вот такую штуку. Перестраивается на 45 МГц без проблем. На выходе на каждый канал по КВФ +BF964+MC1350, и так далее...
В УПЧ BF964 обеспечит минимум шума(Кш1дБ). Есть возможность подключить АРУ. Делов то на неделю...
Там в параллель каждому плечу включена паразитная емкость смесителя (значительная на 45МГц).
Судя по вашей ссылке классический балансный смеситель. На 50 Ом паразитные емкости без учета топологии единицы пФ.
На 50 Ом паразитные емкости без учета топологии единицы пФ.А емкость в RC фазовращателе - десятки пФ, получается значительная ошибка в фазе. Нужен LC, RLC или полифэйзер :).
В УПЧ BF964 обеспечит минимум шума(Кш1дБ)
Потери в ответвителе составят 3 дБ + около 1 дБ в фазовращателе и диплексере. Если BF964 и прочее после данной схемы то Кш видимо увеличится на величину потерь.
Попробуйте вот такую штуку.
Не читайте Рэда на ночь. Рэд - провокатор для неокрепших мозгов советских инженеров.
209415
209416
209418
Там до квадратур 100 лет раком.
Ну ведь уже упоминалось в теме, этот метод с фазовращателем на первой ПЧ серийно применяется в современных трансиверах типа IC-7600, 7700 и т.д. А там ПЧ повыше и соответственно паразиты больше. Надо трезво предъявлять требования к этому узлу. Его задача помочь руфинг-фильтру по первой ПЧ. От этого узла не требуется прецезионность. Даже при диком разбросе элементов 20-30дБ дополнительного к фильтру подавления зеркального канала получить элементарно. При этом сумма всех дестабилизирующих факторов будет на единицы дБ менять избирательность. Если бы это был единственный узел получения избирательности, то да, он бы требовал высокого порядка и соответственно имел бы высокую чувствительность к рассогласованию компонентов.
В УПЧ BF964 обеспечит минимум шума(Кш1дБ)
Потери в ответвителе составят 3 дБ + около 1 дБ в фазовращателе и диплексере. Если BF964 и прочее после данной схемы то Кш видимо увеличится на величину потерь.
А емкость в RC фазовращателе - десятки пФ, получается значительная ошибка в фазе. Нужен LC, RLC или полифэйзер
Совсем не обязательно. Просто нужно учесть в расчете фазовращателя данную емкость. Или даже удобнее ввести подстроечный конденсатор. По максимуму подавления зеркального канала. Все равно где-то фаза может отклонится. Например из-за неодинаковой длинны дорожек.
Разумно, но нужна золотая середина. Думаю RLC мостик будет самое оно, индуктивность для компенсации входной емкости смесителя можно легко подстроить. Без диплексера с RLC можно, наверное, обойтись.
Как-то так на 40. На 45 просто так не перемасштабируется. Очень чувствительная схема. Процент туда-сюда в индуктивности и сразу градусы улетают на 5 и более от квадратур.
209419
209420
209421
Разумно, но нужна золотая середина. Думаю RLC мостик будет самое оно, индуктивность для компенсации входной емкости смесителя можно легко подстроить. Без диплексера с RLC можно, наверное, обойтись.
Совсем не обязательно. Просто нужно учесть в расчете фазовращателя данную емкость.К сожалению в мостовом RC - нельзя.
К сожалению в мостовом RC - нельзя.
Если можно -поясните пожалуйста. Возможно я что-то недопонимаю.
Если можно -поясните пожалуйста.В мостовой RC схеме получается 90 при чисто активной нагрузке в одном из плеч, R и C влияют только на баланс амплитуд.
US7AW Mihail
21.08.2015, 00:48
Не читайте Рэда на ночь. Рэд - провокатор для неокрепших мозгов советских инженеров.
1. Школьникам вообще такие книжки читать вредно...
2. Говорят плохо, когда делают лучше. Предложите свою схему. тогда и посмотрим кто про.........
3. Рэд писал свои книги не для тех у которых из за недостачи серой жидкости в мозгах не научились в моделировщике рисовать трансформатор и тем более описывать его параметры...
Там до квадратур 100 лет раком.
Точно так говорил мне один начинающий авантюрист, который еще не знает что в любой схеме выше 10Мгц указаны номиналы всегда приблизительные. Ему простительно, он еще не понимает что такое емкость монтажа. У него всегда, если что то не получается как ему хочется то всегда виноват автор схемы.....
Моделировать сразу такую всю схему ни один грамотный инженер делать не будет. Для примера сделал на RFSim приблизительный расчет только для диплексора на 45Mгц. Потом (если понадобиться) отдельно расчет для гибридного ответвителя и дальше фазового корректора (каждого в отдельности). И только потом все в комплексе. В любом случае при монтаже паралельно емкостям надо ставить подстроичники. Что касается индуктивностей, то в схеме у Рэда они нарисованы как переменные...
Добавлено через 7 минут(ы):
Потери в ответвителе составят 3 дБ + около 1 дБ в фазовращателе и диплексере. Если BF964 и прочее после данной схемы то Кш видимо увеличится на величину потерь.
Сюда надо добавить еще и потери в кварцевых фильтрах. Тут все зависит от того какие параметры нужны ТС. Ни что не мешает после диплексора поставить дополнительный усилитель на 8...9дБ...
Сюда надо добавить еще и потери в кварцевых фильтрах.Я заказал на пробу 4-х полюсные КФ с затуханием 4dB. Планируется PIN аттенюатор -> УПЧ >12дБ между двумя КФ.
Я не пытаюсь спроектировать "контестный" приемник или соревноваться по параметрам с FT-817. Мне нужен карманный HF-150 с нормальным интерфейсом / сервисами.
Точно так говорил мне один начинающий авантюрист, который еще не знает что в любой схеме выше 10Мгц указаны номиналы всегда приблизительные. Ему простительно, он еще не понимает что такое емкость монтажа. У него всегда, если что то не получается как ему хочется то всегда виноват автор схемы.....
Моделировать сразу такую всю схему ни один грамотный инженер делать не будет.
Ну значит я неграмотный инженер. Да еще и не теоретег. Крайнюю серийную плату (уже больше года выпускаем) на 500 СВЧ микросхемах, все из них работающие в диапазоне 950-2150МГц, я в Женезисе максимально возможно полностью смоделировал с учетом индуктивностей переходных и емкостей линий и площадок и, само собой, на моделях компонентов от производителей - в результате ни одной точки настройки при неравномерности +-0.5дБ во всей полосе. На обычном стеклотекстолите. Никаких Роджерсов, Арлонов, Такоников или фторопластов типа ФАФ-4СКЛ. Смысл моделировать кусочек, когда следующая часть так сильно влияет.
В карманном девайсе аттенюатор на пин-диодах? А не круто? Какой же ток будет через них пропускаться? Если 10мА, то это расточительно, а если 1, то не имеет смысла. Даже тот же "соревнующийся" FT-817, да и другие, этого себе не позволяют. На мой взгляд в этом узле изобретать - только навредить. Управляемый каскад на двухзатворнике между двумя кварцевыми фильтрами - решение, зарекомендовавшее себя десятилетиями, работающее даже в стационарных трансиверах, а для карманных решений годится и подавно. Главное не увлекаться выжиманием усиления и глубиной регулировки.
А имел ввиду схему, которая малочувствительна к разбросу номиналов и дает с достаточной точностью 90 градусов.
Вот это "с достаточной точностью" и напрягает. Виктор, можете посоветовать, как в полифазник включить несколько варикапов для подстрокий баланса фаз по диапазону? Управлять варикапами предполагается или по сигналу ампилуды нежелательной боковой, или по фазовому детектору на выходе полифазника.
И еще вопрос как к Гуру полифазников. Можете дать краткое правило связывающее число каскадов полифазника, потерь в фильтре и неравномерность по диапазону? А то после прочтения http://www.bvs-tv.de/zero_if/polyphase.pdf на странице 15, там где про потери в полифазниках в зависимости от направления сигнала и очередности элементов, что то совсем запутался. Если для звукового диапазона число звеньев и конструкции достаточно известны и хорошо описаны, то для полифазников на ПЧ или гетеродинов на дестяки МГЦ тут темной лес.
Вот это "с достаточной точностью" и напрягает. Виктор, можете посоветовать, как в полифазник включить несколько варикапов для подстрокий баланса фаз по диапазону? Управлять варикапами предполагается или по сигналу ампилуды нежелательной боковой, или по фазовому детектору на выходе полифазника.
Эх, Александр. Нашли гуру. Просто я с ними работаю с 98 года. На частоты типа Вашей уже ставят активные комплексные фильтры. http://dns.ime.tsinghua.edu .cn/szdw/bodao/wangzh/everyyear/papers2006/12_An_active-RC_complex_filter_wi th_mixed_signal_tuni ng_system_for.pdf . Вообще на платах полифазники нормально идут где-то до 70-60Мгц, дальше получаются неприемлемо малые емкости, сравнимые с монтажем (ниже 30пФ мы никогда не опускались) или резисторы, сопротивление которых сравнимо с выходным дифференциальников (5-50 Ом на 50МГц, да еще и перегрузка и-за недопустимых выходных токов) и горбы-впадины на АЧХ. Очень критично входное сопротивление дифференциальников съема квадратур. Когда Максимы закрыли MAX4144-MAX4147 - повбывав бы. 1пФ и 1 МОм дифвхода до 100МГц. Более удобоваримые номиналы получаются на RL полифазерах - достаточно малоизвестных. Что касается вопроса подстройки. Полифазники легко моделируются в спайсах - нарисовать полчаса. Действительно надо одинаковые емкости во всех звеньях (максимально плоская АЧХ) и резисторы с увеличением к концу. Для прикидки частот звеньев определяете знаменатель геометрической прогрессии - потом подберете точнее. Любимый софт для моделирования - MWO и Оркад (здесь проблема с перестройкой параметра - неоперативно). Крутите линеечку подстройки MWO - смОтрите что получается. 5 минут дергания движка заменят день гугления и раскручивания псевдогуру типа меня.
ledum,
Не читайте Рэда на ночь. Рэд - провокатор для неокрепших мозгов советских инженеров.
Я бы добавил и днем не читайте (при всем уважении к Рэду, это лишь обзор конструкций для повторения под его (ГДРовскую базу), под его задачи по параметрам и неизвестные точности параметров и стабильности и блочное построение конструкций с коаксиальными связями и без методов проектирования и настройки). А "неокрепшие мозги советских инженеров" прочитали один раз иотложили, ввиду отсутствия даже такой базы в те еще годы :)
И все же при всех этих RC,LC,RLC и даже ОУ схемах, как обеспечить их стабильность хотя бы с точностью 1% (а это всего -40дБ подавление зеркалки).
Если 10мА, то это расточительно, а если 1, то не имеет смысла.У давно набросал простую схемку каскада (JFET, о.з.) с перераспределением токов, при закрытии транзистора ток идет через PIN и наоборот. Соответственно ток каскада от АРУ почти не меняется. Хотелось ее попробовать в железе. Когда определюсь с основной топологией - открою ветку собственно по приемнику и выложу схемотехнику на обсуждение.
VFO,
Даже при диком разбросе элементов 20-30дБ дополнительного к фильтру подавления зеркального канала получить элементарно.
Именно так - лишь ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО к фильтру.
автор ветки уже "подразнил" своей разработкой супер-пупер регенератора на соответствующей ветке, а полной документации чтобы все могли повторить - так и не дал (несмотря на многочисленные просьбы). Боюсь, что и с этим приемником (если получится) будет так же.
А может просто автор идет вперёд? И зачем повторять чьё-то, когда можно создать своё?
Стас, кто ж против, здесь эксперименты только приветствуються. Только люди ж предупреждают о "подводных камнях". Если автор сам себе ответит на эти вопросы, то флаг ему в руки.
ПС: лет 15 назад сварганил ТПП (29.3...29.7МГц) для ЧМ с LC ФВ (причем на управление ГТ313, которые работали как управляемые сопротивления, без питания в ООС активных смесителей). Правда перенос был в ПЧ 15кГц с шириной ок. 10кГц, со своим ФВ (хоть относительная полоса широкая, но уже чем 0.3...3кГц). И получил общее подавление зеркалки 30..40дБ (для малонаселенного диапазона и этого было достаточно).
Чтоб не мучится может это подойдет?
Безусловно подойдёт, как и многие другие функциональные аналоги. Если бы не 200мА потребления... Но куда денешься, высокодинамичные вещи все такие.
Если бы не 200мА потребления
Зато как красиво получится....прям конструктор Лего (Не забывайте об импортозамещении!!!)
автор ветки уже "подразнил" своей разработкой супер-пупер регенератора на соответствующей ветке, а полной документации чтобы все могли повторить - так и не дал (несмотря на многочисленные просьбы). Боюсь, что и с этим приемником (если получится) будет так же.
Ваше утверждение неэтично !
Во-первых, я выложил две статьи (вторая с методикой рассчета), огромную ветку со схемами, картинками монтажа, алгоритмами настройки и описанием трудностей наладки.
http://www.kearman.com/vladn/hybrid_feedback.pdf
http://www.kearman.com/vladn/hybrid_theory.pdf
http://theradioboard.com/rb/viewtopic.php?f=3&t=5112
Во-вторых, mk2 был повторен как минимум два раза (и это если не считать схем, использующих отдельные принципы, а их много).
http://radio-echo.ucoz.ua/forum/10-26-1
обратите внимание на удачный ИМХО конструктив:
http://radio-echo.ucoz.ua/forum/10-26-369-16-1439663307
В-четвертых, я, по мере возможности, переводил отдельные заметки на русский в этом форуме, например:
http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?17147-T%E5%EE%F0%E8%FF-%F0%E5%E3%E5%ED%E5%F 0%E0%F2%EE%F0%EE%E2-%F3%EC%ED%EE%E6%E8%F 2%E5%EB%E5%E9-%E4%EE%E1%F0%EE%F2%E D%EE%F1%F2%E8-%E8-%F0%E5%E3%E5%ED%E5%F 0%E8%F0%EE%E2%E0%ED% ED%FB%F5-%E0%ED%F2%E5%ED%ED&p=840305&viewfull=1#post84030 5
Ну и последнее, Ваш пост - просто недоброжелательный флуд.
Извинение принимается...
US7AW Mihail
22.08.2015, 09:58
В-четвертых, я, по мере возможности, переводил отдельные заметки на русский в этом форуме... Кто то из великих сказал - "Чтобы плохие произведения стали лучше, их нужно талантливо перевести на другой язык.":super:
Это высказывание справедливо и для других переводов на которые многие ссылаются так же в других темах. Особенно это касается ссылок на Викидепию...
Чтоб не мучится может это подойдет?
LTC5584 - отличный квадратурный смеситель. Вот только от 30 МГц по спецификации (или от 10 с некоторыми ухудшениями) Т.е не для КВ. Ну и самое интересное- вы дополнительные входа балансировки по постоянке (внешние ЦАПы) на блок-схеме видели? Вот с алгоритмом этой балансировки, таблицами корректирующего напряжения по частоте можно столько возится... Короче, или нужны хорошие приборы и огромные таблицы, или закладывать в схему систему самокалибровки, т.е возможность измерения сигнала в нежелательном канале и отстраиваться на максимум его подавления. Как то в любительской реализации встречать такие схемы неприходилось.
LTC5584 - отличный квадратурный смеситель.Icc=200ma :)
Добавлено через 11 минут(ы):
Возвращаясь к фазовращателям. Импеданс заказанных КФ ~550ом. Думаю проще сделать активный буфер после второго КФ, чем возится с диплексором и аккуратным согласованием КФ2 с ФВ (опять же, лишнее усиление по ПЧ для приемника с телескопической антенной не помешает). Т.е. задача сводится к построению ФВ, способного работать на дополнительную паразитную емкостную нагрузку ~5пФ (грубо) в каждом плече, в идеале без подстройки.
Пора уже структурную схему изложить на бумаге. Этот процесс обычно многие вопросы отбрасывает, а многие наоборот, ставит.
LTC5584 - отличный квадратурный смеситель. Вот только от 30 МГц по спецификации
Дак вроде по ТЗ дано 45 МГц. И поскольку он аналоговый то использование ЦАП не обязательно. Можно обычным подстроечником обойтись.
Пора уже структурную схему изложить на бумаге.В самом общем и приблизительном виде вариант с фазовращателем выглядит так:
209522
Ага, только может фазовращатель в цепи гетеродина поставить чтобы не плодить потери по сигналу.
Думал об этом, но вначале нужно спроектировать наиболее простой (по конструкции и настройке) ФВ 1..2 порядка, способный работать на нагрузку с паразитной емкостью. Я думаю, что можно ограничится случаем, когда Cp в плечах равны. Сейчас сижу, моделирую в LTSpice разные варианты. Конечно, удобнее всего если коррекция нагрузки будет осуществляться подстроечным конденсатором.
ФВ в цепи гетеродина имеет преимущество в том, что ошибка амплитуды компенсируется ограничительной функцией управляющего входа ключа (одним параметром меньше). Я тут похоже изобретаю велосипеды в области техники ППП, может кто поможет, а ?
В цепи гетеродина, работающего на фиксированной частоте, достаточно самого простого фазовращателя, поскольку требования к получению квадратур предъявляются на ОДНОЙ частоте,а не в полосе частот. Хотя ради справедливости надо сказать, что те 10кГц полосы на фоне ПЧ 45МГц это такие доли процента, что тоже можно воспринимать как одну частоту.
209553
Это на 64.455МГц.
Владимир, похоже тут уже два велосипеда. Зачем два фильтра, если основная селекция по IQ предполагается, достаточно одного, даже китайского. ФВ действительно легче в цепи смеситель-генератор 45МГц, пусть даже и неточный (только одна неопределенность, входы смесителей), остальные балансировки/компенсации легче делать на НЧ.
Делал вот такое на 150МГц:
209562
Работало, как не странно. Баланс фаз и амплитуд был чоткий:) Среднего транса у меня не было. Т.к. это был модулятор, я НЧ "дул" в средние точки трансов синфазно.
Powered by vBulletin® Version 4.1.12 Copyright © 2024 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved. Перевод: zCarot