Уважаемые посетители! Форум CQHAM.RU существует исключительно за счет показа рекламы. Мы будем благодарны, если Вы не будете блокировать рекламу на нашем Форуме. Просим внести cqham.ru в список исключений для Вашего блокировщика рекламы.
Страница 1 из 3 123 ПоследняяПоследняя
Показано с 1 по 10 из 27

Тема: Паразитная модуляция в счетчиках-делителях....

  1. #1

    Паразитная модуляция в счетчиках-делителях....

    Уважаемые господа!

    Не далее как вчера столкнулся с весьма неприятным явлением, которое, вероятно, будет интересно всем, кто занимается синтезаторами, да и просто применяет всевозможные счетчики/делители в цепях гетеродинов приемопопередающей аппаратуры.

    При исследовании с помощью спектроанализатора HP8569B (TNX to RV3AM!) выходной сигнал синтезатора, собранного по схемотехнике UT2FW, было обнаружено, что помимо основного колебания и его гармоник, присутствуют весьма мощные "палки" на частотах, равных 1.25F, 1.5F, и 1.75F (где F - частота основного колебания), а также все прочие аналогичные составляющие (2.25F, 2.75F итд). Причем уровень наиболее сильных побочных составляющих достигал -45 - -50 dB относительно основного сигнала. После ряда экспериментов стало понятно, что виной всему - это делитель на 74AC161, который в этом синтезаторе одновременно делит частоту ГУНов на 2 (или 4) для формирования выходного сигнала, и на 256 для фазового детектора. Подбор уровня ВЧ сигнала на входе делителя, всевозможные блокировки по питанию несколько снижали уровень "мусора" на выходе, но в целом ситуация с пораженками не менялась. При переходе на более низкие частоты сигнал становился несколько чище, но был по прежнему сильно далек от того, что хотелось бы увидеть..
    Честно говоря, такой результат несколько расстроил. Понимаю, что большинство этих побочных колебаний находится довольно далеко от основного (для Fгун = 20 МГц ближайшие "сильные палки" располагаются на 15 и 25 МГц), и в реальном трансивере соотвествующие им побочные каналы приема/передачи будут эффективно подавлены полосовиками, но в любом случае ситуация неприятная, ибо наличие дополнительных негармонических составляющих в спектре гетеродина однозначно не есть гут.

    По всей видимости, тут имеет место амплитудная модуляция высокочастотного сигнала более низкочастотным, получающимся в той же самой микросхеме за счет последующего деления. И этот процесс должен иметь довольно общий характер в любых системах, где используются цифровые делители и полезный сигнал снимается не с самого "низкочастотного " выхода микросхемы.

    Интересно - сталкивался с подобным явлением кто-либо на практике??? И самое главное - если пропустить подобный сигнал с паразитной амплитудной модуляцией через еще один дополнительный делитель на 2 на отдельной микросхеме (74AC74), как это сделано у UT2FW, можно ли ожидать существенного улучшения спектральной чистоты?? Или лучше уж полностью переделать основной делитель по схеме, не допускающей формирования более низких, чем требуемая для выходного сигнала, частот в той же самой микросхеме?


    C уважением, Валентин


  2. #2
    Аватар для vadim_d
    Регистрация
    29.10.2006
    Адрес
    Санкт-Петербург
    Сообщений
    14,741
    Цитата Сообщение от RU3AEP Посмотреть сообщение
    Или лучше уж полностью переделать основной делитель по схеме, не допускающей формирования более низких, чем требуемая для выходного сигнала, частот в той же самой микросхеме?
    Валентин, это единственно правильное решение, и написано об этом еще в книжке Дроздова. Вариант с еще одним дополнительным делителем просто понизит уровень паразитных компонент на 20*log10(2)=6 дБ.
    Вадим

  3. #3
    Палки с 1.25F и далее будут задавлены фильтром ФАПа - ведь он имеет полосу, в худшем случае, 0.1 частоты сравнения, но вот каждое понижение частоты сравнения увеличивает фазовые шумы на выходе в полосе ФАПа на 3 дБ. Лучше применять чистые триггеры, или, по крайней мере, счетчики пульсаций. Счетчики с предустановкой хорошо демонстрируют теорию вероятности - если есть возможность поделить на какое-то еще число, то пусть с малой вероятностью, но это будет происходить. Впервые с этим столкнулся в делителе тактовой головки самонаведения - там была палка с уровнем порядка минус 115дБс (по понятным причинам мы ее только наблюдали, не меряли, у Tektornix-492 хватало динамдиапазона и математики это показать) именно из-за того, что счетчик с предустановкой иногда вместо деления на N делил на N-1 (ошибся поначалу)

  4. #4
    ledum, вы немного не поняли. Предустановка счетчиков и фильтр ФАПЧ тут совершенно не причем. Спектр сигнала (по крайней мере, измеренный в обзорном режиме с низким разрешением) НЕ МЕНЯЕТСЯ при размыкании-замыкании кольца ФАПЧ. Более того, подавая на вход счетчика сигнал не с ГУНов, а с образцового генератора, получаем ту же самую картину - забор палок между гармониками основной частоты. Сами же ГУны, будучи отсоединенными от делителя, дают весьма чистый сигнал, состоящий лишь из основной компоненты и ниспадающего ряда гармоник (жалко не сделали снимки экрана...). То бишь собственно ФАПЧ работает исправно (конечно, параметры фильтра можно еще подбирать очень долго, но это уже касается "вылизывания" спектра в ближней зоне), а портит всю картину модуляция выходного сигнала, происходящая внутри счетчика 74AC161 (что, в общем-то и понятно - ну нельзя избежать просачивания сигналов из одного блока схемы в другой, если частоты составляют десятки МГц, а сама схема расположена на одном кристалле). И эту модуляцию никакая ФАПЧ задавить уже не может - тут остается лишь либо мириться, либо переделывать схему (и плату тоже...). Причем не факт, что удастся отделать лишней парой триггеров - по хорошему нужно вводить нехилую развязку между тем счетчиком, что делит частоту на 256 и тем, что делит на 2 (или 4), обеспечивая выходной сигнал...

  5. #5
    Аватар для vadim_d
    Регистрация
    29.10.2006
    Адрес
    Санкт-Петербург
    Сообщений
    14,741
    Цитата Сообщение от ledum Посмотреть сообщение
    Счетчики с предустановкой хорошо демонстрируют теорию вероятности
    Виктор, я могу поверить в это, если используется асинхронная загрузка, как в ИЕ6 и ИЕ7, но с чисто синхронной системой такого быть не должно. Там вероятность "левого" состояния один раз за время жизни галактики
    Вадим

  6. #6
    Я об этом и говорю. Если взять чистый генератор и несколько чистых делителей, то на выходе счетчика пульсаций (те же 193-е) или 74HC390 - линейки триггеров будет стоять палка с поделенной частотой и ее гармошки. В счетчиках, в которых специально не предусмативается подавление левых ситуаций, как это делается в ДПКД синтезов (схемотехнически и правильной разводкой на кристалле), но есть возможность менять коэффициент деления (не мы это делаем - помехи) - начинает работать теория вероятности - из-за возможных перещелков внутренних цепей при переключении ( а у АС эти токи достигают 1.5А), она может поделить на 14, а не на 16 - это я видел, пусть это происходит один раз на 10000 импульсов счета, но происходит, и в данном похоже на то. И эта помеха в 1.5А гонит помеху по земле, что также наводится на выходной сигнал. Особенно классно, когда стоит несколько AC161-х - они друг дружке помогают дергать землю и сбиваться. Вообще стараюсь по возможности эту серию не использовать.
    Сильно помогает использование минимально возможных корпусов и гирлянда СМД конденсаторов 0.1, 10нФ и 1000пик на питании. При таком включении и хорошем полигоне палок не видно.
    Плюс 193-ей - ЭСЛ логика и такие броски по земле в принципе невозможны
    Я думаю, кто заменяет 2 х 161-е на 193ИЕ6 это замечает
    Последний раз редактировалось ledum; 27.03.2011 в 14:12.

  7. #7
    ledum, я нисколько не оспариваю возможность при определенных обстоятельствах самопроизвольного переключения коэффициента деления от помех, но это, увы, не тот случай. Хотя бы потому, что побочные составляющие вида 1.5F при прослушивании на контрольном приемнике выглядят как вполне чистые несущие, изменяющие свою частоту на 150 Гц при перестойке синтеза с шагом 100 Гц. Если бы имело место быть явление, описываемое Вами, то никакого чистого тона быть бы не могло (процесс-то случайный), вдобавок неизбежно бы наблюдалась сильная зависимость уровня и вида пораженки от всего и вся, вплоть до касания рукой земляного проводника.

    Пока я вижу два выхода из создавшейся ситуации -
    1) принять все как есть и испытать синтезатор в работе с реальным трактом (который еще надо сделать).
    2) достать все-таки 193ИЕ6 и попытаться задействовать ее (а заодно и 74АС74 в качестве ОТДЕЛЬНОГО делителя для выхода), посмотрев спектроанализатором то, что получится. В случае сильного улучшения либо установить эти микрухи на имеющуюся плату вместо двух 161-ых, подкорректировав дорожки, либо сделать для этого новую плату..

  8. #8
    Я только высказал предположение. Не понял насчет размытия спуров от случайного деления. Ведь на этом принципе работают дробные синтезы. Только процесс управления "неправильными" коэффициентами деления является хорошо продуманным изготовителями чипов. Спуры там тоже в виде чистых несущих. А вот паразитную модуляцию в делителе я бы как раз размытыми составляющими и представлял.
    3-5нс импульсы тока по земле от АС - большая проблема.

  9. #9
    Спуры на частотах, кратных 0.25 от входной наблюдаются при несимметрии триггера- делителя. Например задержки включения и выключения чуть-чуть разные или пороги 0-1 и 1-0 тактового входа различаются. Избавится можно или применяя симметричные делители типа ЭСЛ К500TM130 или, если нет другого выхода, подавая на счетный вход КМОП триггера небольшое постоянное смещение от многооборотного подстроечного резистора и балансировать схему по минимуму спуров.
    Александр


  10. #10
    Цитата Сообщение от khach Посмотреть сообщение
    Спуры на частотах, кратных 0.25 от входной наблюдаются при несимметрии триггера- делителя. Например задержки включения и выключения чуть-чуть разные или пороги 0-1 и 1-0 тактового входа различаются. Избавится можно или применяя симметричные делители типа ЭСЛ К500TM130 или, если нет другого выхода, подавая на счетный вход КМОП триггера небольшое постоянное смещение от многооборотного подстроечного резистора и балансировать схему по минимуму спуров.
    Спасибо за информацию, но мне кажется, что это все-таки не этот случай.. Так как дома у меня спектроанализатора нет, то приходится пользоваться самодельным трансивером для контроля этих самых спуров, я в целом эти измерения подтверждают то, что было видно на HP8569 - паразитные составляющие есть не только на частотах 1.25, 1.5 и 1.75F, но также (с несколько меньшим уровнем) и в других местах с более мелкой сеткой, вплоть до частоты сравнения ФАПЧ.

    Кстати, дело тут быть может даже и не в паразитной модуляции, а банальном просачивании НЕЧЕТНЫХ гармоник поделенного сигнала. Допустим, на вход 74AC161 подается 80 МГц. На выходах соответственно имеем меандры в 40, 20(нужный нам полезный сигнал), 10 и 5 Мгц. НО - из-за недоразвязки или по цепи питания ТРЕТЬЯ гармоника (а она весьма сильная) сигнала 5 МГц пролазит в цепь полезного сигнала, давая спур в 15 МГц. Аналогично пятая дает спур в 25 МГц. Если продолжать эту мысль дальше, то в итоге и получим тот "забор", что и наблюдаем...

    Как бы то ни было, но такую ситуацию нельзя назвать приемлемой. Вероятно, передатчик с таким синтезом и будет (хоть и со скрипом) удовлетворять нормам на побочные излучения (уровень даже самых мощных спуров не превышает -45dBc, а большинство из них будут дополнительно подавлены полосовиками), но все это совершенно не радует. Придется в ближайшее время постараться достать 193ИЕ6 - надеюсь, с ней ситуация будет лучше.

Страница 1 из 3 123 ПоследняяПоследняя

Информация о теме

Пользователи, просматривающие эту тему

Эту тему просматривают: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)

Похожие темы

  1. мелкая модуляция на FM в YOSAN 2204
    от RA3PS в разделе Технический кабинет
    Ответов: 2
    Последнее сообщение: 04.01.2010, 22:29
  2. Модуляция в примерах
    от borev в разделе Для начинающих
    Ответов: 0
    Последнее сообщение: 06.07.2008, 17:51
  3. Паразитная генерация на Гу29
    от igoroleg в разделе Для начинающих
    Ответов: 16
    Последнее сообщение: 29.04.2008, 08:54
  4. Модуляция матричного экрана по одной линии связи
    от fglo в разделе Технический кабинет
    Ответов: 2
    Последнее сообщение: 30.12.2006, 21:26
  5. Модуляция KENWOOD TK-278
    от SHNH в разделе Технический кабинет
    Ответов: 1
    Последнее сообщение: 17.04.2006, 19:52

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •