Small Dual Mixer Time Difference
#1
Prace nad 122GHz  zmotywowały mnie do poszukiwań stabilnych OCXO na 10MHz które nie zabiły by naszych 
uszy szumami po powieleniu 122 000 razy. Szybko okazało się że mój super -hiper , dwunastocyfrowy 
częstotliwościomierz jest za cienki  Angry  Angry .
Szukając rozwiązania trafiłem na na opracowanie W.J. Riley które rozwiązuje przynajmniej część problemów.

DMTD


Oczywiście system nie musi być tak rozbudowany . Do prostych pomiarów wystarczy płytka mikserów i płytka licznika.
Zaprojektowałem i złożyłem oba układy na jednej płytce.

   

Pierwsze próby pokazały wyniki gorsze nią autora ale dużo lepsze od mojego częstotliwościomierza .

   

Dwa pierwsze wykresy to podłoga szumowa płytki DMTD z różnymi poziomami sygnału , ostatni to granica 
pomiarów moim licznikiem .Widać poprawę.
Przebieg zielony przedstawia ADEV mojego GPSDO mierzony częstościomierzem a czerwony to samo tylko płytką 
z pierwszej fotografii .Wyniki bardzo zbieżne .
Błękitny wykres to generator HP 10811-60111.
W momencie kiedy projekt mojej płytki  był gotowy pojawił się podobny temat na EEVblog 
z bardzo ciekawym rozwiązaniem.
Odpowiedz
#2
Zastanawiałem się ostatnio nad możliwością pomiarów parametrów oscylatorów 100 MHz za pomocą analizatora szumów fazowych do 50 MHz i wyszło mi, że najprostszym rozwiązaniem będzie mieszacz regeneracyjny. KE5FX ćwiczył temat jakiś czas temu w odniesieniu do pomiaru oscylatora 80 MHz z dobrym skutkiem. Rozwiązanie ma ograniczone i określone pasmo ale jest mniej szumiące niż tradycyjny cyfrowy dzielnik. I wracając do DMTD na stronach NIST znalazłem rozwiązanie ich miksera/detektora fazy z bardzo niskimi szumami 1/f oparte o cztery tranzystory 2N2222A i dwa baluny 5:1. Jako że różnice f wykorzystywane przy DMTD są w zakresie 1/f, ciekawe na ile poprawił by taki mieszacz tło szumów? Do mojego zastosowania (dzielnik 100 MHz :2) raczej za mała częstotliwość (pewnie f max około 50 MHz), ale w DMTD przeznaczonym głównie dla 10 i 5 MHz pewnie by się sprawdził. Koszt MMPQ2222A (cztery 2N2222A w jednej strukturze i obudowie SOIC-16L) jest mały, główny koszt to dwa baluny, np. Mini-circuits T5-1T-KK81. W Mouserze ich nie ma, trzeba by brać bezpośrednio z M-C albo z odpowiednią premią zamówić w Kabeltechnice.

   

Źródłowe artykuły wraz z ciekawym porównaniem szumów różnych mieszaczy załącznikach:


.pdf   5 MHz phase detector with low residual flicker.pdf (Rozmiar: 168,31 KB / Pobrań: 5)

.pdf   Residual PM Noise Evaluation of Radio Frequency Mixers.pdf (Rozmiar: 711,72 KB / Pobrań: 6)
Odpowiedz
#3
(18-12-2020, 21:42)SP7CKH napisał(a): Prace nad 122GHz  zmotywowały mnie do poszukiwań stabilnych OCXO na 10MHz które nie zabiły by naszych 
uszy szumami po powieleniu 122 000 razy.

Szczerze nie rozumiem...

Zamiast się skupić na rozwiązaniu problemów to stwarzacie nowe Smile
Kupiłem fabryczne GPSDO, które ktoś długo projektował, mając na to środki, wiedzę i sprzęt...i nie liczę że uda mi się tam cokolwiek w nim poprawić, czy zbudować lepsze.

Ja się męczę z tym płytkami już jakiś czas, żmudnie staram się czytać jak to powinno być zrobione, mierzyć i znajdować rozwiązania, które da się tam zastosować (wobec tego jak niedoskonała jest ta płytka...co zacząłem rozumieć) i testować różne swoje poprawki (a że mam trzy płytki na biurku to dobrze to idzie, bo poprawiam jedną i porównuję do drugiej).

A Tobie się wydaje że to OCXO złe...gdy tam oryginalnie jest VCTCXO - fakt że z górnej półki, ale do żadnego OCXO się nie umywa.

Są trzy tematy:
1. Stabilność częstotliwości - i tu OCXO w zupełności wystarczają do łączności fonią lub CW...do łączności cyfrowej (co już nie widać jej na waterfallu) potrzebne są GPSDO.
2. Szum fazowy...i tu bym nie winił referencji tylko głównie konstrukcję płytki.
3. Syntezer pracuje na 20Mhz, z ułamkowym dzielnikiem, zapodając korekty przez prymitywny filtr RC...czego się tam spodziewasz...cudu nie będzie.
Odpowiedz
#4
DMTD
https://www.eftf.org/fileadmin/conferenc...TF2013.pdf
strona 311
Odpowiedz
#5
Dyskutowaliśmy z Kaziem o tej koncepcji. Dyskutowałem też z jednym z kolegów z forum eevblog.com. Ja składam teraz analizator szumów fazowych w oparciu o płytkę ewaluacyjną poczwórnego ADC 14-bitowego 125 MHz LTC2175 i płytkę startową Spartana-6. Oprogramowanie wspierąjace go implementuje pomiar szumów fazowych (z kroskorelacją) ale technicznie nie ma problemu implementacji koncepcji DMTD. Jak ostatecznie uruchomię moją implementację to będziemy namawiać autora programu i wsadu FPGA do zainteresowania się tematem. TimeLab obsługuje oba rodzaje pomiarów i współpracuje z analogicznym hardware, więc nie ma przeszkód.
BTWSmile Kazia DMTD zawiera PICTIC'a. Analogiczne TIC-e są ważną częścią wnętrza FPGA w każdym poważnym GPSDO.
Odpowiedz
#6
(12-01-2021, 01:59)SQ1GQC napisał(a): Dyskutowaliśmy z Kaziem o tej koncepcji. Dyskutowałem też z jednym z kolegów z forum eevblog.com. Ja składam teraz analizator szumów fazowych w oparciu o płytkę ewaluacyjną poczwórnego ADC 14-bitowego 125 MHz LTC2175 i płytkę startową Spartana-6. Oprogramowanie wspierąjace go implementuje pomiar szumów fazowych (z kroskorelacją) ale technicznie nie ma problemu implementacji koncepcji DMTD. Jak ostatecznie uruchomię moją implementację to będziemy namawiać autora programu i wsadu FPGA do zainteresowania się tematem. 

A ja takie przyziemne rzeczy robię Big Grin
Mi się wydawało że potrafię zaprogramować cokolwiek...ale w FPGA to jestem na razie na etapie Hello World...leży sobie taki zestaw do zabawy i się na mnie gapi. Może jeszcze wrócę do niego.
Odpowiedz
#7
(11-01-2021, 21:10)SQ6QV napisał(a): Szczerze nie rozumiem...

To masz materiał do przemyślenia:
Różowy -płytka GPSDO podobna do Twojej ,pracuje w częstotliwościomierzu.
Niebieski -GPSDO Trimble thunderbolt
Zielony -OCXO wyjete z pioruna pracujące samodzielnie.




   
Odpowiedz
#8
(12-01-2021, 22:02)SP7CKH napisał(a): To masz materiał do przemyślenia:

Różowy -płytka GPSDO podobna do Twojej ,pracuje w częstotliwościomierzu.

Niebieski -GPSDO Trimble thunderbolt

Zielony -OCXO wyjete z pioruna pracujące samodzielnie.

Może i podobna ale nie moja Smile

Przecież to daje różowej pływanie +-20Hz na 122Ghz.
W JT4G muszę się zmieścić w +-500 po obu stronach...to w czym problem?

O szumie fazowym gotowych płytek porozmawiajmy...zrób mi pomiar o który prosiłem.
Odpowiedz
#9
(13-01-2021, 00:40)SQ6QV napisał(a): O szumie fazowym gotowych płytek porozmawiajmy...zrób mi pomiar o który prosiłem.


Tyle że może lepiej w temacie o TRV 122 GHz. Trochę szkoda zamulać temat a sprytnej metodzie pomiarowej i jej implementacji.
Odpowiedz
#10
To jeszcze dokończę bo temat tego wymaga.

Cytat:Przecież to daje różowej pływanie +-20Hz na 122Ghz.

Mnie to aż trudno to zaakceptować ale to pływanie o okresie 4-40s będzie
słychać w głośniku jako szum .Sprawdzałem przełączając generator przełącznikiem.
IM gorszę ADEV w tym zakresie , tym bardziej szumi . Gorszego niż różowe nie miałem.
Odpowiedz
#11
2 GPSDO, anteny niestety na wewnętrznym parapecie.
Pierwszy film - jeden się nie namierzył.

Tu oba już namierzone. Fazy ewidentnie pływają, ale przypomina to patrzenie na wskazówkę minutową zegara...
Odpowiedz




Użytkownicy przeglądający ten wątek: 1 gości