ЦАП+ГУН = бред или 'синтезатор' ?

Alex007 · 09.01.2004, 23:34

Прежде всего прошу сильно не пинать меня и не бросаться в меня побелевшими анодами.
Идея такая.
Применить цап в 16 и более бит для управления гуном.
Вопрос в шумах цапов, например от сидюка или звуковой карты.
Гун работает в одном диапазоне (30-40 МГц), потом смешивается с кварц. генератором для получения нужной частоты.
Всем занимется микроконтроллер, он измеряет частоту на выходе гуна и корректирует её. Можно найти зависимость напряжение-частота и в виде формулы записать в контроллер для ускорения перемещения по диапазону. ИТД ИТП...
Вопрос сейчас о самой возможности и теоретических и практически достижимых параметрах.
Спасибо!!! 73!!!

**US7AW** · 10.01.2004, 03:03

Если собираетесь применять в трансивере среднего класса то пойдет. Чем больше наворотов тем больше шума ГПД.
73! Удачи!

**UR3IQO** · 10.01.2004, 08:58

Синтезатор с ФАПЧ будет проще, недежнее и при правильном проектировании и конструкции обеспечит лучшие параметры.

73 de UR3IQO

Alex007 · 10.01.2004, 14:44

Хотелось бы услышать веские за или против. По сути это простой ГПД с электронной перестройкой и удержанием частоты. Весь вопрос в качестве цапов.
Скорость перестройки и стабильность будут средние, но неплохие, сервис как у синтезаторов. Такой компромис между FLL и PLL или DDS.
Для среднего трансивера не интересует, там и на DDS c PLL хватит, такие навороты не оправданы там.
Вопрос остаётся открытым.

**RA4HTH** · 12.01.2004, 11:52

Время установки частоты ???

Alex007 · 12.01.2004, 12:22

0.2-1 сек

**RA4HTH** · 12.01.2004, 12:30

Я думаю схема по сложности не уступит синтезатору.
А недостатки ( шум ЦАП.побочные продукты преобразования)
очень существенные.

**RA4HTH** · 12.01.2004, 12:38

Фактически получается тотже однопетлевой синтезатор , только усложненый и с подпоркой.

**LY1CE** · 12.01.2004, 14:53

Вообще-то такой метод давно применяется в виде стабилизации частоты ГУН с помощью цифровой шкалы (частотомера в принципе).
Введение в систему ЦАП даст возможность цифровой установки частоты.
Но тут надо все тщательно просчитать.
16 бит пожалуй хватит только для перекрытия 1 МГц, да и то, если зависимость частоты от напряжения линейна. В таком случае шаг получится около 15 Гц.
Обычно же эта зависимость нелинейная, что потребует увеличения разрядности ЦАП (для равномерного шага частоты во всем диапазоне).
Тут можно применить два ЦАП: для грубой перестройки и точной подстройки.
В принципе при высококлассном исполнении ГУН результат может быть очень хорошим.
Да еще, сколько знаю ЦАП от звуковой карты не может дать постоянной составляющей на выходе. Для этой цели это не пойдет.
Тут ЦАП нужен честный, а не сигма-дельта.
Можно попробовать ШИМ, которые имеются во многих микроконтроллерах. Только фильтрация потребуется о-о-очень хорошая.

**RU3AEP** · 12.01.2004, 15:44

Идея довольно интересная, однако все-таки, на мой взгляд, малоперспективная.

То,что предлагается, очень сильно похоже на системы стабилизации частоты ГПД с помощью частотмера (ЦАПЧГ), неоднократно описанные в журналах но не снискавшие популярности.

Лично я вижу основную проблему быстродействии системы. Подобные устройства (неважно, как выполненные технически) в принципе способны удерживать частоту в ПРЕДЕЛАХ ШАГА ПЕРЕСТРОЙКИ, который, в свою очередь, однозначно определяется точностью, с которой производится измерение частоты. В этом из фундаментальное отличие от ФАПЧ - там удержание частоты "абсолютное", а не плюс-минус сколько-то герц.

А эта точность, в свою очередь, жестко связана с частотой измерения частоты - скажем, если хотим получить 10 Гц, то чаще, чем 10 раз в секунду измерять не удастся. На самом же деле будет еще реже. Соответственно и коррекция частоты будет выполняться редко, что не способствует стабильности.

К чему это приведет - довольно понятно. Частота будет "плавать" в пределах шага пересторойки туда-сюда, да и требования к ГУНу будут весьма высоки - подобные системы не способны компенсировать относительно быстрые дрейфы частоты.

Поэтому синтезатор и проще (не надо ЦАП) и лучше, и правильнее.

Валентин

Alex007 · 12.01.2004, 15:54

По технической сложности это устройство эквивалентно синтезу с фапч. Точность удержания при 10-ти измерениях в сек. в большинстве случаев достаточна. Перекрывать более 1 МГц надобности нет (для 10-ки можно и на поддиапазоны разбить - жили люди и так). По сути это та же ЦАПЧ, но только ЦАНЧ (настройка).
В общем, всё надо пробовать, промерять итд. Не ошибается тот, что ничего не делает.

**LY1CE** · 13.01.2004, 00:09

Главное преимущество такой системы в более высокой спектральной чистоте сигнала (по сравнению с синтезатором).
Конечно при условии, что ГУН высококлассный.
А девиация частоты в пределах шага перестройки здесь к сожалению неизбежна.

**RU3AEP** · 13.01.2004, 12:44

А можно узнать, почему чистота сигнала будет выше??

В правильно спроектированном ГУне основым источником фазовых шумов является варикап, так как его свойства изменяются под действием генерируемого сигнала, что приводит к паразитной модуляции. В случае ФАПЧ, и в обсуждаемом устройстве коэффициент включения варикапа в контур будет одинаков.

Другая потенциальная причина грязности спектра синтезатора - недостаточная фильтрация на выходе ФД - как показывает опыт, эффективно лечится путем выбора правильной схемы ФД. Главное в этом деле - чтобы не было утечек с цепи управления варикапом на массу или на шину питания. Иначе ФД будет постоянно пытаться компенсировать эти утечки, что неизбежно пиведет к появлению в цеп варикапов пульсации с частотой, равной частоте сравнения.

Валентин.

**LY1CE** · 13.01.2004, 14:19

В PLL синтезаторе отфильтровывется шум ГУН-а, который и так невелик при правильном конструировании.
За то добавляется:
1. шум опорного генератора (можно сделать очень небольшим)
2. шум делителя частоты (практически неуправляем)
3. собственный шум ФД (можно свести до некоторой минимальной величины)
4. те составляющие, которые Вы назвали
5. шумы питания, наводки.

Если говорить об однопетлевом синтезаторе с шагом в десятки Гц, то скорость установки частоты будет сравнима с системой ЦАПЧ, а дополнительные источники шума ухудшат чистоту спектра.
В правильно спроектированной системе ЦАПЧ управляющие воздействия на ГУН выдаются гораздо реже чем в синтезаторе (не чаще чем один раз за период измерения), так что ГУН основное время работает в неуправляемом режиме.
В системе предлагаемой автором темы, правильнее всего было бы для установки частоты применить КПЕ с шаговым двигателем и редуктором, а варикап со слабой связью с контуром использовать только для стабилизации частоты.