Synteza/generator "sinusa".

[SQ5KVS]

Witam. Różnego typu syntezy Si i PLL (np do DDS + ICS502) mają na wyjściu sygnał prostokątny. W większości zastosowań to jest korzystne (odbiorniki DC, mieszacze, itp). Ale w pewnych - nie - np. analizatory, analizatory antenowe, generatory itp, chcielibyśmy wtedy mieć na wyjściu sinusa.
Można zastosować dobrego (ale drogiego) DDS'a z wysoką częstotliwością taktowania. Inną, prostszą metoda, ale złożoną, jest zastosowanie filtrów dolnoprzepustowych, które wytną nam 3/5/7 harmoniczną. Ale jeśli generator ma mieć szeroki i ciągły zakres przestrajania, to trzeba tych filtrów trochę.
Mój pomysł - nie wiem czy wystarczająco bzdurny - a gdyby tak, od sygnału prostokątnego o częstotliwości podstawowej (np 20MHz) odjąć nieparzyste harmoniczne? Dzięki dwóm układom ICS502 z mnożnikiem x3, i x5, oraz sumatorowi, można by coś takiego uzyskać w sposób dość banalny. Na wyjściu oczywiście filtr dolnoprzepustowy żeby wyciąć harmoniczne powyżej piątej. Problem widzę głównie w skończonej szerokości zboczy sygnałów (choć nota ICS502 mówi że to około 1ns) i niedokładności sumatora (dla szerokiego zakresu częstotliwości fazy muszą się zgadzać).

Pozdrawiam

[SP6FRE]

Pomysł jest interesujący ale widzę jedną poważną przeszkodę. Aby wyeliminować z sygnału podstawowego harmoniczne trzeba je odjąć w odpowiedniej fazie. Tylko jeśli różnice fazowe będą wielokrotnością 180 stopni da się to łatwo przeprowadzić. W innych przypadkach przesunięcie fazy będzie prawdopodobnie zależeć od częstotliwości (zakładając tanie przesuwniki RC). Da się więc to zrobić dla wybranej częstotliwości ale praca w szerszym paśmie jest wątpliwa a jakość takiej metody będzie spadać ze wzrostem częstotliwości pracy kiedy "naturalne" rozmycia sygnału podstawowego są coraz większe, opóźnienia w kolejnych stopniach różne, a zatem trudniej panować nad rozbieganiem się faz poszczególnych składowych. Poza tym należałoby przeanalizować działanie powielacza, który być może "nie trzyma" fazy powielanego sygnału względem sygnału źródłowego i może się zdarzyć, że faza ta będzie się zmieniać w pętli stabilizacji o 180 stopni w zależności od aktualnej częstotliwości i użytego mnożnika.
L.J.

[SQ5KVS]

O, a myślałem ze nikt tego nie czytał ...
Leszku, dzięki.
Fakt, założyłem niechcący że powielacz (ICS502 konkretnie) trzyma fazę przy różnych stopniach powielania. Zapewne nie..
Jeśli trzyma, to znaczy - jeśli przy powielaniu 3x a nawet 5x faza jest trzymana i taka sama jak sygnału pierwotnego, to wystarczy je odjąć, bo dla tych harmonicznych różnica w fazie jest właśnie 180 stopni..
Niedługo będę miał okazję sprawdzić
A tak nieco z innej beczki - niektórzy pewnie znają pakiet mathematiki albo mathlaba, ale jest też wersja on-line silnika do mathematiki umożliwiiająca obliczenia symboliczne:
Wolfram Alpha online

Pozdrawiam
PS: Znalazłem ICS570B, gdzie zbocze sygnału powielonego jest razem z sygnałem powielanym z rozrzutem maksymalnie kilkuset pS (jitter). Specjalnie stworzony do synchronizacji w różnych układach cyfrowych, więc "rozjazd" tam musi być minimalny.

[SP6FRE]

Operacje sumowania (odejmowania) o jakich myślisz udają się na częstotliwościach względnie niskich w stosunku do częstotliwości granicznych układów cyfrowych. Ale w pobliżu maksymalnych osiągów układów istotne stają się czasy narastania i opadania impulsów, które staja się porównywalne z czasami samych impulsów. Nie dziwi więc, że przesunięcia w fazie moga się istotnie różnić od układu do układu a nawet zależeć od amplitudy sygnału wejściowego. Poza tym impuls "wchodzący" do układu pojawi się na jego wyjściu z mało przewidywalnym opóźnieniem - z reguły kilka półokresów sygnału później - biorąc pod uwagę tylko bramki. Powielacze aktywne mają chyba pętle PLL, które dodatkowo będą psuć zgodność fazową. Reasumując, na niskich częstotliwościach teoria zgodzi się dobrze z praktyką. Dla wyższych częstotliwości łatwiej zrobić dobry filtr.
Ale jakiś czas temu idea budowy sygnału sinusoidalnego na bazie przetwornika D/A była tylko teorią dla wyższych częstotliwości a teraz nie ma z tym problemu. Kto wie, może za jakiś czas dokładne sumowanie harmonicznych na podstawie tego samego sygnału źródłowego stanie się normalnością ;-)
L.J.

[SQ5KVS]

No i jakoś tak z nudów zobaczyłem te dwa ICS502 które walały się w szufladzie i postanowiłem je zlutować realizując pomysł z wątku
Układ prosty do bólu - zaletą (której nie przewidziałem) jest to że na wyjściu REF układu ICS502 jest sygnał wejściowy CLK ale odwrócony w fazie.
Dzięki temu mogłem zrealizować odejmowanie kolejnych harmonicznych* czyli:

F (sinus) = F(prostokąt) - F(prostokąt *3)/3 - F(prostokąt*5)/5



A oto co wyszło - dla częstotliwości 600kHz:


dla częstotliwości 4000kHz:


W tak prostej metodzie sumowania daje się wyciąc 3-cią i 5-tą harmoniczną o maks 30dB co i tak mnie zdziwiło.

Więcej 4niż 10MHz nie próbowałem bo dla 5-tej harmonicznej mój oscyloskop i tak widzi sinus 0więc nie miało to sensu. Oczywiście żadnego praktycznego zastosowania 9to nie ma, znacznie lepiej użyć DDS'a ... Ale miałem zabawę że to jednak działa 6

[SP5CII]

A dostawić do pilnowania generatora - FLL (koszt 30zł) płynne strojenie, stabilność dobowa nie gorsza +/_ 10Hz.-na . wyjściu sinus.
73!

[SQ5KVS]

Tak ale.. Teraz dużo łatwiej nabyć generator prostokąta w kosteczce która ma osiem nóżek i zakres od setek KHz do setek MHz i nic poza zasilaniem i sterowaniem do niej nie potrzeba.

[SP5CII]

Masz racje . i wracamy jak zrobić sinus z prostokąta.
W moim HM FLL trzyma syntezę i VFO tanio prosto.
73!

[SP5MX]

A może tak: bierzemy dwie takie kosteczki i na częstotliwościach rzędu setek MHz dajemy filtry LPF aby uzyskać sinusy. Następnie uzyskane sinusy mieszamy i uzyskujemy sinus o niskiej częstotliwości, np w zakresie 0-30MHz. Oczywiście mamy ograniczony zakres strojenia ale coś za coś - wykonalne na stałych filtrach.

pozdr.
Irek

[SQ5KVS]

No i "brawo Jasiu". Przy cenie "kosteczki" ma to dużo sensu!