100MHz koax oscilator -- prosba o 2 rady: 1. odladovac, 2. tesnost vazby
Marek Peca
marek na duch.cz
Neděle Listopad 18 16:14:01 CET 2012
Zdravim vas,
prave pacham svoji vf prvotinu, oscilator s vedenim jako rezonatorem
(momentalne koax lambda/4). Snahou je vytvorit jakostni oscilator na
100MHz, casem 200MHz, mozna i 400MHz. Cilem hry je zjistit, zda se z
dostupnych prostredku (koax z Cu trubky, popr. helical) podari udelat
neco, co by melo zajimave sumove parametry ve srovnani s krystalem ci PLL.
Jde pouze o kratkodobou stabilitu, rekneme od 1Hz vyse, zadna dlouhodoba
stabilizace neni treba a ani to nehodlam nicim doladovat.
Aby mi nebyly vmeteny do xichtu ihned parametry soudobych krystalovych
oscu (Wenzel) ci nizkosumovych PLL, podotykam, ze s takovymi pracujeme,
ale rad bych si jen vyzkousel, jak jakostne lze rozkmitat ciste elektricky
rezonator v zminenem pasmu.
K veci: dal jsem dohromady Seileruv oscilator s lambda/4 vedenim jako
rezonatorem, viz obrazek. Vedeni je prozatim nizkojakostni TV koax 75Ohm
(hnil zadarmo ve sklepe a neni mi lito strihat). 2x BFR96 se spol.
kolektorem v doporucenem pracovnim bode, cinovany Fe plech, na prvni
pohled osciluje pekne, i kdyz bude chtit asi DC stabilizaci amplitudy,
vystup je hodne zkresleny.
Dotazy:
1. odladovani vyssich harmonik;
Pri zakladni vlnove delce ~ 100MHz to zatim za vsech okolnosti kmitalo
zpusobne na 1. harmonicke, s hodnotami C z obrazku. Nicmene pro nizsi
harmonicke se to chovalo "nadherne" jako typicky nelinearni system s mnoha
ekvilibrii, mezi nemiz to po nepatrnem motylim zavanu bylo schopno
preskocit. Na 100MHz jsem zadny preskok do vyssi harmonicke nepozoroval,
ale presto, nejsem si uplne jist, zda je to zapojeni dlouhodobe bezpecne
(napr. v LTSpiceIV to kmita na nekolika vlnach zaroven, ale zas je
pravdou, ze tam nemam poctive vyplnene vsechny ztraty v kondenzatorech a
parazitni kapacity obvodu).
Dotaz zni: jak vyresit odladeni vyssich harmonickych? Vim, ze bych mohl
pripojit jinak dlouhy kus koaxu, do toho se mi moc nechce. Vaham nad
diskretnim LC resenim. Do kolektoru by musel prijit seriovy LC a moc
nevim, jak resit prostup DC -- napada me jen C paralelne s tlumivkou, tam
vidim problem ve vlastni kapacite tlumivky -- bude dost stala, aby
(spolu-)tvorila rezonancni kapacitu? Do emitoru bych mohl asi dat
seriovy LC s C<10pF, na zabiti 3. harmonicke, to ale neresi 5. a vyssi.
Do baze me uz nic rozumneho nenapada.
Jak byste to resili vy?
2. optimalni vazba pro nizky fazovy sum;
Pri cetbe Practical oscillator handbooku jsem si vybral Seilera prave
proto, ze se snadno pomoci C4 snizuje vazba zesik-rezonator a tam
doporucuji snizovat C4 tak dlouho, nez je vazba natolik slaba, ze sotva
udrzi oscilace -- a pak pridat nejaky bezpecnostni pridavek navic.
To se mi ideove libilo.
Nicmene pote jsem nahledl do:
http://www.qsl.net/va3iul/Phase%20noise%20in%20Oscillators.pdf
Cituji: "It is a common design mistake to achieve high Loaded-Q values by
using very loosely coupled resonator. The under-coupling results in
increased overall resonator loss requiring an extra amount of gain to
compensate it, which in turn, results in thermal noise increase. (..)
For example, in a simple feedback oscillator, the minimum Phase Noise is
achieved when the resonator Loaded-Q is set to one half of its Unloaded
value that corresponds to a 6 dB resonator loss."
Ta prvni cast zni rozumne, ta druha, vyplyvajici asi z linearni analyzy,
te muzu tak akorat verit, zatim jsem nic nepocital.
Nicmene po zbeznem nahlednuti do
http://class.ece.iastate.edu/djchen/ee507/HuangPNtoCarrierLCOsc.pdf
jsem seznal, ze nic nevim a zahrabu se asi v hlinu. Jmenovite me dostalo
pozorovani autora, ze teoreticke vysledky ohledne vztahu Q a fazoveho sumu
vyplyvajici z linearni analyzy se vesmes nepodarilo experimentalne
prokazat. Dale pak prohlaseni, ze kazdy dobry oscilator vlastne pracuje v
tride C (to jsem bud prehledl nejakou meziinformaci, nebo zapojuju osc v
tride A a on me prechytracil a jede v Ccku ;-)).
A protoze nemam sil a schopnosti stat se vf odbornikem, presto mam ale
dost drzosti a neco malo chuti zkusit co mozna jakostni nekrystalovy osc,
rad bych se zeptal vas, jaky mate nazor na volbu tesnosti vazby.
Dekuji za rady,
MP
-------------- next part --------------
A non-text attachment was scrubbed...
Name: koax_seiler_osc.png
Type: image/png
Size: 5346 bytes
Desc:
URL: <http://list.hw.cz/pipermail/hw-list/attachments/20121118/d0052813/attachment.png>
Další informace o konferenci Hw-list