Синтезатор PLL на MCU

@brummim-k · Регистрация: 19.02.2012

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Доброго времени суток!
Делаю приемник поездной радиосвязи, частота чуть выше 2МГц. И обнаружил, что синтезаторов PLL на такие частоты хрен найдешь. Не, я то найду в закромах то что нужно. Но сама ситуация напряжная. В связи с этим вопрос: пробовал кто генерить микроконтроллером синус 1-5МГц? На ЦАПе, например, или через самопальный R2R.

@vt340 · 26.10.2015, 16:40

На цапе st сама пробовала ) макс 200 КГц http://www.st.som/st-web-ui/static/acti ... 129215.pdf
На самопальном r2r тут в соседнем топике пробуют, но, имхо, вряд ли лучше получится

@brummim-k · 26.10.2015, 17:04

Плохо. Наверное, в дальнейшем придется забить на PLL и повсеместно пихать DDS

@omtomtubo · 26.10.2015, 19:13

LM7001 ?

@mzw · 27.10.2015, 01:01

А почему не AD9833, например?
Синтезаторов море: LM7001, LC72131, SAA1057, TSA6060 и прочие...
Любой синтезатор для АМ приемника.
Только им нужен отдельный ГУН.
А AD9833 сама выдает синус. Если частоты не хватит, то AD9835, AD9850, AD9851.
Какая частота нужна?

@brummim-k · 27.10.2015, 11:22

Господа, спасибо за участие. Да, синтезаторов море, и я умею пользоваться гуглом ;) Только вот в нигазинах распродают остатки, понимаете? Смотрел прайсы TI и AD, там нет простых PLL на КВ диапазоны. То есть эта отрасль отмирает.
Почему не DDS? Давно и успешно пользуюсь AD98, отличная штука. Но для данного конкретного случая мне показалась избыточной. Слишком жирно в паршивый приемник на 4 канала ставить DDS
Я этот приемник доделаю, нашел в нигазе SAA1057 (опять же, осталось 2 штуки). Я же не спрашивал, какой мне синтезатор взять. Просто думал, может есть простое решение на микроконтроллере.

@brummim-k · 27.10.2015, 11:25

Тут вообще приходит в голову применение ключевого смесителя, на него ведь меиндр подавать можно. Получить каналы IQ, а демодулировать уже в контроллере. Но все же хочу собрать экземпляр в чисто аналоговом виде.

@mzw · 27.10.2015, 19:31

http://www.efo.ru/downtood/a_p_1.pdf

@otx32 · 29.10.2015, 11:02

А если использовать таймеры мк в качестве дпкд и опорной частоты. Потребуется внешний фазовый детектор и гун. По частотам подходят PIC и STM32.

@Btosk Worryor · 31.10.2015, 22:26

А какие требования к сигналу? Почему не подойдет r2r цап?

@brummim-k · 01.11.2015, 11:32

Требования как всегда: чем чище, тем лучше. Говорят, R2R обсуждают в соседнем топике, но не знаю в каком

@vt340 · 01.11.2015, 12:34

brummim-k, вот этот топик
Btosk Worryor, r2r не поможет, потому что dma у мк такие частоты всё равно не потянет

@brummim-k · 01.11.2015, 13:57

vt340, спасибо, не догадался в ту тему зайти.

@yiv91 · 31.07.2016, 08:36

Я собрал синтезатор частоты, столкнулся с проблемой, буду благодарен за любые советы.
Проблема в том, что он слишком долго выходит на стабилизацию частоты, примерно 3-5 секунд. В первом варианте R35=33k и C16=0.1uF наблюдалось самовозбуждение в петле ФАПЧ. Поняв, что у меня получилось слишком большое усиление в петле ФАПЧ, я подобрал RC цепь, но теперь оно устаканивается слишком долго и с остаточной затухающей болтанкой. Что тут можно предпринять? ...

@Sovo · 31.07.2016, 11:12

Усиление в петле ФАПЧ также зависит от R3. При каком напряжении на VT3 стабилизируется частота?

@u37 · 31.07.2016, 12:15

"теперь оно устаканивается слишком долго и с остаточной затухающей болтанкой"
Вместо RC фильтра ОС использовать RCR фильтр. Аналогичная технология используется (и так-же настраивается) в частотной коррекции контроллеров питания.
Т.е. С16 заменить на RC. Подбором R создается D составлющая PID фильтра, что резко снижает звон и последующий "хвост" стабилизации.
Кстати, в инверторе тока резистор (R3) надо ставить не как генератор тока, а стабилизатор (резисторы в эмиттеры VT2). Впрочем, если существует шанс насыщения, R3 совсем убирать не стоит.

@yiv91 · 31.07.2016, 19:36

Спасибо, думал об этом, но, как и ожидалось, результат так себе. Конечно, устанавливается гораздо быстрее, за доли секунды, как мне и надо, но дело в том, что с выхода компаратора выходят короткие импульсы опорной частоты, и их нельзя оставлять в сигнале управления.

SOVO> Усиление в петле ФАПЧ также зависит от R3. При каком напряжении на VT3 стабилизируется частота?

Это VCO, поэтому напряжение напрямую связано с частотой. При низких частотах это где-то 0.6-0.8В, на максимуме около 2.5-2.8В, что соответствует максимальному току управления 3.5-4 мА.

Вот что получается, если последовательно с конденсатором С16 добавить резистор около 22к. Красный - импульсы с выхода компаратора, желтый - выход частоты, сильно стробоскопированный, но очевидно, что частота прыгает.

@u37 · 31.07.2016, 19:58

Поставить конденсатор параллельно RC, он снимет "релейность" коммутации.

@OVY-srok · 31.07.2016, 20:32

brummim-k
Регулировку частоты нужно делать полноценным шимом, с цифровой фильтрацией в недрах мк. Можно выдавать управляющее напряжение с задержкой, и даже более низкой частотой - будет работать.
Второй вариант: аналоговые фильтры + внешний триггер сравнения, мк в этом случае используется с минимальной нагрузкой, как управляемый делитель и синтезатор опорной частоты.
Кстати, все радиостанции св-кв диапазона использующие гуны на россыпи - юзают аналоговые фильтры и внешние триггеры.

@Sovo · 01.08.2016, 11:41

Сообщение от yiv91

SOVO> Усиление в петле ФАПЧ также зависит от R3. При каком напряжении на VT3 стабилизируется частота?
Это VCO, поэтому напряжение напрямую связано с частотой. При низких частотах это где-то 0.6-0.8В, на максимуме около 2.5-2.8В, что соответствует максимальному току управления 3.5-4 мА.

Итак, у вас широкий диапазон изменения частоты ICO, от 1,3 до 4 мА (0,8-2,8 В через резистор 620 Ом)
Естественно, у такого генератора будет большая крутизна управляющего сигнала.
Условие устойчивости цепи с обратной связью - запас по фазе при единичном усилении.
На это условие вы можете влиять несколькими путями:
1) смещением вниз точки перегиба АЧХ (это ваш фильтр на входе полевика)
2) уменьшением общего коэффициента усиления (увеличение резистора 620 Ом) - отсюда есть обоснование частотного диапазона перестройки генератора с ФАПЧ
3) Добавлением опережающей цепочки (резистор последовательно с конденсатором фильтра)
4) Можно попробовать более крутой фильтр второго порядка на входе полевика. Или вообще заменить его ФНЧ второго порядка на LM324.
Подумайте, что для вас приемлемо, или смиритесь с длинным переходным процессом. :)

@yiv91 0 / 0 / 0 Регистрация: 31.01.2013 Сообщений: 1,625
	31.07.2016, 08:36	14
	Я собрал синтезатор частоты, столкнулся с проблемой, буду благодарен за любые советы. Проблема в том, что он слишком долго выходит на стабилизацию частоты, примерно 3-5 секунд. В первом варианте R35=33k и C16=0.1uF наблюдалось самовозбуждение в петле ФАПЧ. Поняв, что у меня получилось слишком большое усиление в петле ФАПЧ, я подобрал RC цепь, но теперь оно устаканивается слишком долго и с остаточной затухающей болтанкой. Что тут можно предпринять? ... 0

@u37 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.02.2106 Сообщений: 3,113
	31.07.2016, 19:58	18
	Поставить конденсатор параллельно RC, он снимет "релейность" коммутации. 0

@brummim-k 0 / 0 / 0 Регистрация: 19.02.2012 Сообщений: 304
		1
	Синтезатор PLL на MCU 26.10.2015, 15:43. Показов 12311. Ответов 24 Метки нет (Все метки) Доброго времени суток! Делаю приемник поездной радиосвязи, частота чуть выше 2МГц. И обнаружил, что синтезаторов PLL на такие частоты хрен найдешь. Не, я то найду в закромах то что нужно. Но сама ситуация напряжная. В связи с этим вопрос: пробовал кто генерить микроконтроллером синус 1-5МГц? На ЦАПе, например, или через самопальный R2R. 0

@vt340 0 / 0 / 0 Регистрация: 22.03.2015 Сообщений: 838
	26.10.2015, 16:40	2
	На цапе st сама пробовала ) макс 200 КГц http://www.st.som/st-web-ui/static/acti ... 129215.pdf На самопальном r2r тут в соседнем топике пробуют, но, имхо, вряд ли лучше получится 0

@brummim-k 0 / 0 / 0 Регистрация: 19.02.2012 Сообщений: 304
	26.10.2015, 17:04	3
	Плохо. Наверное, в дальнейшем придется забить на PLL и повсеместно пихать DDS 0

@omtomtubo 0 / 0 / 0 Регистрация: 23.03.2012 Сообщений: 1,017
	26.10.2015, 19:13	4
	LM7001 ? 0

@mzw 0 / 0 / 0 Регистрация: 19.09.2011 Сообщений: 1,835
	27.10.2015, 01:01	5
	А почему не AD9833, например? Синтезаторов море: LM7001, LC72131, SAA1057, TSA6060 и прочие... Любой синтезатор для АМ приемника. Только им нужен отдельный ГУН. А AD9833 сама выдает синус. Если частоты не хватит, то AD9835, AD9850, AD9851. Какая частота нужна? 0

@brummim-k 0 / 0 / 0 Регистрация: 19.02.2012 Сообщений: 304
	27.10.2015, 11:22	6
	Господа, спасибо за участие. Да, синтезаторов море, и я умею пользоваться гуглом ;) Только вот в нигазинах распродают остатки, понимаете? Смотрел прайсы TI и AD, там нет простых PLL на КВ диапазоны. То есть эта отрасль отмирает. Почему не DDS? Давно и успешно пользуюсь AD98, отличная штука. Но для данного конкретного случая мне показалась избыточной. Слишком жирно в паршивый приемник на 4 канала ставить DDS Я этот приемник доделаю, нашел в нигазе SAA1057 (опять же, осталось 2 штуки). Я же не спрашивал, какой мне синтезатор взять. Просто думал, может есть простое решение на микроконтроллере. 0

@brummim-k 0 / 0 / 0 Регистрация: 19.02.2012 Сообщений: 304
	27.10.2015, 11:25	7
	Тут вообще приходит в голову применение ключевого смесителя, на него ведь меиндр подавать можно. Получить каналы IQ, а демодулировать уже в контроллере. Но все же хочу собрать экземпляр в чисто аналоговом виде. 0

@mzw 0 / 0 / 0 Регистрация: 19.09.2011 Сообщений: 1,835
	27.10.2015, 19:31	8
	http://www.efo.ru/downtood/a_p_1.pdf 0

@otx32 0 / 0 / 0 Регистрация: 05.01.2013 Сообщений: 49
	29.10.2015, 11:02	9
	А если использовать таймеры мк в качестве дпкд и опорной частоты. Потребуется внешний фазовый детектор и гун. По частотам подходят PIC и STM32. 0

@Btosk Worryor 0 / 0 / 0 Регистрация: 23.12.2012 Сообщений: 392
	31.10.2015, 22:26	10
	А какие требования к сигналу? Почему не подойдет r2r цап? 0

	01.08.2016, 11:41

Опции темы

@brummim-k 0 / 0 / 0 Регистрация: 19.02.2012 Сообщений: 304
	01.11.2015, 11:32	11
	Требования как всегда: чем чище, тем лучше. Говорят, R2R обсуждают в соседнем топике, но не знаю в каком 0

@vt340 0 / 0 / 0 Регистрация: 22.03.2015 Сообщений: 838
	01.11.2015, 12:34	12
	brummim-k, вот этот топик Btosk Worryor, r2r не поможет, потому что dma у мк такие частоты всё равно не потянет 0

@brummim-k 0 / 0 / 0 Регистрация: 19.02.2012 Сообщений: 304
	01.11.2015, 13:57	13
	vt340, спасибо, не догадался в ту тему зайти. 0

@Sovo 0 / 0 / 0 Регистрация: 05.10.2007 Сообщений: 498
	31.07.2016, 11:12	15
	Усиление в петле ФАПЧ также зависит от R3. При каком напряжении на VT3 стабилизируется частота? 0

@u37 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.02.2106 Сообщений: 3,113
	31.07.2016, 12:15	16
	"теперь оно устаканивается слишком долго и с остаточной затухающей болтанкой" Вместо RC фильтра ОС использовать RCR фильтр. Аналогичная технология используется (и так-же настраивается) в частотной коррекции контроллеров питания. Т.е. С16 заменить на RC. Подбором R создается D составлющая PID фильтра, что резко снижает звон и последующий "хвост" стабилизации. Кстати, в инверторе тока резистор (R3) надо ставить не как генератор тока, а стабилизатор (резисторы в эмиттеры VT2). Впрочем, если существует шанс насыщения, R3 совсем убирать не стоит. 0

@yiv91 0 / 0 / 0 Регистрация: 31.01.2013 Сообщений: 1,625
	31.07.2016, 19:36	17
	Спасибо, думал об этом, но, как и ожидалось, результат так себе. Конечно, устанавливается гораздо быстрее, за доли секунды, как мне и надо, но дело в том, что с выхода компаратора выходят короткие импульсы опорной частоты, и их нельзя оставлять в сигнале управления. SOVO> Усиление в петле ФАПЧ также зависит от R3. При каком напряжении на VT3 стабилизируется частота? Это VCO, поэтому напряжение напрямую связано с частотой. При низких частотах это где-то 0.6-0.8В, на максимуме около 2.5-2.8В, что соответствует максимальному току управления 3.5-4 мА. Вот что получается, если последовательно с конденсатором С16 добавить резистор около 22к. Красный - импульсы с выхода компаратора, желтый - выход частоты, сильно стробоскопированный, но очевидно, что частота прыгает. 0

@OVY-srok 0 / 0 / 0 Регистрация: 26.03.2015 Сообщений: 316
	31.07.2016, 20:32	19
	brummim-k Регулировку частоты нужно делать полноценным шимом, с цифровой фильтрацией в недрах мк. Можно выдавать управляющее напряжение с задержкой, и даже более низкой частотой - будет работать. Второй вариант: аналоговые фильтры + внешний триггер сравнения, мк в этом случае используется с минимальной нагрузкой, как управляемый делитель и синтезатор опорной частоты. Кстати, все радиостанции св-кв диапазона использующие гуны на россыпи - юзают аналоговые фильтры и внешние триггеры. 0

@Sovo 0 / 0 / 0 Регистрация: 05.10.2007 Сообщений: 498
	01.08.2016, 11:41	20
	Сообщение от yiv91 SOVO> Усиление в петле ФАПЧ также зависит от R3. При каком напряжении на VT3 стабилизируется частота? Это VCO, поэтому напряжение напрямую связано с частотой. При низких частотах это где-то 0.6-0.8В, на максимуме около 2.5-2.8В, что соответствует максимальному току управления 3.5-4 мА. Итак, у вас широкий диапазон изменения частоты ICO, от 1,3 до 4 мА (0,8-2,8 В через резистор 620 Ом) Естественно, у такого генератора будет большая крутизна управляющего сигнала. Условие устойчивости цепи с обратной связью - запас по фазе при единичном усилении. На это условие вы можете влиять несколькими путями: 1) смещением вниз точки перегиба АЧХ (это ваш фильтр на входе полевика) 2) уменьшением общего коэффициента усиления (увеличение резистора 620 Ом) - отсюда есть обоснование частотного диапазона перестройки генератора с ФАПЧ 3) Добавлением опережающей цепочки (резистор последовательно с конденсатором фильтра) 4) Можно попробовать более крутой фильтр второго порядка на входе полевика. Или вообще заменить его ФНЧ второго порядка на LM324. Подумайте, что для вас приемлемо, или смиритесь с длинным переходным процессом. :) 0