Белов Л.А. Устройства формирования СВЧ-сигналов и их компоненты (2010) (1095867), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Расстояние Ь между ДР и МПЛ определяет степень связи генератора с резонатором, длина г/ задает параметры преобразования комплексного сонротивлення ДР в сопротивление 2 . Винт механической подстройки (МП), размещаемый на расстоянии з от ДР, служит лля механической подстройки частоты гв. Элементы Е, и )(, с межзлектролными емкостями поле- 65 Рвс.
В!0. Прнипнпиальиая злектрнческая схепа автогенератара сантилзетрового диа- пазона на полевом транзисторе с никропазосковой ливней, стябилпзанпеи частоты днзлектрвческин резонатором н механической похстройкой его частоты ного транзистора образуют цепь обратной связи. Элементы Ь», 111 и блокировочный конденсатор Сбл служат для присоединения источника питания с напряжением Ес, нагрузка Ян подключается через конденсатор связи С' . Изменяя волновое сопротивление МПЛ на участке от ДР до ПТ, можно преобразовывать реактивную часть сопротивления, вносимого диэлектрическим резонатором, так, чтобы уровень СПМ фазового шума снижался на 10--15 дБ при тех же значениях частоты и параметров генератора. По сравнению с традиционным генератором на базе 2,С-контура применение ДР в генераторах позволяет на 10 — 20 дБ снизить уровень приведенного к одинаковой частоте фазового шума. В генераторах с ДР иа часзтзте 4 ГГц достигнуто значение фазового.
шума о (10 кГц) около — 143 дБ з Гц„что на 1Π— 15 дБ ниже, чем у кварцевого генератора с высококачественным умножителем частоты. Опубликованы результаты измерения уникально низкого уровня фазового шума при использовании охлаждаемого сапфирового' ДР типа %ОМ. Многие фирмы производят генераторы СВЧ-диапазона с ДР. В табл. 2.3 представлены основные характеристики ряда серийных моделей таких, генераторов, на рис. 2.11 показан внешний вид некоторых моделей. Фирма М1ТЩ 1201 выпускает несколько серий фазосинхронизированных генераторов с ДР, Для генераторов серии ЕРЕМ с коаксиальнымн резонаторами на частоте 15 ГГц гарантируется уровень бр (1 кГц) = -95 дБ/Гц, а 5 (1 МГц) = -120 дБП ц; на частоте 4 ГГц бб ) ) , Рве. 2.11 Внесннии внз генераторов с ДР и- — ОКОО4РС04Е фчрчы 15В на часгогг 94 1 Гп О - заыкыенный ог аибравюЗ и канна ";::;гйческик аоззсясгани геперат*.
р О5 015 02 фирмы ые~ с) Многовато» на часзогт 13 Г н 5,( Р). *БГГ« — 110 120 .!ЗО -14'! !О 50 100 500 г". кГ~ ..*"Рне 2.12. Типичнвн зависимость СНМ фазового ютлга от отстроики аав фазосинтро:-' низированныл генераторов серии РП)НО фирмы 511ТЕО ;:,.зти значения о на 13 — -20 дБ ниже. На рис. 2.12 показана завнси;:мость уровня фазового шума от отстройки Я (Е) для фазосинхрони-зированных генераторов с ЛР типа Р).1ЖО. В генераторах серии гзКО-1000 фирлеы «М)Ого!ларе Вупап!!сязз ' 1211 лля снижения чувствительности к изменениям на)рузки и поны:, Шепия выходной мощности использован двухкаскалный усилитель .,мощности, а для улучшения температурпои стабильности применена .'термокомпенсация изменения частоты. Харакгеристикн фазово)о , шума для этой серии представлены на рис.
2.13. Корпорация «Бупегяу М!сготоате» ,'22з производи! управляемые :, напряжением по частоте генераторы с различными типами стабили- -130 -110 ш гн 1У<ктв 10 М1 < Г 1 лтн Рпс. 213. гпм фа мамо мэми вб нпн нссашеи аав генсра< оров с др сернн Онг»1000 фмрвы кыкгови<е Ознаппсаа зирующих ДР, Модели генераторов с ДР и электронной перестройкой в пределах 0,2 — 2 оф н механической перестройкой в пределах 3.-- 4 чв вь<пускаез фирма с<Кезогесй» ~23!.
Корпорация «! цс<х» !24! выпускает целую гамму ~спер«торов с ДР для частот от 1 до 44 ГГц, в том числе автономные генераторы серии СКОКО, а также фазосинхронизированные генераторы с внутренним и внешним опорными источниками. Модели РКВКО перестраиваются напряжением в пределах 1 — 4 ого, Большое число моделей генераторов с ДР выпускает фирма «ЖБ Беге<се Сошрапу» !25!. Микросхемы этой фирмы допускают механическую перестройку частоты в полосе 1-!0 МГц для частоты 2 ГГц, а генераторы серии ЧС010КΠ— эзектронную перестройку частоты в тех же пределах.
Фирма «3егзеу М!сгожате» [261 предлагает автономные и фазосинхронизированные генераторы с ДР на фиксированные частоты диапазона 1 — -18 ГГц с высокой степенью зашиты от акустических и электрических помех и с повышенной выходной мощностью. Ряд высококачественных моделей генераторов типа РКОКО, отличающихся пониженным до -90 дБ уровнем побочных спектральных компонент, широким диапазоном рабочих температур„герметичным исг<олнением, разработаны компанией «айаг<!а М!сгоесаче» !271. Они перестраиваются напряжением в пределах +10 МГц на частоте 3 ГГц при неизменном уровне 5, (1О «Гц) « -90 дБ!Гц.
Корпорация «Бресгпзгп М!сгоскаче» !27! предлагает более 350 моделей, в том числе стабилизированные автономные генераторы с ДР с механической перестройкой на +"0 МГц, с электронной перестройкои на .1 10 МГц при срелней частоте 2.5- -21 ГГц. Корпорация «Соппесй РЯТ» !28! производит высококачественные РК-генераторы с ДР диапазонов 3--18 ГГц со встроенной защитой по питанию. :,:в также з одели серик ~"! ПЙО 40 кл фккспролшкпю .шс ~ г~ '", З9,312 11'и гш станка(пу ЯР'!.'Т ОС-зйй. 1"оператор СГРОКО.41 ,';:,сзвьзейсзва С-МЛС кмсш. с едуюи!ке технические характеристики ':!)уйбочая частота 21,3 Г1'и; икганке от ксточки«а с какряжсякем 10 В ",-н:током 90 мА, два дкффсрсш!кальных вь.хола моишостькз до 4 л(Ь '!;.::; собственная неста6клькост« частоты кс более 5 МГи. управлеюзе час'."тохтой в пределах з 20 МГи капряжскием от 1 до 10 В с кругизкой :.';12 МГЛ н осой про у а я по ц и управлек я 10МГи.
р"- Меры микросхемы 17х11«4 мм 2.2.4. Тактовые генераторы Тактовые генераторы (С(оск Оасй!а1ога) представляют собой авто- ':",'::;Ермные узлы, которые используюзся для синхронизации процессов :,,"',;(л))ачислекий, управления режимами, формирования управляющих к;)1оздействкй и сигналов в микропроцессорных устройствах управле- ;:т нкия, компьютерах, вычислительных системах.
К таким генераторам в ,:(составе цифровых вычислительных синтезаторов (ЦВС) предъявля- „"~:;ются повышенные требования к стабильности фазы опорного коле- ,: бания. Основные технические требования к тактовым генераторам 1;;:,фдбочая частота от единиц до нескольких сотен мегагерц, совмести- ';:-" Мость уровней выходного сигнала генератора с использованными в ~,"'.;:.()ифровых микросхемах„поверхностный монтаж, трапеиеидальная ~,'.,),')Глн трехуровневая форма выходного сигнала, экономичность, малый ~:"-;.:;!~фовень дрожания фазы.
Среди множества фирм, предлагающих серийные тактовые гене- ,',,раторы, можно выделить фирмы со следующими злектронными адре- ~::-::.сами (см. приложение): ввв.а|пг(.со.ий; вввзстас.сот; ввв.сгасогр.сот, вввл1сйатепса сот; ввв.с11-!пс,сот; ввчугейе!ес.сот; взтв.пюпоп,сот.ги; зтввзпзггоп.сот, швв.тегсигу-пума!.сот; вввлп(е!ее!гоп!са сот; вчгвпцсго)атЬдач )ге)еаа.согп: ввв,т~сговате-дупат1сасот: ввв.т!(ео.соуп; взчвлпц-т!1йгеп.согп: шчч.репсот,сот; ввзчп-гесй.согп; шввл)иапх(оск.сот: вввл!и!пагаг.сот; ч ввз!!аЬа.согп; вввлетех.сот; вч всопв!п.сот; вввлес(гоп.сот; ввв,т!айау.сот: чвв,ь!!!соп1х.сот, :;К' ввв.%Типе.сот; ввш.есйр1ей.согп, Основой технических решений для тактовых генераторов в т,;!,,вычислительных устройствах является применение автономного ,;- генератора на логических узлах со стабилизацией частоты гю кварце- ,";:. ному резонатору (Сгуага! О«с~!1агог — ХО).
При повышении требова- '„-' ний к фазовой стабильности в качестве тактовых могут применяться высокотехнологичные узлы с термокомпенсацией, термостатирова- !',::::.нием и иными средствами обеспечения спектральной чистоты. Так- »оными являю» ся ьва)нщвыс»зл»свято! ы со вс грос»»нымн сх»мами умножсю»я»вс»оть» (ЕСХО), » е»»ера»орь» с пиале» т)з»»*»ескиь»н 1тезона»орами (ДР), а также разв~~ающаяся кате»орик све)зхминнк»юрных МЗМС-геисраторов, выполняемых по нанотехнологии В табл. 2.4 приведены характеристики тактовых генерагоров разных фирм.
Серийные талтовые генераторы большинством произвоопелей выпускаются в виде миниатюрных инте»ральных микросхем в корал»ическом корпусе для поверхностного монтажа (ПМ) на частоту от 750 кГц до 50 МГц. задаваемую потребителем с пятью или шестью десятичнылщ значащими разрядами. В них используется кварцевый резонатор на основном колебании или на третьей механической гармонике, который обеспечивает крат ковременну»о нестабиль ность частоты обычно не более -.:100 млн, Модели генераторов различаются по уровням логических выходных сигналов (НСМО8, РЕСА.„(.УО8 и др.), напряжению исто»»»»»ка питания (от 1,8 до 5 В), стойкости по отношению к дестабилизирующим факторам Генератор серии 632 (см.
табл. 2.4) имеет следующие технические характеристики: керамический корпус размером 3,2х2,5 мм; уровни выхолного сигнала НСМО8)ТТ); выходная частота 1---75 МГц задается с пятью десятичными значащими разрядами; кратковременная нестабильность частоты +50 млн (стандартно), +25 млн (опцио- 1, -! нально); напряжение питания по выбору»1,8: +2,5; +2,8 или 3,3 В с током от 6 до ! 5 мА; диапазон рабочих температур от -10 до 70 "С (стандартно), от — 40 до 85 "С (опционально); уровень лрожания фазы не более 2 пс в полосе 12 кГц — 20 МГц; БУМ = 45! 55»он длительность фронта 10 нс; время выхода на режим после включения -С питания 10 мс; старение номинала не более 3 млн )гол; ток нагрузки 2 --8 мА; емкость выхолного контакта на землю 15 пФ; потребляемый ток в ждущем режиме не более !О мкА; ударостойкость !5008.