April 26th, 2013

(no subject)

Документацию и статьи в фирме Linear Technology пишут довольно остроумные люди. Это заметно по изредка проскакивающим даже в сурьёзных даташитах фразах типа "беспечное отношение к топологии печатной платы приводит к неожиданным последствиям" и типа того. А вот ещё пример:
http://cds.linear.com/docs/en/application-note/an101f.pdf

(смотреть последнюю страницу)

Новая версия синтезатора частот для приёмника с преобразованием "вверх" (infradyne)

Схема осталась почти точно такой же, как в предыдущей версии, но я решил отказаться от максимального сжатия топологии платы. Т.к. микроминиатюрный синтезатор это, конечно, хорошо.. но ремонтопригодность его не на высоте. Одноплатный вариант в этом плане гораздо гораздее, особенно на этапе отладки и/или оптимизации.

Корпел над платой три дня. Перепробовал кучу разных вариантов раскладки блоков, представленный ниже выглядит круче всех.

Итак, шо получилось.
1) Гибридный синтез; DDS на чипе AD9832, PLL на LMX2306. Старые проверенные микросхемы (LMX2306 уже даже с производства снята, но у неё есть аналоги), уже неоднократно опробованные. К тому же, у меня есть несколько штук :)
2) Фильтр ФАПЧ на сдвоенном операционнике TS922IP (один усилитель - собственно фильтр, второй как источник опорного напряжения, равного половине питания charge pump в LMX2306). Пришлось взять корпус TSSOP-8, ибо SOIC-8 впихнуть так и не получилось (я решил ограничиться тем же форм-фактором платы, как у процессора, это должно облегчить подбор или изготовление корпуса). По цене весьма скромный чип, но с очень недурственными характеристиками. Не рекордсмен, но и не какой-нибудь там LM358.
3) Между ФАПЧем и фильтром поставил аналоговый мультиплексор 4*1 для того, чтобы иметь возможность теста и настройки ГУНов прямо на плате. Каналы мультиплексора распределены так: №0 это собственно выход LMX2306, №1 это напряжение питания charge pump (т.е. при выборе этого канала можно заставить ГУНы перестроиться на верхнюю границу рабочего диапазона), №2 это опора (т.е. настроимся где-то примерно на половину шкалы), №3 это 0.7В от диода, смещённого в прямом направлении (т.е. это перестройка ГУНов на нижнюю границу диапазона. Нуль подавать нельзя, т.к. это вырубит варикапы и генерация сорвётся). Если этот функционал не нужен, то можно поставить перемычку в обход мультиплексора (а его самого не распаивать).
4) добавил индикатор PLL Lock, пусть будет
5) пост-DDS фильтр без изменений, собран на ФНЧ пятого порядка (на стандартных покупных катушках EC24) и керамическом фильтре 455 кГц, входное-выходное сопротивления согласованы (надеюсь, теперь правильно). Формирователь меандра для референса ФАПЧ на быстроходном малопотребляющем компараторе LMV7239
6) схема ГУНов по прежнему "а-ля Skanti", со стабилизацией амплитуды. Выходной буфер MAX2470.
7) в схеме предусмотрена возможность выбора разных вариантов регуляторов питания для ГУНов, ФНЧ и выходного буфера, для экспериментов и оптимизации. Разведён отдельный LDO на рассыпухе по схеме "Референс + Операционник + P-канальный мосфет", подсмотрел на сайте Maxim (надеюсь, он получится в самом деле малошумящим).
8) топология платы предусматривает размещение всей схемы внутри экранирующей коробочки с перегородкой, дополнительно разделяющей НЧ и ВЧ части. Питание подаётся через проходные фильтры, порт I2C защищён от статики дополнительной диодной сборкой, тактовый сигнал от LVDS-буфера вводится через отдельный разъём, выходной сигнал снимается с штыревого разъёма (не самое лучшее решение, конечно -- но на это посадочное место можно завсегда прилепить кусочек коаксиального кабеля с соответствующим разъёмом). Весь монтаж односторонний, нижняя часть платы занята, в основном, земляными полигонами (три гальванически связанных домена - "цифровая", "аналоговая" и "высокочастотная", разделены широкими промежутками с "экранным" потенциалом)
9) микроконтроллер - ATmega88P
10) на сей раз я НЕ забыл снимать сигнал, управляющий амплитудой, при отключении ГУНа (в предыдущей версии схемы в базы всех транзисторов всё время вдувался ток, совершенно никакой полезной работы не совершавший). Для коммутации использую недорогой четырёхканальный ключик DG711 (всего ГУНов четыре штуки, диапазоны высчитаны "внахлёст" с хорошим запасом).
11) некоторые минорные изменения в номиналах элементов, исправлен дурацкий баг в схеме коммутатора ГУНов.
12) расчётный диапазон перестройки - от 58.200 до 134.000 МГц

Collapse )

Заодно развёл улучшенную версию коробочки с тактовым генератором и LVDS-буфером, изменения минорные и, в основном, чисто конструктивные - уменьшил размеры, добавил экранирующую коробочку, заменил четыре одинарных LVDS-трансмиттера на один счетверённый. Щас ещё надо соорудить специальную платку с регуляторами всех напряжений, используемых в схеме, чтобы не возиться с лабораторным блоком питания. И ишшо развёл адаптер, чтоб подключить к процессору дислпейчик WG320240 - пусть он монохромный, зато большой и яркий. И ажно 320*240 точек, вместо 128*64.