СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №2/2015

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 35 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2015 t, мкс Частота сигнала, МГц 6009,5 6010 6010,5 6011 6011,5 –1 –0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 t, мкс Частота сигнала, МГц 7350 7400 7650 7600 7550 7500 7450 –1 0 1 2 3 4 5 6 а б в t, мкс Частота сигнала, МГц 6800 7000 8200 8000 7800 7400 7200 –5 0 5 10 15 20 25 30 7600 порогового уровня напряжения меня- ется состояние LOCK_DETECT. Тре- буемая частота устанавливается за интервал A–C, затем ФАПЧ начинает подстраивать фазу ГУН. В момент вре- мени D точность установленной фазы составит около 45 ° , а напряжение на выходе ФНЧ снова пересекает порого- вый уровень компаратора, что приве- дёт к переходу сигнала LOCK_DETECT в лог. 1. Чтобы проверить результаты изме- рений процессов перестройки, была проведена аналоговая демодуляция частоты с помощью анализатора сиг- налов Rohde & Schwarz FSV. На рисун- ках 7а-в приведены результаты изме- рения при переключениях с 6010 на 6011 МГц (см. рис. 7а), с 7,4 ГГц на 7,6 ГГц (см. рис. 7б), с 7 на 8 ГГц (см. рис. 7в) и обратно. Измеренное таким способом время перестройки частоты с 7 до 8 ГГц и обратно состав- ляет 18 и 28 мкс соответственно. Пол- ное время перестройки, т.е. интер- вал времени A–D для перестройки с 7 до 8 ГГц и обратно, составляет 22 и 32,5 мкс соответственно, что обу- словлено добавлением времени захва- та по фазе, которое не определяется частотным демодулятором. Характе- ристики быстродействия синтезато- ра UNO-10М сведены в таблицу 2. Следует отметить, что синтезатор UNO-10М обладает следующим преи- муществом: при перестройке частоты отсутствует проблема ложного захва- та, для устранения которой обычно требуется предварительная установ- ка частоты, например, с помощью ЦАП. Именно поэтому быстродей- ствие UNO-10М в основном определя- ется скоростью систем ФАПЧ. Таким образом, синтезатор будет превосход- ным решением для задач, в которых важна быстрая перестройка с малым шагом по частоте. Рис. 7. Осциллограммы процессов перестройки частоты с шагом 1 МГц, 200 МГц и 1 ГГц Максимальная выходная мощность нового синтезатора до 8 ГГц составля- ет не менее +17 дБм, а на 12 ГГц дости- гает +15 дБм. Можно ослабить сигнал на 25 дБ, чего вполне достаточно для большинства приложений. Шаг регу- лировки мощности составляет 0,5 дБ. Система управления синтезатором UNO-10M реализована не на основе встроенного микроконтроллера, а на ПЛИС, что позволило обеспечить: ● максимально высокую скорость рас- чёта содержимого регистров управ- ления, которая будет зависеть толь- ко от пользовательских аппаратно- программных возможностей; ● минимальную задержку при пере- стройке частоты. Фактически, задерж- ка определяется максимальной часто- той 20 МГц последовательнойшины управления SPI и скоростьюФАПЧ. Синтезатор UNO-10М позициониру- ется как качественный гетеродин, рабо- тающий в составе аппаратуры заказчи- ка. Вследствие этого приоритетным параметром является качество выход- ного сигнала при умеренных габарит- ных размерах и цене. Менее значимые функции, такие как фильтрация гармо- Таблица 2. Быстродействие синтезатора UNO-10M Диапазон частот, МГц Шаг перестройки, МГц Скорость перестройки, мкс 6000–12000 10 1 100 10 1000 40 любой менее 120 3000–6000 5 1 50 10 500 40 любой менее 120 1500–3000 2,5 1 25 10 250 40 любой менее 120 100–12800 любой менее 140 0,1–100 любой 0,1 ник, большое ослабление выходного сигнала, реализация типов модуляции, были максимально упрощены. Следует учитывать, что смесители, как правило, не требовательны к уровню гармоник сигнала гетеродина, поскольку работа- ют в ключевом режиме [7]. Для сравнения с новым прибором были выбраны три зарубежных син- тезатора, конкурирующие по техни- ческим и эксплуатационным характе- ристикам (см. таблицу 3). Отметим, что цены зарубежных аналогов приведены для базовых комплектаций, продавае- мых на территории США. При завозе оборудования в Россию его стоимость увеличивается. ПроизводителемсинтезатораUNO-10M была выбрана собственная рыночная политика, которая, в отличие от тради- ционной западной модели, устанавли- вает единственную цену за полнофунк- циональный прибор. Напомним, что базовая конфигурация зарубежного аналога имеет приемлемую стоимость, однако за полнофункциональный при- бор придётся заплатить существенно больше. В итоге аналогичный синтеза- тор будет стоить значительно дороже.