Hallo zusammen
ich bin grade dabei, mich an einem PCB zu versuchen mit ADF5356. Ich hatte zuerst den ADF5355 vorgesehen, aber dann habe ich gelesen, dass der 5356 die verbesserte Version davon sein soll. Also habe ich auf den gewechselt.
Im Moment rätsle ich ein wenig darüber, wie man den Layout am besten macht. Hat hier jemand den 5355 oder 5356 schon eingesetzt?
Ich habe versucht, an jedem Supply Pin 100nF und 10pF zu platzieren. Mir erscheint aber dadurch das Layout eher suboptimal zu sein.
Ich habe gesehen, dass das Evalboard doppelseitig bestückt ist. Sofern möglich, möchte ich das gerne vermeiden.
Interessant finde ich auch, dass der Ausgang des Phasendetektors auf der gegenüberliegenden Seite zum Eingang des VCOs liegt - dadurch muss man zwingend eine der Leitungen über ein Via führen, welche der Leitungen ist weniger empfindlich? spontan würde ich sagen, das Loopfilter so nah wie möglich am VCO Eingang, und dann den Ausgang vom Phasendetektor Charge Pump über ein Via zum Loopfilter führen.
Kann das funktionieren?
PCB soll 4 lagig sein, für die 3.3V / 5V analog und 3.3V digital sind separate Spannungsregler vorgesehen und die Speisepins sollen über Polygone verbunden werden. Ich setze 0603 und 0402 Bauteile ein, damit es gerade so noch von Hand bestückbar sein sollte.
Das Layout im Anhang soll nur mal verdeutlichen, wie lang die Leitungen zum Anschluss der Speisepins etwa werden, da sind noch hässliche Ecken und Kanten drin, die kommen natürlich weg, ich wollte nur "mal schauen" ob ich überhaupt alle Pins anschliessen kann.
Ich habe versucht, an jedem Supply Pin 100nF und 10pF zu platzieren. Mir
erscheint aber dadurch das Layout eher suboptimal zu sein.
Wichtig ist, die einzelnen Supply-Pins gut voneinander zu entkoppeln. Ich habe dazu für jede Versorgung ein Pi-Filter mit Ferriten genommen, und der VCO-Versorgung einen eigenen rauscharmen Spannungsregler verpasst (das mag allerdings übertrieben sein). Insbesondere die Ladungspumpe ist recht problematisch, da sie kurze steile Impulse erzeugt.
Das ist übrigens das größte Problem bei diesen integrierten Synthesizer-Chips: Der VCO ist nahe an den schnellen digitalen Signalen (Ladungspumpe, Teiler, etc.)., und somit nicht gut davon isoliert. Gerade bei höheren PFD-Frequenzen werden die sich zu im einem gewissen Grad immer als Störlinien in Trägernähe niederschlagen.
Interessant finde ich auch, dass der Ausgang des Phasendetektors auf der
gegenüberliegenden Seite zum Eingang des VCOs liegt
Das ist wohl mit Absicht so gemacht, um den empfindlichen VCO-Eingang gut vom PFD und der Ladungspumpe isolieren zu können. Ich hatte das, glaube ich, so gemacht, dass das Loop-Filter auf der Seite des Ladungspumpen-Ausgangs sitzt, und der letzte Kondensator des Filters direkt am VCO-Eingang, mit guter niederinduktiver Masseanbindung an der anderen Seite des Kondensators. Die Verbindung geht dann über zwei Vias über die Unterseite der Platine, auf der anderen Seite der Masselage. Keine Ahnung, welche Variante die optimale ist.
Hier das Beispiel mit LMX2582, der ähnlich funktioniert und ein vergleichbares Pinout hat (Platinenlayout als KiCAD-Projekt und Gerber-Files sind auch dabei); Schaltplan-Seite "Main PLL":
herzlichen Dank für die Tips.
Das mit dem Pi Filter schaue ich mir auch sehr gerne an.
Ich habe auf meinem PCB 6 Volt von einem Schaltregler, und habe danach 3 separate Linearregler verbaut; ich wollte es zuerst low-cost haben und habe LM1117 benutzt, für 5V ANALOG, 3.3V ANALOG und 3.3V DIGITAL.
Danach habe ich das hier gefunden
wo aufgezeigt wird, dass der 1117 Probleme bereitet, und so habe ich auf meinem PCB nun den Spannungsregler für 3.3V ANALOG und 5V ANALOG auf den ADM7151 geändert. Dann an jedem Versorgungspin der PLL habe ich 100n + 10p beschaltet.
Bei mir soll die PFD Frequenz um die 10 MHz sein, da ich bei CLKIN gern einen OCXO rein geben möchte. Ich habe angedacht, einen ECL Takttreiber MC100LVPECL16 zu benutzen, da im ADF5355 Eval Board auch ein Quarzoszillator mit ECL Ausgang benutzt wird, um den Takteingang zu treiben.
Theoretisch würde ich auch lieber VCO und PLL getrennt haben wollen, aber das macht das Board nur umso komplizierter.
Bei mir ist auch nur der Ausgang B beschaltet, da ich nur die Frequenzen zwischen 6.8 und 13 GHz benutzen will. Hauptsächlich wird es wohl um die 10 GHz sein. Ich möchte damit einen HMC977 antreiben, um 20 GHz runter zu mischen.
Den ADF5356 habe ich schon benutzt; mir missfällt, daß der
so gut wie keine Grundwellenunterdrückung hat, wenn man den
Verdoppler benutzen muss. Im Schirmphoto sind fast so viel
5 GHz wie die erwünschten 10 GHz.
Dass der VCO-Eingang und der PD-Ausgang jeweils auf der
anderen Seite des Chips liegen ist ärgerlich. Es verhindert
praktisch eine 2-seitige Platine, wenn man keine Wette darauf
abschließen will, wieviel Dreck man sich auf der Runde rings
um den Chip einfängt. Mindestens 1 Tiefpass-Stufe sollte auf
der VCO-Seite sein.
Bei mir wurde es ein Multilayer Rogers TMM-6 & FR4. TMM6
würde ich nicht nochmal nehmen; es hat eine Konsistenz wie
ein alter Radiergummi.
Die super-spezial-spezielle Platinenbude aus dem schwarzen
Walde hat prompt im ersten Anlauf die Striplines auf das FR4
gepackt und die Stromversorgung auf Rogers. Nicht, dass wir
drüber gesprochen hätten.
Der Ringresonator cancelt die Grundwelle ( lambda/4 gegen
3/4 lambda) wenigstens so weit dass der Ringmischer
normal arbeitet. Danach kommt noch ein Hittite HMC451
damit der HMC-220-Mischer genug injection power bekommt.
Ich bin dann auf den TI LMX2594/95 umgestiegen, der
geht viel höher ohne den Verdoppler. Einen Treiber dafür
habe ich noch nicht. Als ich Hardware hatte, gab's den
Chip plötzlich nicht mehr. Funktioniert aber mit der
TI-Software am TI-USB-Dongle. Alles wieder zu haben.
Vom TI kannst Du ein paar Platinchen bekommen, hat
bei JLCPCB fast nix gekostet.
würdest du sagen, der LMX wäre eher empfehlenswert als der ADF?
bestechend ist, dass er die LDOs integriert hat, was wirklich toll ist.
Wie sieht das Spektrum aus? komme ich mit einem 4 Lagen Board beim LMX hin? ich sehe auch, dass er mehr Ausgangsleistung bringt, dh. ich könnte mir sogar den Verstärker noch einsparen. Das wäre wirklich zu überlegen!
ist es OK für die Referenz 10 MHz von einem OCXO zu nehmen? wie gesagt habe ich noch eine Umsetzung auf ECL vorgesehen, um einen ordentlichen, differentiellen Takt zu haben.
würdest du sagen, der LMX wäre eher empfehlenswert als der ADF?
Ich habe jetzt nicht im Detail verfolgt, was Analog in den letzten paar Jahren in dem Frequenzbereich an integrierten Synthesizern herausgebracht hat. Bis dahin war es aber so, dass die TI-Synthesizer von den Daten einen Tacken besser waren, als die von Analog. Es lohnt sich also, mal zu vergleichen.
ist es OK für die Referenz 10 MHz von einem OCXO zu nehmen?
Gehen wird das. Im Hinblick auf das Phasenrauschen ist es allerdings vorteilhaft, eine höhere PFD-Frequenz und damit kleinere PLL-Teiler einzustellen, und einen phasenrauscharmen VCXO bei entsprechender Frequenz als Referenz für die PLL zu verwenden. Der kann bei Bedarf dann ja wiederum an eine genaue 10 MHz-Zeitbasis angebunden werden. Nachteil: höhere PFD-Frequenz bedeutet mehr Störlinien am Träger (die TI-Datenblätter spezifizieren die Pegel der Störlinien oft nur bei 20 MHz PFD-Frequenz, Analog Devices schweigt sich gern über die genauen Bedingungen dieser Spezifikation aus). Es kommt darauf an, was man erreichen will.
wie gesagt
habe ich noch eine Umsetzung auf ECL vorgesehen, um einen ordentlichen,
differentiellen Takt zu haben.
Man kann auch mit einem kleinen Balun nach differenziell konvertieren. Bei einem 10 MHz OCXO hätte ich aber wahrscheinlich wenig Skrupel, den single-ended an den Synthesizer-Chip anzubinden.
würdest du sagen, der LMX wäre eher empfehlenswert als der ADF?
Also, ich finde ihn besser. Alleine, dass ich den Ringresonator
loswerde. Dann brauche ich auch kein Rogers-Multilayer.
bestechend ist, dass er die LDOs integriert hat, was wirklich toll ist.
Das ist aber kein Freibrief für das Füttern aus einer USB-Wandwarze!
Wie sieht das Spektrum aus? komme ich mit einem 4 Lagen Board beim LMX
hin? (ja)
Anscheinend ganz gut. Phasenrauschen kann ich nur bis 30 MHz messen,
mit Timepod & Kreuzkorrelation. Per XCORR kann man DUTs messen, die
besser als die beiden benötigten Referenzen sind, typ. 20 dB. Man kann
sich dann iterativ hoch-hangeln.
ich sehe auch, dass er mehr Ausgangsleistung bringt, dh. ich könnte
mir sogar den Verstärker noch einsparen. Das wäre wirklich zu überlegen!
ist es OK für die Referenz 10 MHz von einem OCXO zu nehmen? wie gesagt
habe ich noch eine Umsetzung auf ECL vorgesehen, um einen ordentlichen,
differentiellen Takt zu haben.
10 MHz funktioniert, aber so hoch wie möglich ist besser für die
Komparator-Frequenz. Eigentlich baut man einen Frequenzvervielfacher,
und für f*10 kommt das Gras-Rauschen 20 dB hoch. Außerdem werden die
Spurii über einen größeren Frequenzbereich verteilt.
Ich baue gerade an einem Stereo-Downkonverter bis 15 oder 20 GHz
für das Timepod. 1. ZF ist 900-930 MHz mit SAW-Filter, 2. LO ist
900 MHz = 100MHz-Ofen mal 3 mal 3. Der gleiche SAW-Typ putzt auch den
2. LO für €3, no tune. Jeder der beiden Kanäle braucht einen
eigenen 100 MHz-XO, sonst korreliert sich das Rauschen der
Downkonverter nicht weg. Die beiden ersten LOs sind LMX. Macht
nix wegen der XCORR. Man muss nicht schneller schwimmen können
als der Hai. Schneller als der Nebenmann reicht, bei 20 dB Vorsprung.
Es soll auch einen neuen Synth von AD geben, den habe ich mir aber
noch nicht angesehen. Irgendwann ist Schluss!
Ja, genau das. Oder fast. Ein paar Freunde aus Norditalien
haben einen Nachbau gemacht und ich habe einen Platinensatz
abgefasst, es ist halt ein 19"-Einschub geworden. (Das Design
war mal veröffentlicht worden)
Eigentlich war ich drauf&dran ein Original zu kaufen, habe
dann aber gewartet weil ein Kunde eins gekauft hat mit dem
ich erstmal spielen konnte. Ich war dann 14 Tage zu spät weil
JMiles das Design an einen Multi verkauft hat, wodurch sich
der Preis von heute auf morgen mehr als verdreifacht hat.
So kurz unter $20K war mir dann doch zu viel. :-(
Wichtig ist, die einzelnen Supply-Pins gut voneinander zu entkoppeln.
Ich habe dazu für jede Versorgung ein Pi-Filter mit Ferriten genommen,
und der VCO-Versorgung einen eigenen rauscharmen Spannungsregler
verpasst (das mag allerdings übertrieben sein). Insbesondere die
Ladungspumpe ist recht problematisch, da sie kurze steile Impulse
erzeugt.
Ich habe teilweise jedem Supply Pin einen eigenen LDO gespendet + Durchführungskondensator gespendet, der einen breiten Sperrbereich hat.
Beim adf5356 habe ich je einen LT3045 für analog & digital spendiert
und einen LT3080 für die Nachverstärker mit 5V.
Beim LMX nix ausser Ferrit und Cs, aber immer darauf geachtet, dass
die Cs in der ersten Reihe sitzen.
Es würde mich auch genieren, wenn auf einer meiner Platinen so viel
HF-Dreck wäre, dass ich mehrere Regler kaskadieren muss.
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