Projets:Lab:2011:SA-Scotty:SLIM-PLO-1
SLIM-PLO-1-3 rev C Oscillateur à boucle à verrouillage de phase (boucle active)
Description Technique
SLIM-PLO-1&3 PLL à boucle active, PCB taille B
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a. SKSLIM-PLO-1.sch rev C, Schémas de la carte de PLL 1, format ExpressPCB.
b. PLSLIM-PLO-1.rev E, Liste des composants (BOM) du module.
c. LAYSLIM-PLO-1.pcb rev B, Dessin du circuit, format ExpressPCB. Utilisez ce fichier pour situer l’emplacement des composants. Ne surtout pas utiliser pour passer commande auprès de ExpressPCB.
d. PWB-PLO.pcb rev B, Dessin du PCB, format ExpressPCB. Utilisez ce fichier pour passer commande auprès de ExpressPCB.
SLIM-PLO-1 : Fréquence de sortie : 950 MHz à 2200 MHz. La PLL est un ADF4118 (originellement un LMX 2326 tombé en obsolescence et difficile à approvisionner. Ces deux circuits sont compatibles broche à broche). La boucle active utilise un ampli op (pas de tension négative nécessaire). Ce synthétiseur possède deux sorties HF à +10 dBm, sur J2 et J3. Son bruit de phase à 1000 MHz est de -91 dBc (1Hz de BP), à 5 kHz de la porteuse.
R12 et C27 sont optionnelles. Lorsqu’elles sont installées, elles présentent une charge de 50 Ohms au driver. Lorsqu’elles ne sont pas installées, la PLL présente une entrée Cmos à haute impédance. Elles doivent être installées pour obtenir une réjection des fréquences indésirables.
Parfois (deux cas signalés jusqu’à présent), le niveau du signal disponible sur J2 et J3 était insuffisant. Dans un cas la cause en était un MMIC ERA-33SM dont le gain n’était pas assez élevé, dans l’autre, le problème était lié au VCO ROS-2150VW dont le niveau de sortie, trop faible, était hors spécification. Dans les deux cas, il est possible de pousser à 6V (+/- 0,1V) la tension d’alimentation du VCO (U4 pin 14), ce qui aura pour effet de relever de 2 à 3 dB le signal de sortie. Deux manières pour ce faire :
1 : soit changer le régulateur 5 V contre un 6 V ou 6,2 V et remplacer R26 avec une valeur permettant d’atteindre 6V sur la pin 14 du VCO (courant appelé de 20 mA),
2 : soit dessouder le “tab” du régulateur 5V (la masse) et insérer deux diodes en série entre U5-2 et la masse, cathodes en direction de la masse, puis ajouter une capa de 100 nano entre U5-2 et la masse. Remplacer ensuite R26 avec une valeur permettant d’atteindre 6V sur la pin 14 du VCO (courant appelé de 20 mA).
La construction et le réglage de cet oscillateur est probablement l’étape la plus délicate dans la construction de l’analyseur.
SKSLIM-PLO-1, Schéma du SLIM-PLO-1, Revision C
L’ADF4112 ou ADF4113 est un équivalent de remplacement de la pll, demandant la présence d’une résistance R23 (U2 Pin 2 à la masse). L’ADF4118 n’a pas besoin de R23. R23 n’est pas indiquée sur le schéma.
LAYSLIM-PLO-1, Plan de repérage SLIM-PLO-1, Revision B
Réalisation
PLO 1 SLIM-PLO-1 rev C
Un PLO (Oscillateur à verrouillage de phase/Phase Locked Oscillator) possède deux sorties actives, J2 et J3. Les deux sont utilisées dans le MSA lorsque le générateur de Tracking est installé, mais le MSA « de base » n’emploie qu’une seule sortie, la « B », puisque J3 (ndt, selon le schéma d’implantation des MSA conseillé par Scotty) et la prise la plus proche du premier mélangeur. Si le MSA ne doit être utilisé qu’en analyseur de spectre, sans TG, il est possible de diminuer la consommation d’énergie d’environ 38 mA en déconnectant le buffer « A » de PLO1, simplement en enlevant R13 (alimentation du buffer) et C36 (capa d’entrée du buffer). Ajouter ensuite une résistance de bouclage de 50 ohms sur le sommet de R24 pour que la sortie soit chargée correctement. Une autre possibilité consiste à ne pas installer toute la partie liée à l’amplificateur « A ». Ne pas installer R13-R17, C31-C37, L1 et U7, et boucler en piggy-back le sommet de R24 avec une résistance de 50 ohms.
Lors du montage normal du PLO, certaines anciennes notes de construction conseillent d’enlever C27 et R12. Cette suppression a pour avantage de diminuer la consommation et réduire le bruit de phase de la PLL. En revanche, les harmoniques et « spurious » divers augmentent, du moins sur PLO 1 et PLO3, ce qui n’est pas le cas sur PLO 2. Donc, pour PLO 1, il faut installer C27 et R12.
PLO 3 SLIM-PLO-1 rev C
PLO3 est utilisée lorsque le générateur de Tracking est installé. La sortie J3 n’est pas utilisée si le VNA n’est pas installé. Seule la sortie J2 en direction du mélangeur 3 est exploitée. Les remarques sur les possibilités de suppression d’un des deux ports du PLO 3 sont strictement identiques à celles formulées dans le paragraphe consacré au PLO-1. Ceci dit, cette suppression coupe toute possibilité d’avoir une sortie couvrant de 1000 à 2000 MHz à haut niveau (10 dBm, soit 10 mW). Tant que cette sortie n’est pas utilisée et branchée au mélangeur 4 (vers le VNA), elle doit être bouclée par une charge 50 ohms.
En temps normal, la sortie J2 de PLO 3 pilote l’entrée J1 du mélangeur 3. Pour les mesures dans la bande 1 à 2 GHz, la sortie de PLO3 peut être utilisée comme sortie de générateur de tracking à haut niveau. Si cette option vous intéresse, il vous faudra router J2 en sortie de PLO 3 sur la face avant, ainsi que J1 du mélangeur 3. De cette manière, il suffira d’ajouter un cordon patch en semi-rigide pour relier ces deux connecteur durant les mesures 0/1 GHz et 2/3 GHz, et de l’enlever pour ressortir le signal de PLO 3 durant les mesures 1/2 GHz. Repérer clairement cette sortie par une inscription en façade du genre « PLO 3 Out, 1-2 GHz, +10 dBm ».
Lors du montage normal du PLO, certaines anciennes notes de construction conseillent d’enlever C27 et R12. Cette suppression a pour avantage de diminuer la consommation et réduire le bruit de phase de la PLL. En revanche, les harmoniques et « spurious » divers augmentent, du moins sur PLO 1 et PLO3, ce qui n’est pas le cas sur PLO 2. Donc, pour PLO3, il faut installer C27 et R12.
