Отправлено: 22.02.21 16:31. Заголовок: Подавление джиттера

Есть такое интересное устройство-кольцевой генератор. Он собирается на инверторах цифровой логики а также на операционных усилителях с конденсаторами.
Возьмем цифровой генератор на инверторах, его частота равна периоду 6 задержек одного инвертора. Так можно довольно точно измерить время задержки 1 инвертора.
В цифровых вентилях возникает шумовой джиттер, в цепочке таких элементов сначала возникает системный джитер, потом, по мере роста длины цепочки он проявляет склонность к самозахвату и начинает подавляться. Процесс формации системного джиттера можно наблюдать по изменению формы колебаний кольцевого генератора. Сначала она треугольная, по мере роста кольца становится похожей на синус и наконец при дальнейшем увеличении кольца становится близкой к меандру. Амплитуда колебаний при этом постоянно растет.
Вся линейка инверторов содержит свои собственные колебания шумового джиттера, который участвуя в самозахвате становится системным джиттером и подавляется, колебания при этом меняют форму и амплитуду т.к. проявляется резонансное свойство. Разомкнув кольцо мы получаем длинную линию задержки в которой сохраняется метод самозахвата джиттера и его подавление.
Количество инверторов должно быть нечетным. Частота генерации равна удвоенному числу задержек потому что по кольцу в генераторе вращаются потоками нули и единицы.
Можно использовать для измерения времени задержки 1 элемента.



Видел схемы совершенно невообразимые, якобы для лучшей чистоты сигнала
5-ТИ ФАЗНЫЙ КГ

УПРАВЛЯЕМЫЙ КГ


В моем случае я обратил внимание на странности в поведении цифрового частотного детектора с длинной линией задержки. Я увеличил задержку и установил 32 инвертора, в целях эксперимента. Это событие породило цепочку выводов, которых просто не было ранее. Было очевидно что внутри ЛЗ что-то происходит с импульсами и это отражается в напряжении на выходе детектора, которое выросло в 4 раза. Это объяснили обычным графиком ШИМ. Но звучание должно было ухудшиться, но этого не происходило и полоса должна была сузиться, но и этого не происходило. Я замерил полюса перегиба АЧХ для числа инверторов 20 и 32, они не меняются! Но ведь должны меняться по правилу формирования ШИМ. И вот это обстоятельстово выглядит как чудо, но подозрени нсчет процессов внутри Лз и ранее у меня было, только не удавалось сформуолировать в научное русло. Я это считал захватом события а теперь считаю захватом джиттера. Цифровая линия захватывает сигнал джиттера по мере его продвижения вглубь линии.
Джиттер в данном случае это частотная модуляция радиостанции. Захватывает и частично подавляет, это проявляется как размодуляция сигнала станции. Такой сигнал поступает на второй вход сумматора "Исключающее ИЛИ" а на первый его вход отправляется не подвергаемый размодуляции, сильно замодулированный, джиттерованный сигнал.
Что в итоге? XOR выделяет функцию которая интегрируется в напряжение и я могу видеть его рост в 4 раза. Это должно быть обяснено ростом крутизны преобразования с сужением полосы преобразования, но полюса остались на месте и общая ширина участка АЧХ составляет 4,6МГц при 32 инверторах. Но неужели при 20 инверторах полоса была шире? Нет, была такой же и это нормальная полоса для такого детектора, у японцев полоса 4,8МГц, но у японцев частота ПЧ выше на 0,2МГц. Вот оно и получается такая же полоса.
Вопрос подавления джиттера в длинной линии задержки начинает приобретать как мне кажется смысл обсуждения звучания проводов, не прямая аналогия, но по жару закипания мозга сравнимо.

 Отправлено: 24.02.21 22:19. Заголовок: Варианты "сложны..

Варианты "сложных" схем линии задержки
https://imageshost.ru/images/2021/02/24/VARIANTY-LINII-ZADERZKI.gif
но есть и простой на цепочке инверторов.

 Отправлено: 02.03.21 18:33. Заголовок: Джиттер подавить нев..

Джиттер подавить невозможно потому что цифровой звук это и есть джиттер в чистом виде.

 Отправлено: 02.03.21 18:49. Заголовок: цифровой звук это и ..

Reactor пишет:

цитата:

цифровой звук это и есть джиттер

последний выступивший обнажил своё знание в чистом виде.. ниже плинтуса.

Перед тем, как писАть мне гневную отповедь, сначала дайте определение, что (в вашем понимании) такое джиттер. Ну, для ясности. Судя по каменту выше, мы поржём немеряно ))

 Отправлено: 03.03.21 00:04. Заголовок: Джиттер подавить нев..

цитата:

Джиттер подавить невозможно потому что цифровой звук это и есть джиттер в чистом виде.

Вторая половина фразы не оспариваю, а вот первая .. тут надо знать что речь идет о автокорреляционном детекторе. Он сравнивает два потока, один "чистый" второй "грязный" то есть задержанный. Результатом сравнения будет функция автокорреляции в дискретном виде импульсов которые можно интегрировать и получить уже напряжение функции. Так вот:
Когда речь идет о подавлении джиттера то в задержанном канале а в прямом канале при этом джиттер не подавлен. Что происходит в итоге? Увеличение функции автокорреляции, напряжение с выхода детектора увеличивается. Это равнозначно повышению крутизны преобразования.
А вообще-то да, джиттер и есть звук.

 Отправлено: 03.03.21 00:08. Заголовок: Мой аккаунт imagehos..

Мой аккаунт imagehost.ru забанили, это скрепные санкции очевидно.

 Отправлено: 03.03.21 00:42. Заголовок: Джиттер подавить нев..

цитата:

Джиттер подавить невозможно

Должно быть возможно как и все прочее.
Исследуя работу КГ Чулков видимо что-то нашел и не пишет конкретно, однако его работы по созданию устройств генерящих субвентильные величины клока наводит на мысль что он, Чулков, уже в курсе насчет подавления или управления джиттером и его работа по КГ направлена на подавление джиттера клока. В связи с этим он писал что увеличение длины ЛЗ то есть длины КГ благоприятно сказывается в сторону уменьшения джиттера. Это обтекаемая формулировка чтобы не рубить с плеча.
Говоря более определенно это он открыл подавление джиттера в длинной линии задержки. На сколько -то процентов подавление, не полностью.
Я думаю подавление будет резко возрастать если длина линии приближается к своей "квазирезонансной" частоте, для этого надо замкнуть выход со входом и установить длину линии из нечетного числа инверторов. Измерить частоту генерации, если она близка к рабочей для клока то можно ожидать максимального подавления какое возможно.
Например клок 9МГц, если линия генерит выше тогда колво инверторов надо увеличить, если ниже генерит тогда уменьшать или установить инверторы более быстродействующие-это верняк способ. Подавление связано не только с частотой но и с количеством инверторов и однозначно чем их больше тем больше джиттер подавится.
Ну это ИМХО. Проверяйте.

При подходе рабочей частоты сигнала к квазирезонансной происходит что-то вроде захвата событий, инверторы уже не могут точно "определить" это сигнал их переключил или они сами потому что время импульса сигнала почти равно времени задержки по кругу, но когда линия разомкнута тогнда только самый последний инвертор может испытывать максимальную неопределенность (неуправляемость) и это должно отражаться как снижение фактора управления то есть джиттера.
Некоторые могут называть это деградацией ЛЗ.

 Отправлено: 03.03.21 14:46. Заголовок: geran2006 пишет: Вт..

geran2006 пишет:

цитата:

Вторая половина фразы - не оспариваю, а вот первая .. тут надо знать что речь идет о автокорреляционном детекторе. Он сравнивает два потока, один "чистый" второй "грязный" то есть задержанный. Результатом сравнения будет функция автокорреляции в дискретном виде импульсов которые можно интегрировать и получить уже напряжение функции. Так вот: Когда речь идет о подавлении джиттера то в задержанном канале а в прямом канале при этом джиттер не подавлен. Что происходит в итоге? Увеличение функции автокорреляции, напряжение с выхода детектора увеличивается. Это равнозначно повышению крутизны преобразования. А вообще-то да, джиттер и есть звук

 Отправлено: 04.03.21 15:49. Заголовок: Новый результат был ..

Новый результат был получен в связи с размышлениями на тему длинной линии задержки потому что
сдвиг по времени выглядит вот как на рисунке: сдвиг это чередование состояний инверторов 101010101010101010... это не куча мелких импульсов а куча чередований состояний для передачи фронта импульса, при частотной модуляции эти состояния будут изменяться джиттером частотной модуляции и состояние каждого бита будет меняться на обратное много раз.
Время через которое следуют биты равно 9нс задержки на 1 инвертор. Пусть будет 9. При изменении состояния битов внутри ЛЗ происходит генерация изменений состояния с периодом равным времени 9нс, но при задержке гораздо более длинного рабочего импульса например у меня 215нс (полпериода приблизительного меандра) эти мелкие изменения состояния инверторов не проявляются как импульсы т.к. они входят в задачу задержки более длинного импульса. Возникает странное состояние, с одной стороны мы признаем что состояния инверторов меняются с периодичностью 9нс но при измерении вы не найдете импульсов с временем 9нс потому что они поглощены более длинным задержанным импульсом. Но мы все равно можем представить себе что в каком-то виде эти изменения состояния по 9нс могут влиять. Вот как они могут влиять? Я считаю только так что или увеличивать джиттер основных рабочих импульсов или уменьшать его. Увеличивать джиттер внутри ЛЗ не получается обосновать, если бы инверторы изменяли время задержки в большую сторону тогда это можно было бы говорить об увеличении джиттера, причем измерения задержки 1 вентиля должны быть привязаны к самому джиттеру то есть к частотной модуляции. На входе каждого инвертора должен быть варикап (емкость) которая от напряжения 0 или 1 меняет емкость и задержку в итоге. Может так и есть но эффект этот не выражен. Тогда как обосновать уменьшение джиттера? Это легче, подрезание времени состояния по мере продвижения этого состояния через ЛЗ. Это можно назвать захватом события, когда продвижение состояния (изменений уровня) в ЛЗ происходит из-за джиттера и влияет на него же так что часть "энергии джиттера" теряется, поглощается в каждом инверторе на пути продвижения состояния. Предположим что так и есть и Чулков намекал что так и есть, тогда как это поможет в задаче частотной демодуляции? Ведь размах джиттера это ценный ресурс который непросто добыть и ресурс этот выливается в параметр "крутизна детекторной характеристики". А я в ЛЗ подавил чуток джиттера и выходит нанес вред? Но следует вспомнить что есть второй канал с неподавленным джиттером и его сигнал приходит на сумматор на один из входов а на другой вход сигнал с подавленным джиттером. В итоге общая выходная функция УВЕЛИЧИВАЕТСЯ то есть крутизна повышается. Логически тут все соблюдено, джиттер меньше(там где его подавляли)- качество АКФ выше. Увеличение АКФ (автокорреляционной функции) это однозначно повышение качества в виде улучшения отношения сигнал-шум.

Если отсоединить ЛЗ от детектора и замкнуть вход с выходом то линия начинает генерить т.к. у каждого инвертора есть усиление и инверсия, надо иметь нечетное кол-во инверторов где один "лишний" создаст ПОС, которая будет крутиться по кольцу. А частота...? Она будет зависеть от сохранения количества джиттера (фазы) при передаче состояния и при свободных колебаниях частота увеличиваетчя до максимально возможной при которой еще существует ПОС. Значит в КГ происходит процесс подавления джиттера и он наиболее проявляется на частоте генерации. Ведь переход от шума до генерации это будет процесс резкого уменьшения хаотическго джиттера фазы до более-менее стабильной фазы в процессе генерации. Джиттер сформируется как свойство гармонического сигнала и его будет какое-то количество. Так вот ресурс это его снижение путем увеличения длины линии из числа инверторов. При размыкании линии генерации уже нет но эффект подавления джиттера должен сохраняться.

 Отправлено: 04.03.21 16:10. Заголовок: :sm52: Пойдем по д..

Пойдем по другому:
Предположим у нас торговая сеть и в головном оффисе продаж кипит работа. Менежер не то чтобы каждый день а каждый час, даже каждые 10 минут сообщает об изменениях в торговом балансе. И вот можно представить что из этого оффиса товары едут через 30 перевалочных пунктов в конечный пункт. В оффисе №15 сидит другой менеждер и докладывает, отправили 500 штук а приехало 450. усушка утруска, бой. продали гораздо меньше. А в оффисе №30 сидит ленивый менеджер и зевает, товаров нема, не доехали еще, подождем, продаж мало. Это подавление джиттера продаж. Как вчера не было ни..я так и сегодня то же самое. Так и завтра будет. Захват событий или события зхвата когда скомуниздили часть товара при перевозке.

 Отправлено: 13.03.21 02:52. Заголовок: Продолжаются раскопк..

Продолжаются раскопки темы джиттер и его подавление. Получен экспериментальный результат с линией в 32 инверторов, сравнивались два результата на 20 инверторов и на 32. Разница в уровне выходного сигнала в 3 раза на 10дБ. Сигнал измерялся фазовым детектором на XOR-это мой ЧМ детектор.
Проверяя по генератору я не нашел никаких- доказательств смены крутизны преобразования, были получены точки перегибов АЧХ на 8Мгц и на 13Мгц с небольшой погрешностью +/- Это 5МГц, японцы написали о своих 4,8 МГц так что похоже. Я не нашел доказательств спены крутизны но крутизна повысилась, я жк получил уровень больше. Это привело к подозрению что другой процесс приводит также к повышению крутизны и оставалсь понять что это. И тут на удачу я нашел исследование Чулкова про кольцевой генератор, эта та же самая линия задержки свернутая в кольцо и нечетное кол-во инверторов. И Чулков описал что в длинная линия способствует подавлению джиттера и это объясняет его, Чулкова интерес к линии. Тогда все становилось на местаю 1 канал чистый не задержанный с максимальным джиттером частотной модуляции и второй канал задержанный, но не только, еще и частично джиттер подавлен. И XOR -измеритель на это реагирует как на нормальное улучшение клока, сигнал увеличивается на счет увеличения проявляемой разницы между сигналами. Правда придется признать что вероятно расширяется длительность выходных импульсов. Это мне не понравилось, но сам эффект звуковой был впечатляющий, как будто пожатые сигналы ЧМ станций разжали. Но на слабых станция я нашел ухудшение отношения сигнал -шум. Теперь это привело к возврату назад к задержке из 20 инверторов и пока очень удовлетворен и качеством и SNR. Но опыты с линией задержки я намереваюсь продолжить и для этогьт соберу пару экспериментальх линий на более быстрой логике 74AC04 и буду проверять 200, 250, 300нс а может и больше.
Видимо при подавлении джиттера выходной сигнал функции АКФ все более превращается в ШИМ и этим объясняется рост крутизны. Это могло бы дать удовлетворительный ответ при характеристике преобразования где максимум наступает при задержке в полпериода, но я нашел обескураживающую картинку с дублями где максимум показан на 1п, задержка на период. Пока не могу объяснить появление этой картинки но это надо расследовать.

https://disk.yandex.ru/i/KA5uZ4gsRueNKg

и это отличается от ранее распространенной картинки где максимум указан на половину п. Я добавил правку

https://disk.yandex.ru/i/vOD6_b16kt7tmA

 Отправлено: 10.06.22 02:37. Заголовок: Джиттер бывает полез..

Джиттер бывает полезным и вредным. Для spdif передачи в ЦАП он вредный, для целей постройки хитрых 1 бит радио-демодуляторов полезный.

 Отправлено: 26.06.22 06:34. Заголовок: Аудиофильский клок, ..

Аудиофильский клок, всего 2 инвертора на выходе, рекомендуется подключить побольше, штук 12-18. микросхем HC, а если АС то можно еще больше.

 Отправлено: 11.02.23 23:45. Заголовок: В этой схеме ничего ..

В этой схеме ничего революционного нет. Более менее качественный генератор с возбуждением кварца в цепи эмиттеров, так делают чтобы на гармониках возбудить. С2 С3 подстройка нужной гармоники и возбуда. Их надо ставить пленочные. VT3 просто повторитель, R11 подстройка устойчивости включения входа инвертора. Два инвертора, почему не один или не три не известно. Если применяется корпус инверторов то надо все 6 включать. Но автор включил два. Просто он не знал новых сведений по вопросу.

среди прочего кондер С8 0,1 выглядит слишком большой емкостью, я думаю надо менять на 0,01.
С4, С5, С6 также заменить на 0,01 ПЛЕНОЧНЫЕ а там где я видел стояли керамические.
Керамику удаляем к ... маме.

 Отправлено: 11.02.23 23:50. Заголовок: Reactor пишет: Джит..

Reactor пишет:

цитата:

Джиттер подавить невозможно

подавить можно, для чего это второй вопрос. для нужд схемотехники.
Я думаю наука еще не осознала что джиттер можно подавить цепочкой инверторов и по мере подавления надо увеличивать быстродействие микросхем, линия может набираться из разно-скоростных инверторов.