Jump to content

    
Sign in to follow this  
__Sergey_

Петлевой усилитель синтезатора PLL

Recommended Posts

Вижу, что на форум заходят спецы по синтезаторам - по этому прошу совета:

на чем сделать петлевой усилитель PLL если у нас есть 12-вольтовый VCO, так чтобы сильно не испохабить фазовый шум?

 

Все виденные мною рекомендации говорят что надо ставить малошумящий операционник, но не хитрый рассчет показывает что, даже самый малошумящий из имеющихся на рынке, катастрофически испортит фазовый шум в моем случае.

Задача у меня такая: синтез 4,0 - 4,150 GHZ с шумом -120 dbn/Hz на 100kHz отстройки, желательно не очень сложно (в одну стадию) и не дорого. Планирую взять VCO типа CVCO55CC-3985-4115 с хорошей PLL типа HMC704. Как я вижу, все хорошие по шумам VCO 12-вольтовые, и без усилителя не обойтись. Вклад шума усилителя по-моему выглядит так:

 

Pn amp[dbc/Hz] = 20log(2*Pi*Kv*Nv/f)

 

где Kv - крутизна VCO, Nv [V/корень из Hz] - шум усилителя, f - отстройка от центральной частоты.

 

Таким образом, самый хороший усилитель с шумом 2 nV/корень из Hz увеличит шум нашего VCO почти на 10 db, что сильно расстраивает. Как сделать так, чтобы потом не расстроиться?

Картинку с шумом VCO - кандидата прикрепил.

Спасибо заранее!

post-47377-1486129664_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вклад шума усилителя по-моему выглядит так:

 

Pn amp[dbc/Hz] = 20log(2*Pi*Kv*Nv/f)

 

не так.

Вы не забудьте что PLL это система с замкнутой ООС по фазовому шуму, поэтому внутри полосы имеется свойство подавления шумов, рожденных внутри петли , в том числе шумов ОУ, кроме самого края полосы , где глубина ООС сходит на нет. Полоса у вас будет узкая , примерно 10-20 кГц , если её делать с точки зрения минимизации на всех отстройках.

На выходе ОУ стоит элемент фильтра петли, который кроме прочего давит шумы ОУ за пределами полосы петли. Ваши 100кГц отстройки , наверное будут за пределами полосы петли, потому что если полоса будет порядка 100к или шырше, то шум -120 не получите из за приведенного шума микросхемы ФАПЧ ко входу её фазового детектора.

 

Вам очень верно посоветовали программу ADiSimPll. там все наглядно

Share this post


Link to post
Share on other sites

Делайте максимальный входной уровень опоры для HMC704 и минимальную полосу порядка единиц кГц.

Если будут "ослиные уши" в районе полосы, ставьте большие танталы на питание ГУН и ОУ, но не активные фильтры. Параллельно танталам 3 керамики: 0,1мкФ, 1нФ и 10 пф

Share this post


Link to post
Share on other sites
Планирую взять VCO типа CVCO55CC-3985-4115 с хорошей PLL типа HMC704. Как я вижу, все хорошие по шумам VCO 12-вольтовые, и без усилителя не обойтись. Вклад шума усилителя по-моему выглядит так:

 

ADIsimpll показывает, что например AD797 не вносит вклада в выходные шумы в вашей конфигурации синтезатора.

 

Однако чего-то лучше по шумам, чем LT1028, я пока не нашел. Ибо не следует забывать, что у ОУ в ФНЧ в петле должна быть еще минимальная утечка по входам, иначе частота ФД попрет в спектре. Так вот у LT1028 шумы минимальны среди всех ОУ с достаточно, на мой взгляд, малой утечкой.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ADA4898, ADA4004, AD829, AD797, ADA4897, ADA4896, LT62x1...

Любой подойдет. Главное, чтобы не откровенное Г по шумам типа AD8627. Утечка легко давится пассивным звеном на выходе.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо!

Не знал что ADISympll может "ставить" операционники. Оказалось не все так плохо - в моем случае шум добавится лишь на пару дБ в переходной зоне из-за операционника. Надеюсь что модель там встроена корректно.

Про критичность питания VCO и усилителя я уже давно усек!

Share this post


Link to post
Share on other sites
Сферический конь в вакууме без цифр...

Я знаю, однако обычно я стараюсь, если есть возможность, скорее не допустить возникновения паразитных составляющих, чем допустить их возникновение, а потом подавить, если даже второе решение и кажется несколько проще.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ибо не следует забывать, что у ОУ в ФНЧ в петле должна быть еще минимальная утечка по входам, иначе частота ФД попрет в спектре.

также не следует забывать что на утечку "по входам" можно полностью "забить" , в дробном режиме.

Ибо специально задается огромный оффсет в СР для линеаризации. и спур на частоте сравнения неизбежен. но надо давить

Какой режим у автора? Это зело влияет на выбор ОУ. А то вот так вопрос задают и получают советы как стрелять из пушки по воробьям.

Share this post


Link to post
Share on other sites
также не следует забывать что на утечку "по входам" можно полностью "забить" , в дробном режиме.

Ибо специально задается огромный оффсет в СР для линеаризации. и спур на частоте сравнения неизбежен. но надо давить

Какой режим у автора? Это зело влияет на выбор ОУ. А то вот так вопрос задают и получают советы как стрелять из пушки по воробьям.

 

Собиряюсь использовать синтез в дробном режиме, шаг сетки будет 5-10МГц, при полосе петлевого фильтра менее 10 кГц. В таких условиях все спуры должны уйти под фильтр, соответственно и на утечку тока можно забить. Требования к спурам - менее 70дБ.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Собиряюсь использовать синтез в дробном режиме, шаг сетки будет 5-10МГц, при полосе петлевого фильтра менее 10 кГц.

Не понял, зачем при таком огромном шаге дробночисленный режим?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не понял, зачем при таком огромном шаге дробночисленный режим?

 

Видимо, или сам шаг не очень целочисленный, или попадать надо в сильно некруглые частоты.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this