[Sergey Beltchicov 0]

8 minutes ago, APEHDATOP said:

то есть поверх 20lgN ничто ничего не добавляет? (Имеется ввиду добавленные ФШ:ЧФД, LF (узкого), делителя и гуна). Или всё-таки есть какая-то добавка, приводящая к ухудшению ФШ??? что с сотки в C, X, Ku то и с десятки в 100-ку, гиг, и последующие

Мы работаем либо с прямым синтезом, либо с косвенными оффсетными схемами с малошумящими ЧФД (типа HMC3716). В этих случаях деградации шума на отстройке 100 Гц я никогда не видел (в качестве примера прилагаю картинку). Если же Вы хотите запользовать косвенный синтез с делением в петле на базе интегральной микросхемы синтеза, Вам нужно смотреть шумовые параметры этой микросхемы по даташиту. А еще лучше их предварительно протестировать с опорником, который эти -140дБн/Гц@100Гц имеет. Правда, обычно если уж берут дорогой малошумящий опорник, стараются его запрячь либо в прямой синтез, либо в оффсетную структуру.

[APEHDATOP 0]

38 minutes ago, Sergey Beltchicov said:

Мы работаем либо с прямым синтезом, либо с косвенными оффсетными схемами с малошумящими ЧФД (типа HMC3716)

Спасибо, понял Вас, но тем не менее, при изменении ФШ ЧФД и других компонентов, вижу изменение total фэйз нойз. (удалось побороть маткад). Поэтому и задавал вопрос что произойдёт с ФШ не только при 20logN, но и при изменении ФШ дискретных составляющих(PFD, LF, VCO, DIV) интегрального ФАПЧ. К сожалению в ADISimPLL изменить ФШ ЧФД, входящего в состав Chip не представляется возможным :( Изменение происходит в соответствии с математикой, прописанной в файле .mcd

 

55 minutes ago, Sergey Beltchicov said:

протестировать с опорником

для того чтобы протестировать - должен вначале промоделировать и понимать что ожидать

в итоге удалось понять что поверх 20logN добавятся 10log(Фref+Фpfd+Фlf+Фvco)

[khach 33]

5 hours ago, Sergey Beltchicov said:

Поэтому обычно в системе желательно (или обязательно) иметь привязку к 10 МГц. Следовательно, сотку обычно фапчуют от десятки.

А чем лучше вязать? Собирать на рассыпухе или применять что то типа HMC1031? Только у HMC1031 набор делителей ограничен, а иногда хочется привязать не  100, а  125 или 128 Мгц  опору например. А ADF4002 шумновата по современным меркам.

[Sergey Beltchicov 0]

1 hour ago, APEHDATOP said:

для того чтобы протестировать - должен вначале промоделировать и понимать что ожидать

в итоге удалось понять что поверх 20logN добавятся 10log(Фref+Фpfd+Фlf+Фvco)

Двумя последними слагаемыми при ширине петли 50-100кГц (пмсм) можно пренебречь. Не стоит пренебрегать шумами делителя. В упрощенном виде можно считать, что 20lgN добавятся к 10lg (Фpfd + Фdiv+Фref). На примере целочисленного HMC698 мы видим, что сумма шумов делителя и фазового детектора на отстройке 100 Гц будет в лучшем случае около -145дБн/Гц. Опора с шумом в -140дБн/Гц в этом случае в сумме даст цифру порядка -138,8дБн/Гц (к которой будет добавляться 20lgN). Если ЧФД и делитель хуже (используется дробный), петлевой шум будет выше. Поэтому в однопетлевом синтезе на сверхмалошумящую опору закладываться не слишком целесообразно. А в офсетном и прямом данная отстройка проблем не вызывает.

Изменено 24 декабря, 2019 пользователем Sergey Beltchicov

[Sergey Beltchicov 0]

13 minutes ago, khach said:

А чем лучше вязать? Собирать на рассыпухе или применять что то типа HMC1031? Только у HMC1031 набор делителей ограничен, а иногда хочется привязать не  100, а  125 или 128 Мгц  опору например. А ADF4002 шумновата по современным меркам.

Это зависит от конкретных требований и личных предпочтений. Для универсальных или сложных задач есть, например, LTC6950, там делители от 1 до 63. А для простеньких, может быть, хватит и ADF-ки.

[тау 21]

11 часов назад, Vitaly_K сказал:

Ещё бы получить картинки для ФД типа исключающего ИЛИ. При этом отношение взять 16/3, а частоты тактовых импульсов для детекторов поделить в 2 раза, чтобы получить меандры, необходимые для работы этих детекторов. Можете такое сделать?

поставив счетные триггеры к выходам фазорасщепителя, столкнетесь с ситуацией их памяти или некорректного исходного состояния , причем неопределенных состояний будет 2^32 (или 2^16)  и столько же разных ФХ. Если же как то сбрасывать триггеры в фиксированное исходное состояние, то нет гарантии, что во время непрерывной работы один из счетных триггеров не сглючит разок, при этом ФХ немного поменяется, искривлением на некотором участке.  Также появляется недостаток, что крутизна общая ФД упадет в 2 раза , из-за дополнительного делителя в виде счетного триггера (/2) перед каждым ФД (перед XOR элементом).

Хотя, по поводу глюков и в предыдущем варианте могло сглючить в одном аккумуляторе из Q и немного подпортить ФХ.

Изменено 24 декабря, 2019 пользователем тау

[Vitaly_K 0]

17 hours ago, тау said:

поставив счетные триггеры к выходам фазорасщепителя, столкнетесь с ситуацией их памяти или некорректного исходного состояния , причем неопределенных состояний будет 2^32 (или 2^16)  и столько же разных ФХ. Если же как то сбрасывать триггеры в фиксированное исходное состояние, то нет гарантии, что во время непрерывной работы один из счетных триггеров не сглючит разок, при этом ФХ немного поменяется, искривлением на некотором участке.  Также появляется недостаток, что крутизна общая ФД упадет в 2 раза , из-за дополнительного делителя в виде счетного триггера (/2) перед каждым ФД (перед XOR элементом).

Хотя, по поводу глюков и в предыдущем варианте могло сглючить в одном аккумуляторе из Q и немного подпортить ФХ.

 

То есть XOR для PDS не подходит. А при использовании RS-триггеров система может работать вполне нормально при отношениях Q/R,C не менее 32/3. Но, хотя нет умножения в системе ФАПЧ, крутизны характеристик детектирования по опоре и сигналу уменьшаются в соответствующее число раз. Наверное, это плохо. А нельзя ли скомпенсировать это уменьшение включением УПТ на входе управления ГУН?

 

[тау 21]

5 часов назад, Vitaly_K сказал:

Но, хотя нет умножения в системе ФАПЧ,

Вера Ваша в сказанное ( в цитате) сильна, однако на меня не влияет, потому - не соглашусь с приведенной оговоркой.

6 часов назад, Vitaly_K сказал:

А нельзя ли скомпенсировать это уменьшение включением УПТ на входе управления ГУН?

можно, но вроде  факт что 3 дб=10LOG(2)  проиграете по шумам фазового детектора, даже если УПТ будет бесшумный.  Уменьшение крутизны в данном случае слишком очевидно из-за дополнительного деления в 2 раза частоты сравнения.

[Vitaly_K 0]

18 hours ago, тау said:

Вера Ваша в сказанное ( в цитате) сильна, однако на меня не влияет, потому - не соглашусь с приведенной оговоркой.

можно, но вроде  факт что 3 дб=10LOG(2)  проиграете по шумам фазового детектора, даже если УПТ будет бесшумный.  Уменьшение крутизны в данном случае слишком очевидно из-за дополнительного деления в 2 раза частоты сравнения.

Пожалуйста, взгляните на рисунок 3 из статьи,

В диаграммах для PDS мысленно сдвинем опорные импульсы на величину dT (сиречь фазу). Тогда на столько же сдвинутся импульсы во всех опорных расщеплённых фазах и временно изменится напряжение на выходе МЧФД. Система придёт в движение, чтобы отработать это изменение и установить прежнее значение частоты (по частоте она астатична). И единственный путь для этого – сдвинуть сигнальные импульсы на ту же величину dT, чтобы обеспечить прежнее значение управляющего напряжения для ГУН. При этом крутизна характеристики детектирования оказывается не при делах. Если опора несёт какой-то фазовый шум, то он один к одному перенесётся на сигнал. Умножения нет.

 

О каком делении частоты в 2 раза речь? Где оно

[тау 21]

6 часов назад, Vitaly_K сказал:

В диаграммах для PDS мысленно сдвинем опорные импульсы на величину dT (сиречь фазу). Тогда на столько же сдвинутся импульсы во всех опорных расщеплённых фазах и временно изменится напряжение на выходе МЧФД. Система придёт в движение, чтобы отработать это изменение и установить прежнее значение частоты (по частоте она астатична). И единственный путь для этого – сдвинуть сигнальные импульсы на ту же величину dT, чтобы обеспечить прежнее значение управляющего напряжения для ГУН. При этом крутизна характеристики детектирования оказывается не при делах. Если опора несёт какой-то фазовый шум, то он один к одному перенесётся на сигнал. Умножения нет.

для сигнала опоры в описанном примере нет умножения частоты , т.к. R=C=1  при Q=5.   R/C=1 Поэтому шум опоры не изменится. Могут только добавляться шумы парциальных детекторов строго по формуле 20LOG(Q/R)=20LOG(5)  в приведенном примере. Для шумов парциальных детекторов умножение есть в приведенном примере

Ваши слова из цитаты,Vitaly_K, можно перефразировать так:

Цитата

В диаграммах для простейшей ФАПЧ с одиночным ЧФД с делителем на 5 в цепи опоры и с делителем на 5 в цепи сигнала  мысленно сдвинем опорные импульсы на величину dT. Система придёт в движение, чтобы отработать это изменение и установить прежнее значение частоты (по частоте она астатична). И единственный путь для этого – сдвинуть сигнальные импульсы на ту же величину dT, чтобы обеспечить прежнее значение управляющего напряжения для ГУН. При этом крутизна характеристики детектирования , будучи уменьшенной в 5 раз, оказывается не при делах. Если опора несёт какой-то фазовый шум, то он один к одному перенесётся на сигнал. Умножения нет.

 

6 часов назад, Vitaly_K сказал:

О каком делении частоты в 2 раза речь? Где оно

оно для шума фазовых детекторов , сигналы перед которыми Вы предлагали поделить на 2 триггерами, чтобы XOR работал. Собственные шумы делителей и шумы парциальных ФД возрастут. Я об этом кажется и говорил.

[Vitaly_K 0]

16 hours ago, тау said:

  17 hours ago, Vitaly_K said:

В диаграммах для PDS мысленно сдвинем опорные импульсы на величину dT (сиречь фазу). Тогда на столько же сдвинутся импульсы во всех опорных расщеплённых фазах и временно изменится напряжение на выходе МЧФД. Система придёт в движение, чтобы отработать это изменение и установить прежнее значение частоты (по частоте она астатична). И единственный путь для этого – сдвинуть сигнальные импульсы на ту же величину dT, чтобы обеспечить прежнее значение управляющего напряжения для ГУН. При этом крутизна характеристики детектирования оказывается не при делах. Если опора несёт какой-то фазовый шум, то он один к одному перенесётся на сигнал. Умножения нет.

 

для сигнала опоры в описанном примере нет умножения частоты , т.к. R=C=1  при Q=5.   R/C=1 Поэтому шум опоры не изменится. Могут только добавляться шумы парциальных детекторов строго по формуле 20LOG(Q/R)=20LOG(5)  в приведенном примере. Для шумов парциальных детекторов умножение есть в приведенном примере.

 

 Пример приведен при равных частотах опоры и сигнала. Это для простоты и большей наглядности. Добавление шумом парциальных детекторов по приведенной формуле связано с уменьшением крутизны детектирования в Q/R раз. Но Вы будто бы согласились, что это уменьшение может быть скомпенсировано установкой УПТ с таким же коэффициентом усиления.

 

 Ваши слова из цитаты,Vitaly_K, можно перефразировать так:

  Цитата

В диаграммах для простейшей ФАПЧ с одиночным ЧФД…

 

А причём тут ЧФД? Он не умеет работать на неравных частотах сравнения, а МЧФД в PDS может. Для работы ЧФД требуется включать делитель частоты сигнала с коэффициентом N, чтобы приводить частоту сигнала к равенству опорной частоте. Вот и получается очевидное умножение в эти N раз.

Тут, пожалуй, уместно привести выдержку из статьи:

Однако тезис об отсутствии умножения помех в петле ФАПЧ нуждается в дополнительном пояснении. Это практически верно, когда тактовые частоты примерно равны. Если же частота сигнала существенно превосходит опорную частоту, то, естественно, возникает умножение в F_c/F_r раз. Из этого следует практическая рекомендация поддерживать примерное равенство тактовых частот, а синтезируемую частоту сигнала повышать за счет увеличения опорной частоты. В случае, когда возможности повышения тактовых частот исчерпаны, например, из-за технологических ограничений в фазорасщепителях, тогда для увеличения частоты сигнала на выходе ФАПЧ следует включать в петлю прескалер с неизбежным при этом умножением в петле, равным коэффициенту деления прескалера.

 

   17 hours ago, Vitaly_K said:

О каком делении частоты в 2 раза речь? Где оно?

 

оно для шума фазовых детекторов , сигналы перед которыми Вы предлагали поделить на 2 триггерами, чтобы XOR работал. Собственные шумы делителей и шумы парциальных ФД возрастут. Я об этом кажется и говорил.

 

 

Понял, это для XOR. Но Вы привели столько недостатков такого варианта, что я подумал лучше всё-таки использовать RS-триггеры. При этом желательно, чтобы отношения Q/R,C были не ниже 32/3. Это я основываюсь на результатах Вашего моделирования. Весьма Вам благодарен за помощь в разбирательстве с этим делом.  

 

Изменено 27 декабря, 2019 пользователем Vitaly_K

[тау 21]

4 часа назад, Vitaly_K сказал:

А причём тут ЧФД? Он не умеет работать на неравных частотах сравнения, а МЧФД в PDS может.

Никакой ФД  не умеет работать на неравных частотах сравнения. В том числе и ваши любимые парциальные детекторы - в установившемся режиме частоты на входах триггеров  одинаковы.  Дробность задается предделителями по опоре и сигналу. В вашем варианте предделителем выступают фазорасщепители.  Отношение частот выходной ко входной у Вас С/R .    То же самое даст и ЧФД , если по опоре поставить предделитель на R  а по сигналу на N=C.   Но, обращаю Ваше внимание, с учетом последних веяний а-ля Q/R> 32/3  получается что частоты фазовых парциальных детекторов будут работать на более пониженных частотах чем ЧФД с предделителями R и С.   Со всеми вытекающими последствиями в отношении шумов ФД.  Сетки частот , определяемые коэффициентами R и С  в обоих вариантах будут одинаковы.

[Vitaly_K 0]

13 hours ago, тау said:

Quote

Никакой ФД  не умеет работать на неравных частотах сравнения. В том числе и ваши любимые парциальные детекторы - в установившемся режиме частоты на входах триггеров  одинаковы.  Дробность задается предделителями по опоре и сигналу. В вашем варианте предделителем выступают фазорасщепители.  Отношение частот выходной ко входной у Вас С/R .    То же самое даст и ЧФД , если по опоре поставить предделитель на R  а по сигналу на N=C.   Но, обращаю Ваше внимание, с учетом последних веяний а-ля Q/R> 32/3  получается что частоты фазовых парциальных детекторов будут работать на более пониженных частотах чем ЧФД с предделителями R и С.   Со всеми вытекающими последствиями в отношении шумов ФД.  Сетки частот , определяемые коэффициентами R и С  в обоих вариантах будут одинаковы.

 

Это верно, что никакой ФД не умеет работать на неравных частотах, в том числе и «мои любимые парциальные детекторы». Кто ж с этим поспорит? Парциальные детекторы и в самом деле работают на пониженных частотах, и это только плюс им в зачёт: экономия потребления, бОльшая точность в работе. Главное, обратите внимание на то, что с чем Вы сравниваете. Вы изымаете из PDS одну фазу и сравниваете её работу с работой обычной петли ФАПЧ с ЧФД (а можно и с детектором любого другого типа). Вы как будто, выражаясь фигурально, убираете из телеги одно колесо и сравниваете его с одноколёсной тачкой. Телега при этом уже не телега и PDS не PDS. Нельзя игнорировать саму идею расщепления на множество фаз с последующим их суммированием в «моих любимых парциальных детекторах». Именно это создаёт положительный эффект, как то: возможность поднять частоту сравнения до частоты сигнала (исключить умножение), полностью подавить помехи дробности в идеализированной системе, без неточностей (см. рисунки 6 и 8 в статье, часть 1), а что касается спектра сигнала при наличии амплитудных и временнЫх неточностей, то это показано расчётами во 2-й части статьи. Перечисленные положительные особенности PDS позволяют значительно расширить полосу петли ФАПЧ, соответственно поднять быстродействие синтезатора. В общем, всё выше сказанное - это возврат к началу нашего диспута о PDS.

 

Перейдём к «последним веяниям а-ля Q/R>32/3». Это, пожалуй, единственный оставшийся вопрос, заслуживающий обсуждения. Да, крутизна детектирования в PDS снижается в это число раз. Ну и что, - это катастрофа? Да в обычном синтезаторе с ДПКД или ДДПКД, и с ЧФД тоже, итоговая крутизна (с учётом деления частоты) снижается во многие сотни раз. И ничего, как-то работают и имеют спрос на рынке. Например, Fractional-N PLL синтезаторы. Ну а в PDS крутизну можно восстановить полностью или поднять частично включением УПТ в цепь управления ГУН. Кажется, Вы согласились с этим. Отношение Q/R>32/3 возникло по результатам Вашего симулирования. Оно исходит из  необходимости обеспечения не более 20-процентной скважности импульсов на входах RS-триггеров. Но это вовсе не значит, что невозможно обеспечить 10-процентную скважность, чтобы опустить значение Q/R до 16/3. Вот этот вопрос остаётся пока открытым.

[тау 21]

В 28.12.2019 в 11:31, Vitaly_K сказал:

Именно это создаёт положительный эффект, как то: возможность поднять частоту сравнения до частоты сигнала (исключить умножение),

Опять Вы за свою мантру. :(

  Умножения нет только для шума опорного генератора, так его нет и в "одноколёсной тачке", по Вашему образному выражению, при равных коэффициентах деления в цепи опоры и цепи сигнала. Для шумов приведенных ко входу ФД  умножение ЕСТЬ и  этого не избежать. 
 

В 28.12.2019 в 11:31, Vitaly_K сказал:

Перечисленные положительные особенности PDS позволяют значительно расширить полосу петли ФАПЧ

Не позволяют!  Работа парциальных ФД в PDS ограничивает быстродействие петли из-за низкой частоты сравнения. Более низкой чем в приведенном мной примере с "одноколёсной тачкой". 
 

В 28.12.2019 в 11:31, Vitaly_K сказал:

Ну и что, - это катастрофа? Да в обычном синтезаторе с ДПКД или ДДПКД, и с ЧФД тоже, итоговая крутизна (с учётом деления частоты) снижается во многие сотни раз.

Я приводил пример с "одноколёсной тачкой"" , где при равной крутизне в ЧФД и в МЧФД_PDS нет никакого снижения " в сотни раз" этой самой крутизны.  Вас, Виталий, разные участники этой ветки уже неоднократно просили не принижать возможность современных ЧФД работать на высокой частоте сравнения и поэтому Ваше очередное утверждение "снижается во многие сотни раз"  выглядит как анахронизм.

В конце концов, для легкости сравнения структур, никто не мешает заменить ЧФД в "одноколёсной тачке" на Ваш одиночный RS триггер с таким же уровнем шума, приведенного ко входу ФД. При этом можно убедиться что тачка по шумам в полосе ФАПЧ выиграет в сравнении с МЧФД_PDS.

Пример:  пусть нормализованный уровень шума для ФД  положим -240 dBc/Hz.   Пусть частоты опоры и сигнала будут по 3,2 ГГц .   Пусть Q=32 в PDS а R=C=N = 3

На частоте сравнения в PDS приведенный ко входу парциального ФД  окажется равным  -240+10LOG(3,2ГГц/(32/3))=-155.3 dBc/Гц . Этот шум одиночного ФД на выходной  частоте 3,2 ГГц  возрастет на 20LOG(32/3) и станет на 20,6 дб выше , т.е. -134,7 dBc/Гц

На частоте сравнения в "одноколёсной тачке" приведенный ко входу одинокого ФД  окажется равным  -240+10LOG(3,2ГГц/3)=-149.7 dBc/Гц . Этот шум одиночного ФД на выходной  частоте 3,2 ГГц  возрастет на 20LOG(3) и станет на 9,5 дб выше , т.е.  -140,2 dBc/Гц

Разница в примерно 5.5 дБ  - это чисто из-за разных частот сравнения в пользу "одноколёсной тачки", потому что там частота сравнения в 3,5 раза выше оказалась и формально равна 10LOG(32/(3*3)=5,5 дБ  вне зависимости от нормализованного шума ФД.

А как-же  некогерентное сложение шумов для ФД?  А так: Оно даст улучшение шума PDS-у в 4 раза (12дБ)при Q=16  и в 15дБ при Q=32.    Хорошо, сделаем многофазную "многоколесную тачку" с таким же количеством ФД и вот PDS опять отстает от тачки на те же самые 10LOG(32/(3*3) что и для отдельно взятых шумов ФД.

При этом"многоколесную тачка"  проще PDS из-за того, что целочисленные делители на R и C(=N)  реализуются проще, чем фазорасщепители и меньше греются. Тачка выиграла !!! 

Что надо сделать чтобы выиграл PDS ?    а просто надо, чтобы частоты сравнения парциальных триггеров оказались выше, чем частоты ФД в тачке. Для этого 10LOG(Q/(R*R) должно быть меньше 0.  Это произойдет в случае если Q<R²  или R>sqrt(Q).  Для Q=32 R должно быть более 5 .    Такой вывод не устраивает "последние веяния в духе "а-ля Q/R>32/3". 

В 28.12.2019 в 11:31, Vitaly_K сказал:

Ну а в PDS крутизну можно восстановить полностью или поднять частично включением УПТ в цепь управления ГУН. Кажется, Вы согласились с этим

Пожалуйста, не отрывайте мои слова от контекста, я там делал оговорку что борьбе с шумами ФД это не поможет.

Изменено 29 декабря, 2019 пользователем тау
запятые точки опечатки

[Vitaly_K 0]

On 12/28/2019 at 7:25 PM, тау said:

  

21 hours ago, Vitaly_K said:

 

Именно это создаёт положительный эффект, как то: возможность поднять частоту сравнения до частоты сигнала (исключить умножение),

 

 Опять Вы за свою мантру. :(

 

 Умножения нет только для шума опорного генератора, так его нет и в "одноколёсной тачке", по Вашему образному выражению, при равных коэффициентах деления в цепи опоры и цепи сигнала. Для шумов приведенных ко входу ФД  умножение ЕСТЬ и  этого не избежать.

 

Да, опять, но не за «мантру», а за идею PDS. А Вы опять готовы к атаке? Ну что ж - «и вечный бой, покой нам только снится» - Блок.

 

И где же это такие синтезаторы, в которых равные коэффициенты деления в цепи опоры и сигнала? Не считая, конечно, PDS, который может работать на близких к друг другу частотах опоры и сигнала, которого, PDS, правда, нет пока в живых и которого некоторые пытаются похоронить неродившимся (в словарях соответствующее слово начинается с буквы А). И как в названных Вами и неизвестных мне синтезаторах при таком равенстве частот получить сетку частот? Мне известны лишь такие, в которых частота сигнала на много выше частоты опоры из-за включения в петлю ФАПЧ делителей частоты – ДПКД или ДДПКД. Сетка частот формируется путём переключения коэффициентов деления N, которые довольно значительные. Вот и получается умножение шумов опоры в эти N раз. В PDS умножения нет.

 

  21 hours ago, Vitaly_K said:

 

Перечисленные положительные особенности PDS позволяют значительно расширить полосу петли ФАПЧ.

 

Не позволяют! Работа парциальных ФД в PDS ограничивает быстродействие петли из-за низкой частоты сравнения. Более низкой чем в приведенном мной примере с "одноколёсной тачкой".

 

Но ведь нельзя превращать PDS в «одноколёсную тачку», рассматривая только отдельные его фазы. Надо рассматривать PDS в целом. Тогда и проявится его фактическое быстродействие. Писал уже об этом. Возможность расширения полосы ФАПЧ показана в статье, часть 2 расчётами, см. приведенный там пример, иллюстрированный рисунком 4. Полоса ФАПЧ может быть расширена вплоть до 10 МГц при опоре 1 ГГц.

 

  21 hours ago, Vitaly_K said:

 

Ну и что, - это катастрофа? Да в обычном синтезаторе с ДПКД или ДДПКД, и с ЧФД тоже, итоговая крутизна (с учётом деления частоты) снижается во многие сотни раз.

 

Я приводил пример с "одноколёсной тачкой"" , где при равной крутизне в ЧФД и в МЧФД_PDS нет никакого снижения " в сотни раз" этой самой крутизны. Вас, Виталий, разные участники этой ветки уже неоднократно просили не принижать возможность современных ЧФД работать на высокой частоте сравнения и поэтому Ваше очередное утверждение "снижается во многие сотни раз" выглядит как анахронизм.

 

Был очень благодарен участникам Форума за информацию о современных быстродействующих ЧФД. Признаю свою отсталость от прогресса в этом деле. Так стремительно  этот прогресс прогрессирует, что не успеваю уследить за ним. Буду стараться. Но как реализовать эти достижения в синтезаторах известной структуры? Понятно, что частоты сигнала и опоры (частоты сравнения) можно значительно поднять, но ведь делитель частоты в петле ФАПЧ с большими коэффициентами останется со всеми вытекающими из этого нехорошими последствиями. А эти технологические достижения можно отнести и к PDS и так же повысить и частоту опоры и частоту сигнала.

В конце концов, для легкости сравнения структур, никто не мешает заменить ЧФД в "одноколёсной тачке" на Ваш одиночный RS триггер с таким же уровнем шума, приведенного ко входу ФД. При этом можно убедиться что тачка по шумам в полосе ФАПЧ выиграет в сравнении с МЧФД_PDS.

Пример: пусть нормализованный уровень шума для ФД  положим -240 dBc/Hz.  Пусть частоты опоры и сигнала будут по 3,2 ГГц .   Пусть Q=32 в PDS а R=C=N = 3 На частоте сравнения в PDS приведенный ко входу парциального ФД  окажется равным  -240+10LOG(3,2ГГц/(32/3))=-155.3 dBc/Гц . Этот шум одиночного ФД на выходной  частоте 3,2 ГГц  возрастет на 20LOG(32/3) и станет на 20,6 дб выше , т.е. -134,7 dBc/Гц. На частоте сравнения в "одноколёсной тачке" приведенный ко входу одинокого ФД  окажется равным  -240+10LOG(3,2ГГц/3)=-149.7 dBc/Гц . Этот шум одиночного ФД на выходной  частоте 3,2 ГГц  возрастет на 20LOG(3) и станет на 9,5 дб выше , т.е.  -140,2
Разница в примерно 5.5 дБ  - это чисто из-за разных частот сравнения в пользу "одноколёсной тачки", потому что там частота сравнения в 3,5 раза выше оказалась и формально равна 10LOG(32/(3*3)=5,5 дБ  вне зависимости от нормализованного шума ФД.

 

Возможно, я чего-то недопонимаю, но мне кажется, что Вы опять-таки берёте только одну фазу, а не весь PDS для сравнения. Это во-первых. А во-вторых, вы не учитываете коэффициенты деления в «тачке», которые весьма значительной величины. И если их учтёте, то полученный Вами выигрыш превратится в пыль, и на его месте появится огромный проигрыш.

 

А как-же  некогерентное сложение шумов для ФД?  А так: Оно даст улучшение шума PDS-у в 4 раза (12дБ)при Q=16  и в 15дБ при Q=32.    Хорошо, сделаем многофазную "многоколесную тачку" с таким же количеством ФД и вот PDS опять отстает от тачки на те же самые 10LOG(32/(3*3) что и для отдельно взятых шумов ФД. При этом"многоколесную тачка"  проще PDS из-за того, что целочисленные делители на R и C=N  реализуются проще, чем фазорасщепители и меньше греются. Тачка выиграла !!!

 

Повторюсь, что Вы не показали реального «выигрыша», а по сути - проигрыша «тачки» из-за присутствия в ней больших коэффициентов деления в петле.

 

Что касается простоты «многоколёсной тачки», так это показано ADI при сложении выходов 4-х отдельных микросхем СЧ. Прекрасное подтверждение принципа некогерентного сложения! Спасибо rloc-у за наводку на эту информацию. Чтобы сравнивать такой способ, например, с одним 32-фазным PDS, надо взять 32 таких микросхем от ADI. Разве это проще? - 32 микросхемы против одной PDS. Возможно, каждая из 32-х греться будет меньше, а в итоге, в сумме – огромное потребление.

 

Что надо сделать чтобы выиграл PDS ?    а просто надо, чтобы частоты сравнения парциальных триггеров оказались выше, чем частоты ФД в телеге. Для этого 10LOG(Q/(R*R) должно быть меньше 0.  Это произойдет в случае если Q<R²  или R>sqrt(Q).  Для Q=32 R должно быть более 5 .    Такой вывод не устраивает последние веяния в духе "а-ля Q/R>32/3».

 

PDS и без того выигрывает. Просто надо брать в расчёты не одну его фазу, а весь PDS, в целом, а в «телеге» учитывать неизбежные большие коэффициенты деления в петле ФАПЧ. Писал уже об этом.

 

  21 hours ago, Vitaly_K said:

 

Ну а в PDS крутизну можно восстановить полностью или поднять частично включением УПТ в цепь управления ГУН. Кажется, Вы согласились с этим.

 

Пожалуйста, не отрывайте мои слова от контекста,

Я там делал оговорку что борьбе с шумами ФД это не поможет.

 

Ваша оговорка касалась варианта с использованием XOR в качестве парциальных детекторов, и тогда возникала необходимость включения делителей частоты на 2 на входах XOR. В таком варианте из-за этих делителей, шумы детекторов, как я Вас понял, не только не уменьшаются, но возрастают, по формуле, на 3 дБ. Но ранее Вы привели так много других недостатков такого варианта с XOR (спасибо), что я решил остановиться на варианте с RS-триггерами. Такие делители частоты там не нужны и других недостатков будто бы меньше.

 

Пользуясь случаем, хотел бы больше узнать у Вас о влиянии крутизны детектирования на спектр сигнала. Как переносятся шумы фазорасщепителей на выход СЧ? Допустим, крутизна уменьшилась в К раз. Возрастут ли шумы, относящиеся к фазорасщепителям, на выходе в эти К раз? Останутся ли они прежними, до падения крутизны, при включении УПТ с коэффициентом усиления К?

 

 

Изменено 29 декабря, 2019 пользователем Vitaly_K