Jump to content

    
Green_Smoke

Синтезаторы частот. От концепции к продукту.

Recommended Posts

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites
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.

Edited by тау

Share this post


Link to post
Share on other sites
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?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
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.

Share this post


Link to post
Share on other sites
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

Рис-03.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
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.

Share this post


Link to post
Share on other sites
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_Kможно 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 Fc/Fr 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.  

 

Edited by Vitaly_K

Share this post


Link to post
Share on other sites
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.

Share this post


Link to post
Share on other sites
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.

Share this post


Link to post
Share on other sites
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.

Edited by тау
запятые точки опечатки

Share this post


Link to post
Share on other sites
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?

 

 

Edited by Vitaly_K

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, Vitaly_K сказал:

А Вы опять готовы к атаке?

Больше похоже на защиту прописных истин, причем тау старается размышлять с разных точек зрения, а Вы закоренело держитесь за "Надо рассматривать PDS в целом", а все что порочит PDS, во внимание не принимается.

 

3 часа назад, Vitaly_K сказал:

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.

Печально, что споры не приводят ни к чему новому, больше похоже на топтание на месте, циклически, кругами. Мне кажется не для кого не секрет, что шумы выходной синтезируемой частоты не могут быть меньше 20*log(Fsynt/Fref), вопрос с каким коэффициентом добавятся шумы ФД (как впрочем и других элементов) к этому значению, вне зависимости от схемы синтеза. Где Fref - опорная частота, например 100МГц, а сами шумы рассматриваются внутри петли.

 

3 часа назад, Vitaly_K сказал:

Полоса ФАПЧ может быть расширена вплоть до 10 МГц при опоре 1 ГГц.

Ранее говорил, что скорее всего структура PDS может быть реализована только по технологии CMOS, что сильно ограничивает частотный потенциал PDS на уровне 400-500 МГц по тактовым частотам на сегодняшний день. Сравнивать с интегральными DDS, работающими на единицах ГГц, смысла нет, потому что на высоких частотах работает только аналоговая часть, а цифровая при этом - на многократно более низких частотах - /8, /16 ... , за счет принципа распараллеливания операций, что в PDS, как Вы говорили, невозможно.

 

3 часа назад, Vitaly_K сказал:

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.

Также неоднократно здесь обсуждали применение офсетных схем переноса, без деления, но почему Вы, Vitaly_K, никогда не сравниваете с ними, для меня остается загадкой. Кроме фраз вроде: сложные, дорогие и т.д., ничего другого не встречал. На мой взгляд, если взять ядро офсетной схемы, без узлов привязки к 10 МГц, умножения частоты 100МГц, выходных делителей (для расширения частотного диапазона вниз) и аттенюаторов, то схема получается компактнее и дешевле PDS. Фактически, ядро офсетной схемы можно собрать на одной микросхеме, причем готовой, серийно выпускаемой.

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 часов назад, Vitaly_K сказал:

В PDS умножения нет.

Есть. Для шумов парциальных детекторов шум возрастает на 20LOG(Q/C), что связано с умножением частоты работы детекторов до выходной частоты. То что детекторы работают на пониженной частоте в PDS Вами не отрицается - это уже неплохо.

 

11 часов назад, Vitaly_K сказал:

Надо рассматривать PDS в целом. Тогда и проявится его фактическое быстродействие. Писал уже об этом.

Плохо писали. Там в обосновании быстродействия есть грубая ошибка (емнип), заключающаяся в ложной мантре "умножения нет". А тут еще чем больше Q/С (Q/R)  тем больше это самое умножение. Писал уже об этом в предыдущем сообщении.

 

11 часов назад, Vitaly_K сказал:

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.

Вы полностью проигнорировали смысл моего предыдущего сообщения, очень жаль.

 

11 часов назад, Vitaly_K сказал:

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

да нету в тачке "больших" коэффициентов деления. Они меньше чем в PDS для той же сетки получаемых частот при нововведенном ограничении для PDS  Q/R>32/3.

 

11 часов назад, Vitaly_K сказал:

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?

выходные шумы фазорасщепителей складываются по мощности с приведенными ко входу ФД шумами парциальных ФД и умножаются в (Q/С) раз, или в децибелах добавляется 20LOG(Q/С). От крутизны это не зависит до тех пор пока шумы УПТ (и элементов фильтра фапч) не станут превалировать.  Стоит помнить, что выход фазорасщепителей (как делителей частоты) не может иметь собственный шум ниже чем некоторая величина порядка минус 150 dBc/Hz.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
14 hours ago, rloc said:

  13 hours ago, Vitaly_K said:

А Вы опять готовы к атаке?

 

Больше похоже на защиту прописных истин, причем тау старается размышлять с разных точек зрения, а Вы закоренело держитесь за "Надо рассматривать PDS в целом", а все что порочит PDS, во внимание не принимается.

 

Ну уж если я Вам так надоел с моей «закоренелостью», то можете меня игнорировать и не участвовать в обсуждении. Спасибо тау, он меня пока ещё терпит.

 

  13 hours ago, Vitaly_K said:

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 раз. В PDS умножения нет.

 

Печально, что споры не приводят ни к чему новому, больше похоже на топтание на месте, циклически, кругами. Мне кажется не для кого не секрет, что шумы выходной синтезируемой частоты не могут быть меньше 20*log(Fsynt/Fref), вопрос с каким коэффициентом добавятся шумы ФД (как впрочем и других элементов) к этому значению, вне зависимости от схемы синтеза. Где Fref - опорная частота, например 100МГц, а сами шумы рассматриваются внутри петли.

 

С печальностью согласен. И с остальным тоже. Дело только в разнице отношения Fsynt/Fref в PDS и в синтезаторах с ДПКД.

 

  13 hours ago, Vitaly_K said:

Полоса ФАПЧ может быть расширена вплоть до 10 МГц при опоре 1 ГГц.

 

Ранее говорил, что скорее всего структура PDS может быть реализована только по технологии CMOS, что сильно ограничивает частотный потенциал PDS на уровне 400-500 МГц по тактовым частотам на сегодняшний день. Сравнивать с интегральными DDS, работающими на единицах ГГц, смысла нет, потому что на высоких частотах работает только аналоговая часть, а цифровая при этом - на многократно более низких частотах - /8, /16 ... , за счет принципа распараллеливания операций, что в PDS, как Вы говорили, невозможно.

 

В ADI моделировали PDS на частотах порядка 300 МГц под технологию CMOS 0.25 мк. И всё было в порядке. А было это 2 десятилетия назад. Уж наверное за прошедшие после того годы технологические нормы значительно снизились. Так что не похоже, что названные Вами цифры 400-500 МГц являются приговором для PDS.

  

  13 hours ago, Vitaly_K said:

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.

 

Также неоднократно здесь обсуждали применение офсетных схем переноса, без деления, но почему Вы, Vitaly_K, никогда не сравниваете с ними, для меня остается загадкой. Кроме фраз вроде: сложные, дорогие и т.д., ничего другого не встречал. На мой взгляд, если взять ядро офсетной схемы, без узлов привязки к 10 МГц, умножения частоты 100МГц, выходных делителей (для расширения частотного диапазона вниз) и аттенюаторов, то схема получается компактнее и дешевле PDS. Фактически, ядро офсетной схемы можно собрать на одной микросхеме, причем готовой, серийно выпускаемой.

 

Офсетные схемы? Да, сложные и дорогие. Например, QuickSyn Александра Ч. (Вдруг это его зацепит и он войдёт в дискуссию, хотелось бы и его послушать). Сравнивать надо сравнимые вещи – однопетлевые синтезаторы с ФАПЧ. Например, PDS против Fractional-N PLL (рынок забит ими!).

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, Vitaly_K сказал:

Офсетные схемы? Да, сложные и дорогие. Например, QuickSyn Александра Ч.

Со времен QuickSyn много воды утекло. Узнайте, сколько изменений претерпел современный вариант синтезатора. Обратите внимание на синтезатор Андрея (Dr.Drew), цитирую сообщение почти 2-х годовой давности:

 

В 08.02.2018 в 15:59, Dr.Drew сказал:

Внесу интригу. Синтезатор на LMX2594. Шагает по 1 Гц с палочками менее 60 дБ. Занимает, примерно, 60х40 мм, включая генераторную часть MOXO-100, сдвоенный импульсник LT3570, микроконтроллер в LQFP64. Измерен на половине максимальной частоты. Первое включение.

post-51342-1518094493_thumb.png

 

Речь в этом сообщении шла об офсетном синтезаторе с применением LMX2594. Что останется от 60x40 мм, если убрать всю обвязку: питание, опорник, микроконтроллер ... ? Vitaly_K, уверены что PDS может составить конкуренцию по размерам, цене, потреблению, шумам, уровню ПСС ... ?

 

2 часа назад, Vitaly_K сказал:

В ADI моделировали PDS на частотах порядка 300 МГц под технологию CMOS 0.25 мк.

Для нормы 250нм 300 МГц - близко к граничной частоте отдельного транзистора, простая схема суммирования - около 50 МГц, что подтверждается ограничением на частоту ФД тех времен. По современным меркам, например LMX2594 - это тех. нормы 28-45нм и граничные частоты работы ФД около 400 МГц:

 

image.thumb.png.90370f48e12e3830d339182438be4d3c.png

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.