Перейти к содержанию
    

Фазовые шумы и скорость PLL

Я разрабатываю синтезаторы, и столкнулся с таким противоречием: при скорости перестройки порядка 0.2...0.5 мс , фазовые шумы лучше чем 91 дБc/Гц при отстройке на 10кГц не получаются. Применяю PLL фирмы Analog Devices типа ADF4112, генератор с перестройкой 700...1300 МГц и фазовыми шумами 100 дБc/Гц при отстройке на 10кГц . Так вот есть вопрос к отцам российского синтеза: получал кто-нибудь при перечисленных выше параметрах(0.2...0.5 мс, 700...1300 МГц) фазовые шума на уровне хотя бы 100 дБc/Гц при отстройке на 10кГц?

 

Сразу скажу , что получал эту цифру но при уменьшении времени перестройки раза 3...5.

 

Есть предположение что применение PLL с дробным коэффициентом деления поможет решить проблему, но я их никогда не применял, но уже заказал на попробовать.

 

Жду ваших ответов и предложений, заранее спасибо.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я разрабатываю синтезаторы, и столкнулся с таким противоречием: при скорости перестройки порядка 0.2...0.5 мс , фазовые шумы лучше чем 91 дБc/Гц при отстройке на 10кГц не получаются. Применяю PLL фирмы Analog Devices типа ADF4112, генератор с перестройкой 700...1300 МГц и фазовыми шумами 100 дБc/Гц при отстройке на 10кГц . Так вот есть вопрос к отцам российского синтеза: получал кто-нибудь при перечисленных выше параметрах(0.2...0.5 мс, 700...1300 МГц)  фазовые шума на уровне хотя бы 100 дБc/Гц при отстройке на 10кГц?

 

Сразу скажу , что получал эту цифру но при уменьшении времени перестройки раза 3...5.

 

Есть предположение что применение PLL с дробным коэффициентом деления поможет решить проблему, но я их никогда не применял, но уже заказал на попробовать.

 

Жду ваших  ответов и предложений, заранее спасибо.

 

 

 

Вообще говоря, либо частота сравнения слишком низкая, либо опора слишком плохая. В первом случае fractional-N поможет.

 

Но вообще, на указанных частотах не получить -91 дБ/Гц затруднительно - ессно, если шаг не слишком мал - но в этом случае не обойдешься одной петлей.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В данной системе шаг 100кГц, но так как полоса фильтра ФАПЧ около 3.5 кГц(связано со скоростью перестройки), то фазовые шумы при отстройке на 10 кГц по теории не привышают -91 дБс/Гц с PLL ADF4112 ( теория представлена в "PLL Performance, Simulation, and Design

3rd Edition" в разделена "Chapter 13 PLL Phase Noise Modeling and Behavior"на сайте Analog Devices)

Там представлена незамысловатая формула:

PN Floor = Lp - 10 * log10(comparison frequency) - 20 * log10(N)

Из которой следует что фазовый шум в полосе пропускания фильтра :

Lp =PN Floor + 10 * log10(comparison frequency) + 20 * log10(N)

 

Для ADF4112 PN Floor=-216 dBc/Hz

 

Тоесть на 1ГГц получаем =-86 dBc/Hz (и эта цифра не зависит от ГУНа и ОГ, ежели они конечно не хуже этой цифры) , а на отстройке в 10 кГц получаем -91 дБс/Гц

 

Так в том и состоит вопрос, может кто то получал лудшее на другой элементной базе к примеру?

 

И каким боком может помочь вторая петля?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В данной системе шаг 100кГц, но так как полоса фильтра ФАПЧ около 3.5 кГц(связано со скоростью перестройки), то фазовые шумы при отстройке на 10 кГц по теории не привышают -91 дБс/Гц с PLL ADF4112 ( теория представлена в "PLL Performance, Simulation, and Design

3rd Edition" в разделена "Chapter 13 PLL Phase Noise Modeling and Behavior"на сайте Analog Devices)

Там представлена незамысловатая формула:

PN Floor = Lp - 10 * log10(comparison frequency) - 20 * log10(N)

Из которой следует что фазовый шум в полосе пропускания фильтра :

Lp =PN Floor  + 10 * log10(comparison frequency) + 20 * log10(N)

 

Для ADF4112 PN Floor=-216 dBc/Hz

 

Тоесть на 1ГГц получаем =-86 dBc/Hz (и эта цифра не зависит от ГУНа и ОГ, ежели они конечно не хуже этой цифры) , а на отстройке в 10 кГц получаем -91 дБс/Гц

 

Так в том и состоит вопрос, может кто то получал лудшее на другой элементной базе к примеру?

 

И каким боком может помочь вторая петля?

 

 

Убедитесь прежде всего, что ГУН имеет обещанные параметры без ФАПЧ- он может шуметь сильнее например из-за питания.

 

Проверьте Вашу схему на родной AD-программульке, которую можно найти на их сайте - ADIsimPLL. Но на вскидку, при полосе ФАПЧ 3.5 кГц, и phase margin 45 градусов, у вас на 10 кГц будет больше шума из-за "ушей" ФАПЧ. И вообще, к расчетным величинам следует прибавлять ... дБ. :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Убедитесь прежде всего, что ГУН имеет обещанные параметры без ФАПЧ- он может шуметь сильнее например из-за питания.

ГУН имеет свои -100 дБс/Гц на 10 кГц отстройки, это я проверял.

 

А на счет "ADIsimPLL" ( я пробовал Version 2.702), с неё все и началось...

 

Похоже что меня спасет только fractional-N, или же есть новые предложения.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Убедитесь прежде всего, что ГУН имеет обещанные параметры без ФАПЧ- он может шуметь сильнее например из-за питания.

ГУН имеет свои -100 дБс/Гц на 10 кГц отстройки, это я проверял.

 

А на счет "ADIsimPLL" ( я пробовал Version 2.702), с неё все и началось...

 

Похоже что меня спасет только fractional-N, или же есть новые предложения.

 

Все-таки - какой шаг перестройки?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я разрабатываю синтезаторы, и столкнулся с таким противоречием: при скорости перестройки порядка 0.2...0.5 мс , фазовые шумы лучше чем 91 дБc/Гц при отстройке на 10кГц не получаются. Применяю PLL фирмы Analog Devices типа ADF4112, генератор с перестройкой 700...1300 МГц и фазовыми шумами 100 дБc/Гц при отстройке на 10кГц . Так вот есть вопрос к отцам российского синтеза: получал кто-нибудь при перечисленных выше параметрах(0.2...0.5 мс, 700...1300 МГц)  фазовые шума на уровне хотя бы 100 дБc/Гц при отстройке на 10кГц?

 

Сразу скажу , что получал эту цифру но при уменьшении времени перестройки раза 3...5.

 

Есть предположение что применение PLL с дробным коэффициентом деления поможет решить проблему, но я их никогда не применял, но уже заказал на попробовать.

 

Жду ваших  ответов и предложений, заранее спасибо.

 

Очень советую заглянуть сюда: www.synergymwave.com

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Глянул еще раз - даже AD-ишная утилитка дает шум больше требуемого при ваших параметрах и подстановке любого реального ОУ. Слишком малая частота сравнения - начинает проявляться шум чего бы то не было. :(

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Глянул еще раз - даже AD-ишная утилитка дает шум больше требуемого при ваших параметрах и подстановке любого реального ОУ. Слишком малая частота сравнения - начинает проявляться шум чего бы то не было.

 

В томто вся и соль...

Мне было интересно, может у кого то лудше получалось...

Про ОУ не может быть и речи, они шумят как поровозы.

А частоту сравнения повышать нельзя, поэтому нужны будут fractional-N.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Глянул еще раз - даже AD-ишная утилитка дает шум больше требуемого при ваших параметрах и подстановке любого реального ОУ. Слишком малая частота сравнения - начинает проявляться шум чего бы то не было.

 

В томто вся и соль...

Мне было интересно, может у кого то лудше получалось...

Про ОУ не может быть и речи, они шумят как поровозы.

А частоту сравнения повышать нельзя, поэтому нужны будут fractional-N.

 

А паразитки? Правда у Вас полоса маленькая. Помню - с ними повозиться пришлось.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А паразитки? Правда у Вас полоса маленькая. Помню - с ними повозиться пришлось.

 

Что понимается под "паразитки"?

 

И полоса чего маленькая?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А паразитки? Правда у Вас полоса маленькая. Помню - с ними повозиться пришлось.

 

Что понимается под "паразитки"?

 

И полоса чего маленькая?

 

 

Osobennost'ju raboty fractional-N est' nalichie spurious na otstrojkah channel_spacing/2. Ih uroven' zavisit ot realizatsii scetchika i mozhet zadavat'sja v smysle shum v obmen na uroven' spurious. No takzhe ih uroven' zavisit i ot polosy PLL - chem ona menjshe po otnoshenijy k channel_spacing, tem oni men'she.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

вопрос к разработчикам синтезаторов. я построил синтезатор на базе PLL MB15E03 (Fujitsy) и использовал внешний charge pump на pnp npn паре транзисторов для расширения его диапазона работы c 5в до 8в с сохранением чувствительности vco , но время захвата петли ухудшилось с 10мсек до 25 мсек граничная частота транзисторов 300мнц, при увеличение полосы петли 1/10 -1/20 опорной частоты время захвата уменьшается но растет выброс частоты в соседний канал и растут шумы несущей , что влияет на качество FSK модуляции. Увеличение чувствительности vco так же не желательно из за роста фазовых шумов несущей.

Если у кого то есть практический опыт выхода из этой ситуации я буду благодарен за совет.

 

И еще может кто то встречал информацию как построить модель PLL в SPICE OrCADA для анализа воздействия модуляции при прямом инжектировании модулирующего сигнала в фильтр петли.

к сожалению EW Genesys не позволяет провести такой анализ

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

вопрос к разработчикам синтезаторов. я построил синтезатор на базе PLL MB15E03 (Fujitsy) и использовал внешний charge pump на pnp npn паре транзисторов для расширения его диапазона работы c 5в до 8в с сохранением чувствительности vco , но время захвата петли ухудшилось с 10мсек до 25 мсек граничная частота транзисторов 300мнц, при увеличение полосы петли 1/10 -1/20 опорной частоты время захвата уменьшается но растет выброс частоты в соседний канал и растут шумы несущей , что влияет на качество FSK модуляции. Увеличение чувствительности vco так же не желательно из за роста фазовых шумов несущей.

Если у кого то есть практический опыт выхода из этой ситуации я буду благодарен за совет.

 

И еще может кто то встречал информацию как построить модель PLL в SPICE OrCADA для анализа воздействия модуляции при прямом инжектировании модулирующего сигнала в фильтр петли.

к сожалению EW Genesys не позволяет провести такой анализ

 

Время перестройки синтезатора зависит от следующих параметров: полосы фильтра ФАПЧ, крутизны перестройки ГУНа (МГц/в), тока charge pump ( в твоем случае ты его похоже не учел), коэффициента деления ДПКД (коэффициент передачи петли).

Для моделирования в принципе неплохая прога от AD «ADIsimPLL» ( я пробовал Version 2.702). В ней можно подобрать оптимально значение номиналов фильтра ФАПЧ.

В ней же можно посмотреть воздействие модуляции.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...