|
|
  |
A new concept in Frequency Synthesis, Новая структура синтезатора частоты |
|
|
|
Dec 18 2011, 17:05
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 620
Регистрация: 4-12-09
Из: Kiev
Пользователь №: 54 052

|
Цитата(Шаманъ @ Dec 18 2011, 16:09)  Приветствую всех! В первую очередь хочу поблагодарить всех участников за интересное обсуждение. Ну, а теперь хотелось бы задать вопрос который не понятен мне...как я понял из обсуждения PDS позиционируется в том числе, как замена ЧФД+ДПКД в F-N-DSM синтезаторе, способная решить проблему повышения частоты сравнения. Когда я экспериментировал с F-N-DSM синтезом сам убедился насколько важна линейность ЧФД. Поскольку в PDS синтезаторе присутствует ЦАП (тот, что подсоединен к MSB части) можно утвержать, что он потенциально нелинейный, причем в традиционных CP-ЧФД основная нелинейность в середине х-ки, в ЧФД на базе XOR на концах х-ки (это позволяет ее исключить из рабочей области или минимизировать влияние). А вот в PDS, ИМХО, нелинейность будет присутствовать на всей х-ке (как по причине ошибок ЦАП, так и по причине неидеальности цифровой схемы). В связи с этим меня не покидает мысль, что вариант PDS-DSM в реальном мире не даст ожидаемого эффекта (по тем же причинам, что описал Mark Cloutier с повышением частоты сравнения традиционного F-N-DSM синтезатора)... Обычный PDS в дробном режиме, ИМХО, тоже будет страдать от этого. Не поймите, меня неправильно - мне нравится сама идея и упорство автора, но вижу потенциальную проблему - х-ки синтезатора будут сильно зависеть от точности аналоговых цепей - а ведь F-N-DSM технология была революционной именно в исключении этого влияния - и в этом плане не будет ли PDS шагом назад (может конечно я и не прав - тогда извиняйте - для меня синтезаторостроение дело любительское  )?.. Удачи! Спасибо, что присоединились к обсуждению. Во-первых, вариант PDS-DSM не основной и здесь не обсуждается, хотя и он имеет преимущества по чистоте спектра и быстродействию по сравнению с Frac-N-DSM. Здесь идёт разговор о варианте просто PDS, без DSM, его преимущества особенно значительны. Во-вторых, по сути Вашего вопроса. Разумеется, неточность ЦАПа – основная причина помех на выходе синтезатора. Взгляните на прилагаемый рисунок, на котором показаны интегральные шумы PDS и Frac-N-DSM в сравнении. ЦАП в PDS имеет неточность 0,1% в одном из MSB разрядов (это норма ADI). При полосе ФАПЧ, например, 5 МГц, выигрыш 2 порядка. Вы можете резонно возразить, что это же только один разряд неточный. Тогда давайте представим, что 16 разрядов имеют такую же неточность (если все 32, то ЦАП окажется совершенно точным). Случай, конечно, нереальной, но и тогда выигрыш оказывается в пределах порядка. Тут Тау как-то намекнул, что попробует, если время позволит, смоделировать PDS c ЦАПом, в котором погрешности в разрядах распределены ближе к реальности. Также жду результатов моделирования в ADI. Тогда будет больше ясности. Цитата(тау @ Dec 18 2011, 18:08)  А это ничего , что на странице 9 схема "Evaluation PCB" имеет заземленный через конденсатор вход NREF ? Вас это не смущает? Какой, по Вашему, задается предделитель для REF при помощи ёмкости С9 номиналом 1000pF ? Ну а без шуток -> NREF это просто инверсный (negative) вход дифференциального двухпроводного входа референсной частоты. Да, тут Вы правы. Каюсь. Там делитель только в сигнальном тракте. Однако же это ничего по сути не меняет. Нет там никакой информации, что частоты сравнения в PFD этих чипов могут быть 583 или даже 1300 МГц. Тогда бы это преподносилось совсем по другому, типа Breakthrough! или что-то в этом роде. Много шума было бы вокруг этого, это же американцы. Как спадёт вал вопросов ко мне на этом форуме, спрошу у Марка о деталях. А сейчас только и занимаюсь перепиской здесь, отбиваю атаки. Не понял, почему так получилось, что в моём сообщении оказались ответы двум разным адресатам. И рисунок перескочил не туда, где он должен быть.
Сообщение отредактировал Vitaly_K - Dec 18 2011, 17:11
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Dec 19 2011, 07:43
|

.
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 424
Регистрация: 25-12-08
Пользователь №: 42 757

|
Цитата(Vitaly_K @ Dec 19 2011, 00:25)  Собрался сочинять вопрос для ADI по поводу шумов DAC и сразу же возникли вопросы к Вам: 1. Частота сигнала основного тона в таблице указана. Зачем об этом спрашивать? 2. Что такое AN-928? Не хочется тратить время на "раскопки".
если Вы считаете что фраза из таблицы "fOUT = 50 MHz" говорит о том, что на выходе присутствует тон 50MHz а шум меряется где то поблизости или вдали от него, то Вы ошибаетесь. По методике в AN-928 на частоте измерения ставится полосовой фильтр и МШУ при необходимости , и смотрится просто шум на этой частоте . Где при этом находится тон , и вообще есть ли он как таковой вообще , ничего нигде не сказано ! Это наводит на подозрения. Да и термин NSD они сознательно не расшифровали на 17 странице даташита. Неспроста...
|
|
|
|
|
Dec 19 2011, 09:41
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 620
Регистрация: 4-12-09
Из: Kiev
Пользователь №: 54 052

|
Цитата(тау @ Dec 18 2011, 13:14)  На ЧФД Ref поступает в этой микрухе без предделителя . Подав 7GHz на вход Fin при минимальном коэффициенте деления 12 на ФД со стороны VCO приходит 583 MHz и микросхема просто обязана там работать. Кроме того HMC440QS16 при частоте VCO 2600M (допустимо 2800M) N=2 REF=1300M (частота сравнения) тоже обязана работать по даташиту и нескромно упоминается частота 1280 на одном из графиков для шума. Обе микросхемы ЧФД , хоть и без накачки. Чтобы поставить точку в разговоре о быстродействии ЧФД от Hittite прилагаю таблицу характеристик их микросхемы HMC984LP4E. Это именно сам ЧФД, и, конечно же, тут разработчики выложили все свои возможности. В итоге типовое значение рабочей частоты, при котором они могут гарантировать уровень спуров, - 50 МГц. Предельное значение несколько выше, но что при этом творится со спурами не сообщается. Но в общем картина ясна, и нечего ещё выяснять у разработчиков, незачем отвлекать их от дела.
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Dec 19 2011, 10:56
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 620
Регистрация: 4-12-09
Из: Kiev
Пользователь №: 54 052

|
Цитата(тау @ Dec 19 2011, 09:43)  если Вы считаете что фраза из таблицы "fOUT = 50 MHz" говорит о том, что на выходе присутствует тон 50MHz а шум меряется где то поблизости или вдали от него, то Вы ошибаетесь. По методике в AN-928 на частоте измерения ставится полосовой фильтр и МШУ при необходимости , и смотрится просто шум на этой частоте . Где при этом находится тон , и вообще есть ли он как таковой вообще , ничего нигде не сказано ! Это наводит на подозрения. Да и термин NSD они сознательно не расшифровали на 17 странице даташита. Неспроста... Ничего я не считаю. Просто вижу fout и спрашиваю что это такое, разве не тон? Вы бы лучше дали ссылку на AN_928.pdf, чтобы я не тратил время на его поиски. Для Вас это минутное дело, а я вот уже час потратил безрезультатно. Шаманъ патался помочь мне (спасибо ему), но его ссылка не работает. Даже на запрос в укороченном виде, как http://www.analog.com/static/, получаю в ответ Directory Listing Denied.
|
|
|
|
|
Dec 19 2011, 12:19
|

.
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 424
Регистрация: 25-12-08
Пользователь №: 42 757

|
Цитата(Vitaly_K @ Dec 19 2011, 13:41)  Чтобы поставить точку в разговоре о быстродействии ЧФД от Hittite прилагаю таблицу характеристик их микросхемы HMC984LP4E. Это именно сам ЧФД, и, конечно же, тут разработчики выложили все свои возможности. В итоге типовое значение рабочей частоты, при котором они могут гарантировать уровень спуров, - 50 МГц. Предельное значение несколько выше, но что при этом творится со спурами не сообщается. Но в общем картина ясна, и нечего ещё выяснять у разработчиков, незачем отвлекать их от дела. Не хотите - как хотите. У меня другая картинка есть. Цитата(Vitaly_K @ Dec 19 2011, 14:56)  Вы бы лучше дали ссылку на AN_928.pdf, чтобы я не тратил время на его поиски. Для Вас это минутное дело, а я вот уже час потратил безрезультатно. Шаманъ патался помочь мне (спасибо ему), но его ссылка не работает. У меня его ссылка работает , сразу. Видимо Ваш провайдер с америкой плохо дружит. на всякий случай вкладываю и AN_928 (там посмотрите на стр 11-14)
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Dec 19 2011, 14:51
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 620
Регистрация: 4-12-09
Из: Kiev
Пользователь №: 54 052

|
Цитата(тау @ Dec 19 2011, 14:19)  Не хотите - как хотите. У меня другая картинка есть. Ваша картинка опять-таки про синтезаторы, мы это уже обсуждали. А ЧФД в этих чипах всё тот же. Я привёл его характеристики, когда он выполнен в виде отдельной микросхемы HMC984LP4E, и потому они (эти характеристики) говорят однозначно о его возможностях. Цитата(YIG @ Dec 19 2011, 14:20)  Виталий, возьмите, пожалуйста, AN_928 и не мучайтесь. Как скачаете, удалю. Ну и скачайте, нормальный браузер, Mozila FireFox, например, а то так и будете через пень-колоду со своим IE мучаться.[attachment=63782:AN_928.pdf] Скачал, спасибо.Опять то же самое. Не понимаю, как это получается, что два моих ответа разным адресатам и сделанные в разное время оказываются в одном, вот в этом моём сообщении.
Сообщение отредактировал Vitaly_K - Dec 19 2011, 14:57
|
|
|
|
|
Dec 19 2011, 18:19
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 758
Регистрация: 27-08-08
Пользователь №: 39 839

|
Цитата(Vitaly_K @ Dec 18 2011, 18:19)  Взгляните на прилагаемый рисунок, на котором показаны интегральные шумы PDS и Frac-N-DSM в сравнении. ЦАП в PDS имеет неточность 0,1% в одном из MSB разрядов (это норма ADI). При полосе ФАПЧ, например, 5 МГц, выигрыш 2 порядка. Вы можете резонно возразить, что это же только один разряд неточный. Вот этот рисунок мне и не дает покоя Правда возражения будут другие... Мы сравниваем F-N-DSM синтезатор и PDS синтезатор с ЦАП подключенным к LSB - т.е. в PDS варианте мы компенсируем шумы/спуры возникающие из-за наличия "LSB части" (дробного Кд) с помощью ЦАП, а в варианте F-N-DSM компенсации не происходит - происходит перераспределение плотности шума по спектру. Чувствуете разницу - в таком сравнении F-N-DSM синтезатор никогда не победит (хотя в реальном мире, где нас будет интересовать в основном участок в левой части спектра, исход, ИМХО, не очевиден - как минимум нужно добавить кол-во аккумуляторов и их разрядность  ). Но, вспомним, что есть вариант F-N синтезатора эквивалентный рассматриваемому PDS (в смысле технологии подавления шумов в следствии дробного Кд) - синтезатор с одним аккумулятором и ЦАПом (который компенсирует фазовую ошибку точно также, как в рассматриваемом PDS). В таком сравнении для меня исход не очевиден. Цитата(Vitaly_K @ Nov 13 2011, 18:15)  ... если выбрать управляющий код таким, чтобы исключить дробность, шум резко, на порядок уменьшается. А вот это наводит меня на мысль - при дробном режиме на выходе сумматора будет множество субгармоник опоры и ГУНа, причем они промодулируются шумом, а потом, в следствии нелинейности х-ки, дадут интермодуляционные компоненты. Это все безобразие может восприниматься как увеличение шума. В целочисленном режиме продуктов интермодуляции не будет, а субгармоники сами по себе вряд ли попадут в полосу петлевого фильтра, а если и попадут создадут на выходе дискретные компоненты, а не шум.
|
|
|
|
|
Dec 20 2011, 08:31
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 620
Регистрация: 4-12-09
Из: Kiev
Пользователь №: 54 052

|
Цитата(Шаманъ @ Dec 19 2011, 20:19)  Вот этот рисунок мне и не дает покоя Цитата Правда возражения будут другие... Мы сравниваем F-N-DSM синтезатор и PDS синтезатор с ЦАП подключенным к LSB - т.е. в PDS варианте мы компенсируем шумы/спуры возникающие из-за наличия "LSB части" (дробного Кд) с помощью ЦАП, а в варианте F-N-DSM компенсации не происходит - происходит перераспределение плотности шума по спектру. Чувствуете разницу - в таком сравнении F-N-DSM синтезатор никогда не победит согласен Цитата (хотя в реальном мире, где нас будет интересовать в основном участок в левой части спектра, исход, ИМХО, не очевиден - как минимум нужно добавить кол-во аккумуляторов и их разрядность) не понял, к чему добавить, в PDS или F-N-DSM? Цитата Но, вспомним, что есть вариант F-N синтезатора эквивалентный рассматриваемому PDS (в смысле технологии подавления шумов в следствии дробного Кд) - синтезатор с одним аккумулятором и ЦАПом (который компенсирует фазовую ошибку точно также, как в рассматриваемом PDS). В таком сравнении для меня исход не очевиден. Очень удачное сравнение. В F-N синтезаторе один аккумулятор, а в PDS их 32. Вот в этом и выигрыш. Количество аккумуляторов можно увеличивать, если позволит технология, - соответственно возрастёт и выигрыш.Цитата ... если выбрать управляющий код таким, чтобы исключить дробность, шум резко, на порядок уменьшается. А вот это наводит меня на мысль - при дробном режиме на выходе сумматора будет множество субгармоник опоры и ГУНа, причем они промодулируются шумом, а потом, в следствии нелинейности х-ки, дадут интермодуляционные компоненты. Это все безобразие может восприниматься как увеличение шума. В целочисленном режиме продуктов интермодуляции не будет, а субгармоники сами по себе вряд ли попадут в полосу петлевого фильтра, а если и попадут создадут на выходе дискретные компоненты, а не шум. Это верно, всё зависит от ЦАП. Нужна программа (математическая модель) для расчёта спектра PDS с учётом характеристик ЦАП. За вопросы спасибо.
|
|
|
|
|
Dec 20 2011, 10:18
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 620
Регистрация: 4-12-09
Из: Kiev
Пользователь №: 54 052

|
Цитата(тау @ Dec 17 2011, 23:43)  поясните пожалуйста, что Вы имели ввиду под "оптимизацией под задачу" , на примере такой оптимизации и как она реализуется в PDS, т.е что хорошего этим достигается. Положим, что в системе с ЧФД используется RC-фильтр с частотой среза 1 МГц, а коэффициент передачи разомкнутой система на этой частоте равен 1000. Чтобы обеспечить достаточную устойчивость системы, не теряя перекрытия по частоте, есть только один путь – использовать пропорционально-интегрирующий фильтр (ПИФ), как показано на рисунке <С> в сообщении 156. Будем считать, что достаточно снизить упомянутый коэффициент до 0.5, чтобы устойчивость была удовлетворительной, и тогда потребуется ПИФ с параметром (R1+R2)/R2=2000. При этом ёмкость С2 может оказаться значительной. В случае PDS можно просто уменьшить передачу от ФД в то же число раз с помощью резистивного делителя, без включения ёмкости, как это показано на рисунке <B>. На перекрытие по частоте это не повлияет, так как оно обеспечивается отдельной схемой частотного детектора. Конечно, случай скорее абстрактный, и приведен лишь для того, чтобы рассмотреть вопрос в принципе. А вопрос состоит в следующем. Одинаковы ли будут в этих случаях динамические свойства двух этих систем ФАПЧ? Всё-таки в первом случае включена ёмкость, которая может отрицательно повлиять на динамику. Я пока ничего не утверждаю, а только хотел бы разобраться.
|
|
|
|
|
Dec 20 2011, 15:19
|

.
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 424
Регистрация: 25-12-08
Пользователь №: 42 757

|
Цитата(Vitaly_K @ Dec 20 2011, 14:18)  В случае PDS можно просто уменьшить передачу от ФД в то же число раз с помощью резистивного делителя, без включения ёмкости, как это показано на рисунке <B>. На перекрытие по частоте это не повлияет, так как оно обеспечивается отдельной схемой частотного детектора. Конечно, случай скорее абстрактный, и приведен лишь для того, чтобы рассмотреть вопрос в принципе. А вопрос состоит в следующем. Одинаковы ли будут в этих случаях динамические свойства двух этих систем ФАПЧ? Всё-таки в первом случае включена ёмкость, которая может отрицательно повлиять на динамику. Я пока ничего не утверждаю, а только хотел бы разобраться. Если под "динамикой" Вы подразумеваете скорость перестройки, то с ёмкостью будет медленнее чем без неё. Но без ёмкости возрастут внутриполосные шумы ГУНа недодавленные "плохим фильтром" . Причина проста - шумы Гуна имеют обыкновение расти круче чем 20дб/дек в полосе фильтра в сторону уменьшения отстройки. А подавление будет только 20 дБ/дек для них в варианте фильтра (B ) Ваших рисунков. Потому может получиться ( а может и нет  при идеально нешумящем Гуне ) такой график шумов как во вложении. Цитата(Vitaly_K @ Dec 19 2011, 18:51)  Ваша картинка опять-таки про синтезаторы, мы это уже обсуждали. А ЧФД в этих чипах всё тот же. И ЧФД разные , по разной технологии и 439 микросхема - не синтезатор а чистейшей воды ЧФД и даже без всяких предделителей по обоим входам! Цитата Скачал, спасибо. Опять то же самое. Не понимаю, как это получается, что два моих ответа разным адресатам и сделанные в разное время оказываются в одном, вот в этом моём сообщении. Это всегда так, когда прошло менее 2-х часов между сообщениями и при этом если никто не отвечал, то сообщения одного автора "объединяются". Фича.
Сообщение отредактировал тау - Dec 20 2011, 15:21
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
  |
5 чел. читают эту тему (гостей: 5, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|