|
|
  |
Почему ЧФД с накачкой заряда, а не просто RS-триггер? |
|
|
|
Aug 27 2012, 12:29
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 620
Регистрация: 4-12-09
Из: Kiev
Пользователь №: 54 052

|
Цитата(тау @ Aug 27 2012, 14:17)  RS триггер будет шуметь больше , при использовании его выхода как источника напряжения, подаваемого на ГУН. Потому что к фазовым шумам добавятся амплитудные шумы с шин питания триггеров. В ЧФД как с накачкой так и без (HMC439) шумы питания ослабляются действием операции аналогового вычитания токов (с накачкой) или напряжений (HMC439 - схемой дифференциального включения фильтра на ОУ на выходе ФД) . Насколько шум будет бОльший - вопрос темный. Что-то никто не отреагировал на моё предложение провести аналогию между триггером + ОУ и разрядом обыкновенного ЦАПа? Разве есть тут какое-то принципиальное различие, и нельзя ли считать, что шумы RS-триггера с ОУ будут того же порядка, что и шумы ЦАПа? Цитата(rloc @ Aug 27 2012, 14:28)  Чем шумы RS-триггера будут отличаться от шумов любой другой микросхемы, сделанной по той же технологии? Если мы имеем дело с чистым выходом, без преобразования, то ответ прост - ничем. Если интересуют шумы BiCMOS технологии, то можно в первом приближении взять шумы делителя 2-63 микросхемы LMX2541 - "Divider Noise Floor vs. Frequency", стр. 14. Пожалуйста, дайте точную ссылку на этот материал. А то, если ввести в поиск “Divider Noise Floor vs. Frequency”, много чего находится, но всё не то. Цитата(VCO @ Aug 27 2012, 14:45)  Поправьте меня, если я ошибаюсь, но быстродействие ФАПЧ прежде всего определяется частотой среза внутрипетлевого ФНЧ, а не частотой сравнения. Этот фильтр - это тот ключевой элемент, который был проигнорирован в вышеназванной теме. Именно он определяет фазовые шумы ФАПЧ до частоты среза. Для VCO:Тут надо определиться, что первично, а что вторично. По-моему, первична частота сравнения, а частота среза фильтра зависит от частоты сравнения, - чем она выше, тем шире может быть фильтр.
|
|
|
|
|
Aug 27 2012, 12:31
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 773
Регистрация: 19-07-11
Из: г.Николаев, Украина
Пользователь №: 66 305

|
Цитата(VCO @ Aug 27 2012, 14:45)  ... но быстродействие ФАПЧ прежде всего определяется частотой среза внутрипетлевого ФНЧ, а не частотой сравнения. Этот фильтр - это тот ключевой элемент, который был проигнорирован в вышеназванной теме. Именно он определяет фазовые шумы ФАПЧ до частоты среза. Внутрипетлевой ФНЧ - это не фильтр с присущей ему частотой среза, а пропорциональный интегратор, у которого нет определенной частоты среза. В данном случае речь может идти о полосе пропускания всей ФАПЧ, которая определяется постоянными времени интегратора. При широкой полосе пропускания ФАПЧ хорошо давятся фазовые шумы ГУН и плохо давятся фазовые шумы опоры. При узкополосной ФАПЧ не давятся фазовые шумы ГУН и хорошо давятся фазовые шумы опоры. Добавление ФНЧ последовательно с интегратором обычно делается для подавления спуров, которые определяются частотой сравнения. Частота среза этого ФНЧ должна быть намного меньше частоты сравнения.
Сообщение отредактировал Proffessor - Aug 27 2012, 12:35
|
|
|
|
|
Aug 27 2012, 12:48
|

Voltage Control Output
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 598
Регистрация: 21-07-09
Из: Kursk
Пользователь №: 51 436

|
Цитата(Vitaly_K @ Aug 27 2012, 15:29)  Тут надо определиться, что первично, а что вторично. По-моему, первична частота сравнения, а частота среза фильтра зависит от частоты сравнения, - чем она выше, тем шире может быть фильтр. Далеко не всегда частота среза выбирается пропорциональной частоте сравнения, но вобщем Вашу мысль понял. Жаль только Вы мою мысль так и не поняли... ... Я имел в виду тот факт, что ФАПЧ является системой с ОС по частоте, а этот фильтр (интегратор) нужен для обеспечения устойчивости этой ОС. Уберите фильтр - ФАПЧ сорвётся. Тоже относится и к повышению частоты и снижению подавления за пределами полосы, которое для частот выше 10 МГц имхо почти неизбежно.
Сообщение отредактировал VCO - Aug 27 2012, 13:01
--------------------
Слово - не воробей, вылетит - не пощадит
|
|
|
|
|
Aug 27 2012, 13:30
|

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

|
Цитата(Vitaly_K @ Aug 27 2012, 16:29)  Что-то никто не отреагировал на моё предложение провести аналогию между триггером + ОУ и разрядом обыкновенного ЦАПа? Разве есть тут какое-то принципиальное различие, и нельзя ли считать, что шумы RS-триггера с ОУ будут того же порядка, что и шумы ЦАПа? вроде бы обсуждалось уже в другой ( старой) теме Цитата По шуму обыкновенный ЧФД пока выигрывает у PDS по приведенному шуму для несущей ниже 1 GHz. Сравним -140-150dbc/Hz для "обычного" ЧФД в фракциональном режиме и частоте сравнения порядка 100M и -126 dbc/Hz (110nV/Hz) для ЦАПА по аналогии с DDS типа AD9912. Этот шум ЦАПА PDS , пройдя через ФНЧ и ГУН появится на выходе в виде фазового шума с уровнем -123 dBc/Hz +-6dB. ( для этого считаем действующую девиацию фазы θd в полосе 1 гц разделив 110 нановольт на крутизну 2V/8pi . Восьмерка в знаменателе взята из-за пониженной крутизны PDS. Полученную девиацию пересчитываем в уровень ф.ш. как 20LOG(θd/2) ) Вы наверное опять станете возражать в том ключе , что ЦАП в DDS необыкновенный и поэтому шумит из-за многих причин , а есть мол уникальные ЦАПы , которые шумят на 2 порядка меньше.
|
|
|
|
|
Aug 27 2012, 15:59
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 620
Регистрация: 4-12-09
Из: Kiev
Пользователь №: 54 052

|
Цитата(тау @ Aug 27 2012, 16:30)  Вы наверное опять станете возражать в том ключе , что ЦАП в DDS необыкновенный и поэтому шумит из-за многих причин , а есть мол уникальные ЦАПы , которые шумят на 2 порядка меньше. Ничего возражать не буду. И вообще я уже и не помню, кто, что и когда говорил. Возможно, где-то я был неправ, готов покаяться. В общем, как говорится, «простите, если что не так». Давайте говорить не о каком-то уникальном, а вполне реальном ЦАП, например, который встроен в DDS чип AD9914. Более того, посмотрим на шумы этого DDS в целом, чтобы учесть и шумы предшествующей логики. Картинку прилагаю. Следует ли из этого, по упомянутой мной аналогии, что шумы RS-триггера на такой же частоте 3,5 ГГц будут не выше?
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Aug 28 2012, 10:25
|

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

|
Цитата(Vitaly_K @ Aug 27 2012, 19:59)  Давайте говорить не о каком-то уникальном, а вполне реальном ЦАП, например, который встроен в DDS чип AD9914. Более того, посмотрим на шумы этого DDS в целом, чтобы учесть и шумы предшествующей логики. Картинку прилагаю. Следует ли из этого, по упомянутой мной аналогии, что шумы RS-триггера на такой же частоте 3,5 ГГц будут не выше? в единицах размерности dBc/Hz сопоставлять эти картинки и прямо прогнозировать шумы синтезатора типа PDS нельзя. пмсм нужно перевести dBc/Hz из значений на картинках в dBm/Hz , с учетом выходной мощности (будет примерно -150 dBm/Hz) , перевести в nV/Hz с учетом Rнагр, пересчитать в девиацию фазы с учетом крутизны фазового детектора ( она у Вас зависит от R,C,Q ) и посчитать уже выходной шум в dBc/Hz через логарифм. И это было бы еще полдела. В действительности нужны кривые не фазового шума, которые Вы привели в картинках, а спектральная плотность мощности шума на выходе DDS , когда он вырабатывает нулевую частоту (постоянное напряжение), тактируемый предложенной Вами частотой 3.5 ГГц . Ведь во время захвата частоты в PDS на выходе ЦАПа должен быть постоянный уровень, а не синус, не так ли ? На приведенных картинках нет нулевой частоты с выхода DDS и какой будет уровень фазового/амплитудного шума на выходе ЦАП не совсем понятно.
|
|
|
|
|
Aug 28 2012, 12:34
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 620
Регистрация: 4-12-09
Из: Kiev
Пользователь №: 54 052

|
Цитата(тау @ Aug 28 2012, 13:25)  в единицах размерности dBc/Hz сопоставлять эти картинки и прямо прогнозировать шумы синтезатора типа PDS нельзя. пмсм нужно перевести dBc/Hz из значений на картинках в dBm/Hz , с учетом выходной мощности (будет примерно -150 dBm/Hz) , перевести в nV/Hz с учетом Rнагр, пересчитать в девиацию фазы с учетом крутизны фазового детектора ( она у Вас зависит от R,C,Q ) и посчитать уже выходной шум в dBc/Hz через логарифм. И это было бы еще полдела. В действительности нужны кривые не фазового шума, которые Вы привели в картинках, а спектральная плотность мощности шума на выходе DDS , когда он вырабатывает нулевую частоту (постоянное напряжение), тактируемый предложенной Вами частотой 3.5 ГГц . Ведь во время захвата частоты в PDS на выходе ЦАПа должен быть постоянный уровень, а не синус, не так ли ? На приведенных картинках нет нулевой частоты с выхода DDS и какой будет уровень фазового/амплитудного шума на выходе ЦАП не совсем понятно. Пока что обсуждение шло по теме, т.е. о шумах RS-триггера. Вот и возникла аналогия с ЦАП, а из неё - вывод, что шумы триггера будут не бОльшими. Если же применить эту аналогию к PDS синтезатору (т.е. считать, что шумы парциальных детекторов будут не хуже), то для пересчёта этих шумов на выход, конечно же, необходимо учесть крутизну фазового детектора. Был бы премного Вам обязан, если бы Вы сделали этот пересчёт, например, для крутизны E/8pi.
|
|
|
|
|
Aug 28 2012, 20:08
|

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

|
Цитата(Vitaly_K @ Aug 28 2012, 16:34)  для крутизны E/8pi. предположим минус 150 dBm\Hz шум качественного ЦАПа на некоторой отстройке XXX от 0 (нуля) на выходе ЦАП если его нагрузка 50 Ом , то это будет 7 nV\sqrt(Hz) Делим 7 nV на крутизну ФД (E/8pi, причем для частоты работы триггеров 3-4 ГГц E вряд-ли превысит 1 Вольт) Получаем 7/(1/8pi)=175*10^-9 радиана В нормированный фазовый шум по формуле 20LOG(175*10^-9 /2 )= -141dBc\Hz Это фазовый шум ФАПЧ с ЦАП (или триггеры Vitaly_K) в качестве выхода ФД в полосе пропускания петли на отстройке XXX от несущей , без умножения в петле (предполагается что PDS работает без умножения и без делителя со стороны VCO) и без учета фазового шума опоры, которая предполагается идеальной.
|
|
|
|
|
  |
3 чел. читают эту тему (гостей: 3, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|