В контексте идеи PDS, на мой взгляд, не очень корректно сравнивать ЧФД с одними единственным (!!!) RS-триггером. У вас же их там N штук, и их шумы на выходе суммируются. Идею спасает лишь то, что шумы триггеров будут некогерентны и просуммируются соответствующим образом.

Сообщение отредактировал azoff - Jun 10 2013, 08:50

Во-первых, то, что там триггеров N штук, не влияет на суммарный уровень шума, даже если бы шумы были когерентными. Это потому, что вклад каждого триггера в общий уровень шума составляет 1/N от шума каждого триггера.
Во-вторых, и в PDS можно использовать N штук ЧФД вместо N штук RS-триггеров. И тогда вопрос прозвучал бы как: почему N штук ЧФД, а не N штук RS-триггеров? Но в итоге суть вопроса остаётся всё той же.

Проясните этот момент, пожалуйста.

При суммировании сигналов с выходов RS-триггеров берётся 1/N напряжения (мощности) каждого триггера. В сумме это N x 1/N = 1, что есть напряжение (мощность) одного триггера.

Это в случае R-2-R ЦАПа, верно?

И, к слову, мы же все-таки говорим о фазовом шуме, т.е. у тригеров - это дрожание фронтов, поэтому даже в случае деления напряжения на N - уменьшится ли дрожание фазы?

Сообщение отредактировал azoff - Jun 11 2013, 16:45

Триггеры работают на равновесные сегменты ЦАПа.

Дрожания фронтов триггера трансформируются в амплитудные флуктуации постоянной составляющей на выходе триггера. Триггер как фазовый детектор для того и нужен, чтобы после него выделить фильтром постоянную составляющую. Так что в случае деления на N уменьшится в N раз как постоянная составляющая от каждого триггера, так и её флуктуации.

Опять-таки хотелось бы ближе к физическому смыслу. Увеличили ток Charge Pump, и из-за этого увеличилось усиление ЧФД. Как оно могло увеличиться, если нормированная крутизна его характеристики осталась прежней, т.е. 1/2пи? Нельзя ли это как-то изобразить в виде некоторой эквивалентной схемы?

Сообщение отредактировал Vitaly_K - Jun 16 2013, 18:55

перенес в эту тему, т.к. по смыслу ближе.

Vitaly_K, PDS строится не только на выходных RS триггерах, там еще и фазорасщепитель даст вклад в шумы и добавляются шумы с шин питания RS триггеров. В стандартном ЧФД с накачкой заряда используемые D-триггера строятся на основе RS триггеров , а вместо фазорасщепителя ,предположим, шумит ДПДК. В этом они имеют нечто общее . А различие в том что в стандартном ЧФД практически нет шумов с шин питания на выход или оно очень сильно уменьшено дифференциальной схемой получения сигнала ошибки фазы. В PDS на текущий момент варианта использования дифф сигнала по выходу нет , который бы снижал влияние шумящего питания. Поэтому, разница между шумами в структуре PDS и ЧФД при прочих равных условиях (частота работы, технология изготовления) заключается в том что в PDS низкочастотные шумы с шин питания прямиком попадают на выход ФД и модулируют фазу в окрестности несущей.

Ну хорошо, в принципе, можно использовать и ЧФД с накачкой, а не RS-триггеры. И что тогда, всё будет в порядке?

не могу ответить на Ваш вопрос, потому что не знаю как прикрутить ЧФД в структуру PDS.

Прикрутить-то просто - заменить на ЧФД каждый из RS-триггеров. Но даст ли это выигрыш по шумам? То, что ЧФД как бы изолирован от шумов источника питания, это хорошо, но есть и другие причины для шума. Значительный вклад в картину шумов вносит нестабильность удержания заряда на конденсаторе изодромного звена. А на неё влияют внутренние утечки в конденсаторе, утечки через закрытые переходы транзисторов и через ограниченное сопротивление нагрузки. Также шумы возрастают и из-за нелинейности характеристики (излом в самом её центре из-за неравенства токов в плечах схемы). В итоге можно больше проиграть, чем выиграть.
А вот такой вопрос: какие ФД использутся в реальных синтезаторах с ультра-низкими шумами, в том же QS?

Дешевые и доступные, там не ФД шумы определяет.

Есть даже статья, где пишет какой конкретно ФД используется - ADF4002
http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDeta...rnumber=4623101

конечно , пмсм. В PDS ЕМНИП существует цепь ОС по фазе и отдельная для поиска частоты, сигналы которых перед ГУН складываются. Шум от схемы поиска частоты проникает на выход суммарного сигнала управления ГУН. Даже если частота найдена , то эта цепь все равно плодит шумовое напряжение.

Это преувеличение. Вклад - незначительный. Не сталкивался на практике (микрофонный эффект не разбираем) , имхо больше шумят резисторы по сравнению с конденсаторами, но и шумы резисторов меньше чем собственный шум ЧФД.

спуры будут .

Это справедливо для дробного режима , но там есть и метод борьбы - вывод ФД на линейный участок небольшим смещением. При этом ищется компромисс между ростом шумов из-за принудительного разноса фронтов срабатывания D триггеров (влияет увеличение относительного времени активной работы ключей CP) и снижением фракциональных шумов DSM при выводе на линейный участок. Итого компромиссное ухудшение по сравнению с целочисленным достигает 10-15 дБ. В целочисленном режиме нелинейность характеристики на шум не влияют, заметным образом.

пассивные смесители. После того как ЧФД отработал , последний отключается из петли. пока писал rloc уже ответил.

Посмотрел дэйташит на ADF4002. О шумах там наиболее интересны рисунки 7 и 8. Но не всё понятно, ссылок на эти рисунки не нашёл. Для какой частоты сигнала первый из этих рисунков? Там всего около -100 дБн, и отстройки не меньше 1 кГц. Полоса ФАПЧ 60 кГц. Второй рисунок – прямая, как стрела, линия – больше похож на теоретический. При частоте сравнения 100 МГц и частоте сигнала 10 ГГц получим те же -100 дБн. В общем, не понял, в чём Вы видите особые шумовые достоинства этой схемы? Да ещё, как Вы пишите, не ФД определяет шумы, что-то ещё добавится. Тогда уж и совсем плохо. Поясните, пожалуйста.


В схеме поиска используется нелинейный фильтр, широкий при поиске и очень узкий после захвата частоты. Это существенно снижает его влияние на шумы. Но, в принципе, её вообще можно отключать, когда она отработает своё.


Очень интересно. Что за схема таких смесителей, можно пример? Rloc писал о другом.