Уважаемые коллеги, назрела необходимость вынести в отдельную тему вопросы:

1) Сложение некоррелированных источников: от кварцевых и сапфировых генераторов до оптических.
2) Сложение фазовых детекторов, умножителей и делителей частоты.
3) Сложение активных элементов: транзисторов и усилителей.
4) Кросскорреляция и кроссвариация, как методы повышения точности измерения и формирования.
5) Виды шумов, причины возникновения, статистические особенности.
6) Границы применимости различных методов сложения.
7) Цифра или аналог? Сложение АЦП, ЦАП.

Приглашаю Всех желающих принять участие в обсуждении. Приветствуется смелость и оригинальность решений, на гране возможного и невозможного. Формат общения - сначала написал, потом подумал - не возбраняется В процессе лишние откинем, дополним и дорисуем. Главное - не прятать мысль в голове, сегодня она кажется Вам бесполезной, а завтра "голодный ум" в паре тысяч км найдет ее недостающим звеном в своей схеме. Возможно просто не хватает падения яблока с дерева, чтобы осмыслить силу тяготения.



И так, начну с задачи. Необходимые куски, с позволения, дублирую из соседней темы, чтобы не нарушать пространственно-временного континуума:



Как один из вариантов, мной было предложено решение:


Chenakin, и позже Stanislav, высказали мнение о когерентном сложении на основе узкополосного кольца ФАПЧ:



wjs, а как насчет "треуголки"? Здесь можно найти рациональное зерно, или оставим метод для измерений?


Но на этом дело не заканчивается:

Пожалуйста, дайте ссылку на статью.

Обсуждали в соседней теме, должна быть знакома Вам.

Да, эта статья мне знакома. Там за счёт некогерентного сложения шумов фазовых детекторов должен быть выигрыш, как я понимаю, 10lgK (теоретически), где K – количество детекторов. А вот в источнике от Fujitsu, на который я ссылался, там есть ещё и фактор повышения частоты сравнения в N=4 раза. Т.е. теоретически выигрыш должен бы быть 20lg4+10lg4 = 12+6=18 дБ? Подчёркиваю – теоретически. Подтвердить же это экспериментом практически невозможно из-за шумов других элементов. Не так ли? Это к Вашему замечанию, что «повышение частоты и некогерентное сложение - это одно и то же. Рассматривать нужно что-то одно».

Ну откуда Вы это взяли? Где написано? И выигрыш от повышения частоты не 20lg4, а 10lg4, точно такой же, как и при некогерентном сложении. Некогерентное сложение и повышение частоты - одно выводится из другого, но никак не вместе суммируется.

Там и в самом деле об этом ничего не написано. Это я сам по своей необразованности такое придумал. Но пытаюсь разобраться. Вы уж извините меня за назойливость. Шумы на выходе мульти-ФД уменьшились на 10lg4. Коэффициент их умножения в петле уменьшился в 4 раза (за счёт повышения частоты сравнения). Разве это не ещё добавка в 20lg4? Чисто теоретически.

Если коэффициент умножения уменьшается в 4 раза, шумы падают на 20log4, но за счет применения 4-х разнесенных по времени детекторов шум на суммарном выходе поднимается на 10log4, и в итоге выигрыш составляет 20log4 - 10log4 = 10log4.

Если рассматривать одновременное сложение нескольких детекторов, то повышения частоты нет, но суммарный шум на выходе ФД уменьшается на 10log4 , и соответственно на столько же увеличивается выигрыш (фактически за счет того, что мощность полезной составляющей увеличивается на 20log4, а шумовой - на 10log4).

Возможно, я Вас не понимаю из-за того, что каждый из нас по-разному представляет сам единичный ФД. Для Вас, видимо, это ЧФД с накачкой заряда, а для меня это просто RS-триггер. Если триггеров несколько, скажем К=4, то их выходы суммируются с весом 1/K=1/4, и потому с полезной составляющей ничего не происходит, она остаётся на прежнем уровне. А шумы уменьшаются на 10lgK=6 дБ. И дальше по выходу ФАПЧ при снижении коэффициента деления в петле, будет ли так же, как Вы пишите, или как-то по-другому?

Неважно, что мы складываем, при разнесении по времени суммарные шумы триггеров увеличиваются в абсолютном и относительном значении на 10log4. Какая разница: накачка заряда или суммирование на резисторах? Я писал в общем виде, для примера можно взять HMC439, где нет никакой накачки.

Ну это уже совсем за гранью моих возможностей понимания. Не иначе как чудо. Пусть даже шумы будут когерентными, точной копией друг друга. Но если от каждого ФД взять 1/K долю и все эти доли сложить, то получим исходный шум одного ФД. Откуда может возникнуть увеличение на 10lgK?

Почему Вы от каждого ФД берете долю? Примите ФШ одного триггера за 1 и считайте выигрыш/проигрыш относительно этой единицы.

Vitaly_K, мне сложно разбираться в Ваших долях и системах измерения. Не мучайте меня, сядьте посчитайте и дайте утвердительный ответ. Вы уже столько лет занимаетесь этой темой, можно было и промоделировать и теоретически доказать.

Ещё раз прошу извинить меня. Больше не буду Вас мучить. Только в последний раз, иначе жаль, поскольку мы с Вами, как мне кажется, уже вплотную подошли к ответу на мой вопрос.

Я так и делаю, принимаю фазовый шум одного триггера за единицу. А доли получаются согласно схемы (прилагаю).

Не правильно рассуждаете. За единицу надо брать триггер вместе с резистором. Все производители стараются получить максимальный ток на выходе, увеличить крутизну характеристики. И если мы хотим улучшить хар-ки, то должны некоторым образом складывать несколько ФД с максимальными токами, иначе к чему эта возня?

Если Вы резисторами уменьшите ток в K раз относительно одного триггера, то при одинаковых частотах работы Ваша схема ничем не будет лучше по шумам относительно обычного ФД с сигма-дельта модулятором.

Ну что же, жаль, что не могу Вас больше беспокоить, ибо обещал. В любом случае спасибо за участие.

Но есть ведь и другие участники форума, и потому обращаюсь к ним за помощью. Как считает rlock, «за единицу надо брать триггер вместе с резистором». Хорошо, пусть будет так, сути вопроса это не меняет. Пускай эта «единица» шумит больше, чем сам триггер, дело не в этом. Вопрос остаётся тем же: каков будет суммарный шум этих «единиц» в количестве К, если их сложить с весами 1/K?

Что касается приведенной схемы ЦАП, то где бы я о ней не писал, всегда приводил оговорку, что такое упрощённое представление ЦАП сделано лишь для того, чтобы показать весовые соотношения его разрядов. На самом же деле это что ни на и есть самый обыкновенный, стандартный сегментированный ЦАП.

K/(K*K)=1/K