Не, я с ЖИГамим более не работаю и другим не желаю. И с фазосдвигающими петлями в октавном синтезе пока дела не имел.

Маловероятно, но обратиться к ведущим производителям не помешало бы.
Да хотя бы к тем же MEURO, а то по их медленному сайту непонятно, что они производят на ЖИГ-сферах.
Может получиться так, что кто-либо из производителей увидит некоторую нишу в области применения YIG.

Нарушу затишье на Форуме. Очередное обновление Обзора см. по ссылке

https://yadi.sk/i/7hO4uVO6qHpnL

Буду рад отзывам, если даже и критическим.

Фундаментально так, очень хорошо, особенно в плане нетипичных схем. Вот если бы еще к каждой схеме добавить обзор ФШ, достижимые времена перестройки (для многопетлевых важно), наличие спуров и пораженных частот ( в ближней и дальней зоне спектра), да свести сравнение схем синтезов в таблицы по параметрам....

За отзыв спасибо. Полностью с Вами согласен – хорошо было бы… Но боюсь, моих способностей на это не хватит. Вот если бы подключились соавторы… Не согласитесь ли быть таковым?

Хороший обзор! Я еще в прошлый раз, например, узнал о паре необычных схем.

Могу предложить раздел про фазовый и частотнофазовые детекторы дополнить одной незаслуженно забытой схемой ЧФД на элементе XOR (в обзоре информация только про ФД на XORе). Информацию о нем можно найти в датащите на AD9901. Сама схема хороша отсутствием нелинейности в середине х-ки (как с ЧФД на двух Д-триггерах), и думаю по шумам тоже будет очень достойно выглядеть. Я когда экспериментировал с Fractional-N технологией с дельта-сигма модулятором (еще до того, как появились интегральные решения по этой части) так и не смог получить приемлемого результата с ЧФД на двух Д-триггерах (на "рассыпухе"), а с вариантом как у AD9901 получилось очень хорошо.

Спасибо за положительный отзыв.
Конечно, буду рад получить от Вас описание такого варианта ЧФД. По вашей ссылке это отдельная микросхема. А используется ли такой ЧФД в микросхемах Fractional-N PLL синтезаторов? Имеется ли информация о шумах, даёт ли она какой-то выигрыш? Ничего этого в дэйташите нет.

Да, схема интересная, заслуживает быть включённой в обзор, надо разбираться. Спасибо за наводку. Но прежде хотелось бы получить от вас ответы на некоторые вопросы, как от специалиста, который работал с такой схемой.
1. Обладает ли она астатизмом второго порядка (по фазе)? Похоже, что нет, и рабочая точка ФД, с увеличением начальной расстройки, будет сползать на край его характеристики. Не так ли?
2. Почему у AD9901 такая низкая частота сравнения как всего лишь 200 МГц, и когда линейный участок характеристики детектирования сокращается до 100 грд против потенциальных 360? Или это потому, что разработка около 20-летней давности?
3. Можно узнать, что конкретно у Вас получилось с этой схемой и почему того же не получалось с D-триггерами на "рассыпухе"? Кстати, ЧФД был с накачкой?
4. И опять-таки повторюсь, что если такая схема имеет достоинства, то применяется ли она в современных микросхемах Fractional-N PLL синтезаторов?

Специалист громко сказано - я только любитель.


Ставите интегратор и она будет им обладать.


Думаю даже не 20ти летней, а постарше. А много ли есть ФД с "всего лишь" 200МГц частотой?


Обычный однопетлевой синтезатор с ДДПКД и модулятором третьего/четвертого порядка. Это синтезатор для КВ трансивера, проект делался давно (еще в 2000..2001годах). Работает и по сей день. Главный выигрыш был от устранения нелинейности в х-ке обычного ФД, ибо если есть нелинейность, то красивый шум модулятора может за счет интермодуляции стать ужасным (продукты интермодуляции шума в дальней зоне возникшие из-за нелинейности попадут в ближнюю). Возможно в интегральном исполнении традиционный ФД более симметричный и линейный, чем был в моем варианте на расыпухе серии 74АС и транзисторах, но с обычным ФД, не смотря на узкополосную ФАПЧ, при включении модулятора шум возрастал до неприличия, а с ФД а-ля AD9901 все оставалось практически без изменений.

Главный недостаток слабое (точнее никакое) подавление частоты сравнения, возможность прямого проникновения шума источника питания в цепь управления.


Я встречал упоминание о таком ФД в одной статейке Ульриха Роде (где он его позиционировал как Ultra Low Noise). И в паре диссертаций на тему Fractional-N синтезаторов. В интегральных м/сх не встречал - почему не знаю. Но в них всех широко используют "костыли" к обычному ФД на двух D-триггерах, чтобы сдвинуть рабочий участок фазового детектора в зону, где нет существенной нелинейности. На интегральные микросхемы я бы не равнялся - как пример, принцип Fractional-N синтезатора с модулятором известен и используется с 86го года или даже раньше, патенты закончились до 2000го, если не раньше, а когда появились более-менее нормальные микросхемы? Я как-то хотел пообщаться с человеком из Hittite на тему такого ФД, но пришлось от радио немного отвлечься, и контакт был потерян

Если исключить схему накачки, то как мне казалось проблемы с "dead zone" решены. Сейчас нет производителей использующих в чистом виде D-триггеры, как это в классическом виде принято рисовать.

Статья Олега aka Шаманъ в QEX http://www.locutus.it/sundry/F-N_Synth.pdf

Сообщение отредактировал ledum - Mar 21 2016, 06:06

На чём строить интегратор? Если на операционном усилителе (а он только приближённо интегрирует), то, как мне кажется, он всего лишь выделит постоянную составляющую, пропорциональную фазовому сдвигу, который, в свою очередь, пропорционален начальному частотному рассогласованию - чем оно больше, тем больше и сдвиг. Астатизма по фазе не получается. Не ставить же электромотор – то был бы настоящий интегратор.


Да сколько угодно есть. Если только о цифровых схемах, то это, например, RS-триггер или тот же XOR, который как раз и используется в обсуждаемой схеме. Они ведь могут работать на частотах много выше чем 200 МГц.


Насколько серьёзны эти проблемы? Как правило, частота сравнения на 3 порядка выше полосы пропускания ФАПЧ. Неужели ж трудно при этом отфильтровать помеху на частоте сравнения? А шумы источника питания действуют ведь не только на ФД, но и на другие элементы схемы, например, на тот же ГУН. Не проще ли зафильтровать сам источник питания? Главное достоинство обсуждаемой схемы, как мне кажется, исключительно низкие шумы ФД, и это на много важнее остальных проблем.


Пожалуйста, если у Вас есть ссылки на упомянутые работы, сообщите мне. А этот человек из Hittite не Mark Cloutier? По-моему, он там главный разработчик синтезаторных микросхем. Я несколько раз обращался к нему с вопросами, и он подробно отвечал. Можно спросить и о таком ЧФД.

Но вопрос к Олегу в связи его статьёй.
В приведенной там схеме ЧФД на её выходе интегратора нет. Смещалась ли рабочая точка ФД при перестройке частоты синтезатора?
И ещё вопрос. Почему выбрана дельта-сигма модуляция (DSM) четвёртого, а не третьего порядка? Не замечали ли Вы, что четвёртый порядок даёт больший шум квантования, чем третий порядок? Естественно, в полосе частот близкой к нулю, т.е. много меньшей частоты, на которой шум резко возрастает при любом порядке DSM. Эту то полосу и используют на практике как полосу прозрачности ФАПЧ.

Ну как же не получается? Самый натуральный на ОУ интегратор получится, да, не идеальный, а что схема с накачкой заряда есть идеальный интегратор?

Более того я сейчас использую простой ФАПЧ, чтобы смотреть фазовые шумы звуковухой. Так там в качестве ФД балансный смеситель (ADE-1+) и интегратор на ОУ в петлевом фильтре. Все захватывается и фаза двух генераторов получается в квадратуре - это хорошо видно по постоянному напряжению на выходе балансного смесителя.


Сколько угодно можно сделать В виде готовых IC я не уверен, что в списке будет много больше 10 разных наименований. Конечно, может я просто не достаточно хорошо знаю подобную современную элементную базу.


Мне они никогда не мешали, но ведь выпускаемые ИС часто используют в целочисленном режиме, а там частота сравнения может превышать полосу петли всего раз в десять.


Когда все на рассыпухе, то наверное просто, а когда это ИС, то может быть расфильтровать питания разных узлов уже задача не такая простая - не знаю этих особенностей.


Конечно, а как бы иначе частота ГУН изменялась бы.


С третьим порядком все работало нормально, и даже шум в дальней зоне на пару-тройку дБ меньше был (что ожидаемо), но присутствовали спуры. Природу их возникновения я не изучал, по уровню они были небольшие (где-то -90дБ), кол-во тоже совсем небольшое, переход к четвертому порядку эту проблему разрешил. Возможно проблема возникла из-за длинных аккумуляторов (32бита с младшим битом установленным в "1").
Да, в то время многих нюансов не знал, потому в схемотехнике есть косяки, да и делалось из того, что было под рукой - сейчас бы сделал многие вещи немного по-другому.

Сейчас неспешно ваяю новый синтезатор такого же назначения, но там будут традиционные технологии (это меня VCO надоумил пойти в этот раз по "проверенному" традиционному пути, и я в принципе с ним согласен, хотя некоторые вещи о которых он говорил и оказались несколько преувеличены ).

Сообщение отредактировал Шаманъ - Mar 21 2016, 11:17

Обеспечивает ли такая схема полосу захвата, равную полосе удержания? Не вносит ли интегратор существенную долю в общие шумы? И вообще хотелось бы больше узнать о такой схеме. Можете дать ссылки на источники?

Но вот что интересно: ни в одной из микросхем от ADI (а их примерно 20) не используется 4-ый порядок. Они ограничиваются 3-им. По моим расчётам, чем выше порядок, начиная с 4-го, тем выше шум квантования. Вот такой парадокс. Пытался прояснить этот вопрос в ADI, но они не ответили.

Если интегратор применяется совместно с ЧФД, то да.


Шумы ОУ конечно же добавит. Сколько - зависит и от ОУ, и от параметров петли. Можете взять ADISimPLL и помоделировать - он поддерживает разные конфигурации фильтров. Ссылки на источники, даже не знаю - наверное любая книга по ФАПЧ должна содержать вариант ФД с выходом "по напряжению" и интегратор на ОУ в петлевом фильтре.


Я могу только сделать некоторые предположения:
1. У них аккумуляторы короче, чем у меня и возможно хватает третьего. По идее чем длиннее аккумулятор, тем больший порядок придется выбирать, чтобы не образовывалось палок.
2. При увеличении порядка уменьшается минимальный Кд ДПКД, а также увеличиваются скачки фазы на ФД - т.е. увеличивается рабочий участок ФД, который должен быть линейным. Еще увеличивается сложность и потребление схемы.
3. Может наличие некоторого числа палок в спектре вписывается в их ТЗ. И они были готовы пойти на компромисс, учитывая минусы от применения 4го порядка.

А так, да с шумом есть такой момент. Вот скрин эксперимента по проверке ДДПКД/модулятора - Кд установлен побольше, чтобы можно было посмотреть спектр с помощью звуковухи. Получается вот так (только имейте ввиду шкала не калибрована и не приведена к полосе 1Гц - эксперимент проводился просто чтобы посмотреть на форму шума и оценить правильность реализации модулятора):

В обоих случаях младший бит на входе модулятора был установлен в "1", чтобы генерировалась ПСП максимальной длины. Хорошо видно, что шум у четвертого выше, но также хорошо видно, что у третьего есть палки в ближней зоне. В моем случае шум в ближней зоне не имел решающего значения (синтезатор с достаточно узкополосной петлей ФАПЧ), потому я выбрал вариант без палок. Ну и еще замечание по "измерителю" - возможно увеличение шума в ближней зоне при переходе к 4му порядку возникло из-за интермодуляции в звуковой карте (ДД на спектре более 110дБ однако).

Сообщение отредактировал l1l1l1 - Mar 26 2016, 19:46