Привет всем!
У меня возник новый вопрос по надоевшей всем теме:
В опору ФАПЧа попадает "грязь" - явление часто встречающееся.
Результирующая реакция на это оказалась, для меня, неожиданной и катастрофической:
В пределах полосы фильтра обратной связи PLL "грязь" опоры умножаются на N^2 (по мощности, N-коэффициент умножения частоты), как и должно быть, но на границе полосы происходит полная жопа - "грязь" растет еще на 20db плюс к этому, а то и больше.
Я это проверял на разных схемах PLL - результат примерно один.
Системное моделирование показывает, что ничего такого не должно быть.
В чем причина?
С этим явлением я столкнулся, когда потребовалось делать быстро перестраиваемые PLL с полосой петли ~1МHz и более.
Малейшая наведенная "грязь" опоры на уровне за -100db выплывает на выходе в виде беды под -30db.

Аналогично, занимаюсь "быстрыми" синтезаторами, но с таким явлением не сталкивался (3-кратное тьфу!). Никогда пока не делал полосу фильтра более 250 кГц, кроме тех случаев, если делал опору на ФАПЧ (полосу всегда стараюсь выбирать по точке пересечения характеристик умноженного ГОЧ и ГУНа, если это возможно). Читал, что при полосе активного ФНЧ в единицы-десятки МГц начинают сказываться паразитные ёмкости и индуктивности и не всякий ОУ ведёт себя устойчиво именно на частоте среза (для этого он сам должен иметь довольно высокую частоту единичного усиления). С пассивными фильтрами с такими проблемами тоже не сталкивался даже на МегаГерцовых частотах.
Как я понял, грязь - это шумы, а не спуры. Тогда встречный вопрос: "А каким образом шумы попадают в опору?" Или это всё-таки спуры?

Мало информации. Хотя бы порядок частот выхода и опоры? какой синтез целый или дробный? Предположительные причины спуров в опоре? Может лезут в другом месте, не через опору. Вон в обсуждаемом на цкухаме Элекрафте К3 влепили в опору, кстати DDS-ную, лестничный фильтр на 2-х кварцах +-1.2кГц на 5МГц. Т.е. можно сначала побороть спуры в опоре, а потом, посмотреть - может и не она виновата. С внешней опорой есть ли палки? Я до сих пор - уже 3 года не могу найти причину появления палок на +-63кГц от несущей в нашем синтезе на L диапазон - нигде и близко таких частот нет, а палки стоят с уровнем где-то минус 80дБс. На куче разных синтезов и разных опор.
Ну и самое главное - какой порядок фильтра? Из учета, что фильтры выше второго потенциально неустойчивы, вроде, а выше третьего - абсолютно неустойчивы. Что не значит, что он загудит - надо четко отслеживать петлевое усиление. И симуляторы здесь часто глючат - грабли не показывают.

Сообщение отредактировал ledum - Sep 7 2010, 06:39

У Вас активный фильтр? (Если полоса операционника недостаточна, то он внесёт дополнительный фазовый сдвиг, который Вы и увидите при измерении фазовых шумов)

Частота сравнения какая?

Спасибо откликнувшимся!
Вот подробности:
Целочисленная PLL умножает на 32 опору 100МГц, частота сравнения 50МГц (половина опоры).
Полоса фильтра 1МГц, фильтр чиста-пассивный.
На выходе палки пролазят однозначно через опору, это не спьюры, а усиленные наводки.
Картина такая: на границе полосы наводки опоры усиливаются на 20db сверх ожидаемых ~36db.
При полосе фильтра 3 МГц, вообще было более 30db и в выходном спектре были видны "яйца" не от наводок, а просто усиленные шумы.
То есть усиление грязи опоры было под 60db!!! и на выходе были видны малейшие наводки на опору.
PLL был на AD4007 c VCO от Hittite.
Картина повторилась и на совсем другой схеме.
Беда проявляется тем сильнее, чем шире полоса PLL.

А активный не пробовали? О Хиттайте время от времени проскакивают сообщения о повышенных токах утечки по входу управления. Они дают максимальный 10uA у hmc388lp4. Типовый не известен. Большинство же вообще ничего не дают.
При больших токах утечки могут проявиться спуры при пассивном фильтре.
Вообще-то странно. У меня почти Ваша ситуация. Опора 90, сравнение 45, выход - под 2.9ГГц на ROS, ADF4106, пассивный, с полосой под 0.5МГц - никаких чудес со спурами, кроме указанных выше 63кГц, но они нам не мешают.

Сообщение отредактировал ledum - Sep 7 2010, 12:17

Регистры правильно грузятся? Номиналы фильтра правильные?

когда-то возникали похожие проблемы при некорректном расчете ФАПЧ, думаю необходимо проверить запас устойчивости по фазе (в общем случае как системы автоматического регулирования)

Боюсь (по своему горькому опыту! ), что здесь, чтобы получить помощь от других, придётся выкладывать всё на чистоту: схему и ПЭ, плату, сборку, спектрограммы и мн. др. Или лабать самому, тоже дело далеко небесполезное (по своему сладкому опыту). Я думаю, что информация о том, что немногие участники форума сталкивались с Вашей проблемой - уже сама по себе важная информация. Значит, что-то у Вас не так!!! ИМХО, разумеется!

Согласен с YIG, схема, монтаж, разводка на плате многое могут сказать. Если можете выкладывайте все.

То автору темы. Проверьте все-таки компоненты на пересортицу. С ADF4007 надо очень постараться сделать неправильно, с учетом того, что у нее нет регистров (пин-программируемая, если это можно так назвать). Особенно если ФАП в захвате. Внимательно посмотрите эквивалентную схему именно Вашего Хиттайта. Там бывают приколы с емкостью - то 6.5пФ, то 75пФ. Какой ток перекачки установили резистором?

Сообщение отредактировал ledum - Sep 8 2010, 08:19

Сталкивался с анологичной проблемой. Связана она с ГУНами от Hittite. Как правильно подметил __Sergey_, у ихних ГУНов большой ток утечки по управляющему входу, и это прописано во всех даташитах. На мой взгляд может помочь активный фильтр. Я в своем случае применил другое решение, извеняюсь за ранее расказать не могу какое именно.

Ну, вообще-то, это ledum подметил, а __Sergey_ даже не определился с видом помех в спектре сигнала: то это у него "палки", то "наводки", то "шумы", в общем ХЕЗ что такое! А по моему, высокий ток утечки влияет прежде всего на уровень спур, особенно в широкой полосе ФНЧ ФАПЧ.

Согласен, но надо при этом уточнить ОУ. На мой взгляд - лучше всего подойдёт OPA211: http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/opa211.html .
Если же активный фильтр схемотехникой не предусмотрен, то придётся сужать полосу. Или резать дорожки и повышать порядок фильтра.

Я как-то заметил что много чедес бывает когда adf-ам (да и другим синтезаторам) не хватает мощи на входе да и когда ее слишком много тоже не очень хорошо. Вот они там в даташитах пишут -20 дб, -25 дб, а у меня при -10 уже глючило. Вобще потерь по входу очень легко насабирать. Еще заметил что если гун от adf-а не развязан, то это тоже не слишком хорошо. А как-то раз ваще была какая-то загадачная зявязка по питанию. После того как поставил стабилизаторы точнехонько на 3 в и побольше кандеров, то все исчезло.

EVAL-ADF4007EBZ1 тоже может помочь