Как я понял, здесь перенос частоты с помощью ЖИГ-генератора и DDS производится на относительно небольшое расстояние от ближайшей подпорки (опоры), поэтому резкого ухудшения фазового шума не произходит. Стало быть ФШ в петле главным образом определяются опорой, делителями и ФД, при этом шумы последнего доминируют. Правильно ли я понял архитектуру синтезатора?

Опора преобразуется в сетку с достаточно крупным шагом, например, прямым синтезом, как в новых PSG. С этой сеткой ЖИГ преобразуется вниз на частоту ДДС, где сравнивается с самим ДДС на ЧФД. С ЧФД обратно на ЖИГ. Как-то так. Шумы определяются ЧФД, опорой и качеством схемы образования крупной сетки.

Да, применения типа калибровки/поверки измерительной аппаратуры, измерения фаз. шумов и т.п.

В настоящее время косвенный синтез закрывает текущие потребности (где-то до 10 мкс - имеется ввиду массовый спрос, а не отдельные применения). Ну, а дальше, по-видимому, придётся переходить на прямой синтез (DA, DDS и их комбинирование).

Точно. Возвращение на круги своя: частотный синтез – “всего лишь” распределение сигнала опоры в нужном диапазоне с нужным шагом. А PLL – это полосовой фильтр (далеко не идеальный), подчищающий огрехи (спуры) реализации сетки частот. В этом отличие от простейших синтезаторов, где PLL выполняет функцию умножителя частоты. В итоге имеем: PLL-умножитель--посредственный синтезатор, PLL-фильтр--хороший синтезатор, ну и последний шаг: идеальный синтезатор - no PLL.

Как кто-то здесь ранее заметил, такой подход используется практически во всех малошумящих синтезаторах. Но, он (применённый непосредственно, как Вы тут описали) имеет один существенный изъян – спуры за счёт использования двух частотно-некратных опор (опора в формирователе сетки и опора, идущая на ФД - т.е. DDS). ФД работает как тот же смеситель, т.е. придётся проверять mf1+-nf2 и, скорее всего, усложнять всю эту идилию. Интересно, но во многих (без имён, но в самых что ни на есть крутых моделях) этот факт почему-то игнорировался. В результате находились спуры в спектре - довольно редко, довольно трудно отыскать, если не знать част. план, но тем не менее...
Вывод: если в дополнение к низким шумам нужны ещё и гарантировано низкие спуры (не typ, а max), то нужно гарантировать, чтобы бы продукты смешения (и сетки, и ФД) не попадали в полосу ФАПЧ.

Косвенный синтез - это, как я заметил, главным образом выше 10 мкс, за редким исключением - единицы мкс (когда он делается на рассыпухе и микросхемах с параллельным управлением типа Peregrine Semiconductor), до 1 мкс - крайне редко. Основные ограничения быстродействия: последовательный управляющий интерфейс и ФНЧ на операционном усилителе, где для обеспечения устойчивости фильтра полюса приходится растаскивать в спектре ОУ, а компоненты - выбирать в ограниченном диапазоне номиналов, проблемы, решаемые главным образом переходом на дискретные компоненты, что далеко не всегда приемлемо. Поэтому ФАПЧ для свехбыстрых решений (до 1 мкс) для большинства разработчиков недоступны.

Вот тут у меня назрел второй , очень важный для меня вопрос: Как сделать PLL - идеальным полосовым фильтром с характеристикой, близкой к прямоугольной. Слышал о многих оригинальных решениях: цифровой ФНЧ, многозвенный LC-фильтр, ФНЧ, построенные на принципах, обеспечивающих высокую добротность, но на практике в подовляющем большинстве конструкций вижу классические ФНЧ на ОУ 3-7 порядка, причём, как правило, однозвенные, или пассивные фильтры 3-го порядка. В чём дело? Почему доминируют именно такие решения? Ведь для обеспечения максимального быстродействия и идеального подавления помех за пределами полосы пропускания характеристика ФНЧ должна быть максимально близкой к идеальной.

А надо ли лучше? Простая ФАПЧ на ОУ с примочкой из RC по выходу обеспечивает спад АЧХ 40 дБ/дек за полюсом RC. До него - 20 дБ/дек. Для устойчивости полюса растаскивают на порядок друг от друга, сами же пишете. Так что третий полюс будет уже в сто раз дальше, чем срез петли. Для средненькой ФАПЧ 100 кГц будет 10 МГц.Чего там давить-то? Даже с двумя полюсами здесь получится 60 дБ, а на 100 МГц отстройки - 100 дБ. Не хватает? Ну и звон при перестройке появляется при опрямоуголивании характеристики.

По-моему варианту - надо. Требуют давить весь мусор за пределами петли минимум на 100дБ при минимальном времени перестройки. Ваши раскладки на 100 дБ подавления имхо не совсем верны, частоты PFD выше 100 МГц так сильно давить не получается, они очень хорошо "прошивают" ОУ и топологию через паразитные цепи, их уровень на выходе обычно не ниже -80 дБн при любой частоте среза, даже если её взять в 200-500 раз ниже частоты сравнения. Может быть дело в кривых руках, но -90 дБн - это пока предел подавления частоты сравнения, которого мне удалось достичь в широкополосных ФАПЧ. Ну и звон можно устранять коммутируемым на время перестройки дополнительным фильтром ценою небольшого увеличения теоретически достижимого (без учёта звона) времени перестройки.

YIG
Проблема легко решается дополнительными ФНЧ за пределами петли.

В некоторых древних схемах видел режектор на частоту PD и на вторую ее гармошку в виде фильтр-пробок

Вот это уже ближе к телу, как говорил Ги де Мопассан. Комбинашка в виде ФНЧ и режекторного фильтра, возможно, и есть то, что нужно, режектор можно сделать отключаемым на период перестройки ФАПЧ. Спад соворупной АЧХ будет максимально крутым, вот только пока непонятно, как повлияет совокупная ФЧХ на форму спектра ФАПЧ? Но есть смысл попробовать!

максимально крутая совокупная АЧХ , как сказал Dr.Drew, даст выбросы переходного процесса на фронте напряжения ГУН . Смысл в том чтобы в нескольких октавах от границы полосы пропускания петли PLL АЧХ не была слишком крутой, желательно по кривой Гаусса ( что выполнить трудно). А вот если пробки будут отстоять от гранцы PLL раз эдак в 10-30 , уже можно на что-то рассчитывать. Доп фильтр не должен сильно влиять на запас по фазе на границе петли, т.к. загудит. А влиять будет , и чем прямоугольнее хотите АЧХ сделать, тем сложнее реализовать, если вообще возможно.

А что скажите по поводу такого решения фильтра? "A Low Spur Fractional-N Frequency Synthesizer Architecture"

по идее годится только для фракционального 1-го порядка, когда строго известно что нужно давить. Но 1-й порядок не фонтан по уровню спуров вообще , что видно даже в их симулинковой модели. В цифровом моделировании с плавающей запятой при 32-64 разрядах подавить-то можно по их принципу, но как такой фильтр встроить в аналоговую цепь перед VCO ? наверное никак, и АЦП-ПЛИС-ЦАП тут будут дико выглядеть. Разве что на переключаемых емкостях, но тогда будут спуры от проникновения паразитных зарядов переключения в эту высокоомную цепь.
Современные фракциональники имеют порядок DSM модулятора 3 ... 4-й и этот принцип из статьи им не подходит, хотя бы из-за рандомизации , техники дизеринга.

Но я ведь и не стремлюсь сделать частоту среза, приближенной вплотную к частоте сравнения, хотя бы как в классике в 20 раз ниже ( в 10 раз уже за пределами моего понимания). Если посчитаете спуры от частоты сравнения для классического 20-кратного варианта, то и увидите их примерно на уровне -60 - -70 дБн, что и реальные данные обычно подтверждают. Переходные процессы при таком классическом ФНЧ будут минимальными по времени. Далее включаем режектор и додавливаем спуры за пределы -100 дБн. Вроде всё логично... Короче, пробовать надо в ближайшем быстром проекте, о результатах постараюсь сообщить.
Очередной раз спасибо, ledum, за светлые мысли, очередной раз убедился, что местный ftp-сервер Вам точно не нужен, ну разве что, как файлообменник.

Тут у лично у меня всё просто - дробники в быстрых решениях с очень чистым спектром не применяю принципиально, а в относительно грязных и относительно медленных вариантах максимально сужаю полосу для HMC700, даже не напрягаясь на оптимизацию соотношения. Полная перестройка в пределах диапазона там всё равно медленная.
Слава богу, такие решения требуются нечасто и чаще там более подходят синтезаторы на PMYTO.

YIG - пусть даже ради прикола, гляньте Реда, желтый который - справочное пособие по высокочастоной схемотехнике , например, http://files.zipsites.ru/prikladnye_nauki/...emotekhnike.rar Рис. 2.107 и Рис. 2.111 - в этом архиве это первая и 4 страницы 3 части. Эллиптические фильтры. Но их согласовывать надо. Фильтр-пробки, последовательные на землю мне кажутся предпочтительнее. Но надо проверять
Ну а ситуация с полосой ФАПа в 1/10 - 1/50 от частоты сравнения чаще правило, чем исключение, у меня тоже

Сообщение отредактировал ledum - Oct 20 2011, 07:44

А где я сказал что к этому следует стремиться ? Просто предупредил, что максимальная крутость спада АЧХ после границы петли - непреодолимое препятствие для получения ровности полки ФШ , отсутствия ушей на границе петли PLL, минимизации выбросов ПХ.