Уменьшил разность частот. Новые картинки во вложении тут. Разность частот 10кгц, вернее , с учетом 4/5 отношения частот, одна частота 2000кГц , другая 2510 кГц.
Желтые линии - это выход ФД после простенького RC фильтра с постоянной времени 3 мкс , чтобы немного загладить выход цапа.


сплошной красный фон на предыдущей картинке - это выход одиночного RS триггера (размах 5 вольт из двух значений 0 и 5), поэтому он больше напоминает прямоугольные импульсы с широтной модуляцией, постоянной амплитуды. Но вследствие "сжатости" по оси времени, почти все переходы выхода RS триггера слились в сплошной красноватый фон.
"шумовая накладка" предыдущей картинки - это уже выход ЦАПа на 16 одинаковых резисторах после RS триггеров .
На увеличенной картинке в этом сообщении (см. rar архив) можете детальнее разглядеть - кривульки наподобие тех, что у Вас в рисунке из 9 поста. Единственное отличие - в некоторых местах видны всплески очень короткой длительности (порядка 10ns) , отсутствующие на "идеальной" картинке у Вас - связаны они с проявлением длительности импульсов на входах RS триггеров , которые я сделал равными 10 ns. Т.е. длительности иголочек "сброса- установки" примерно 2% от периода частоты сравнения. Вряд ли на гигагерцах эти 2% смогут быть достигнуты, поэтому я их особо и не уменьшал, хотя это возможно.



то что я привел в этом сообщении (вложение) Вам подходит ? Или Вы хотели что-то другое?

Сообщение отредактировал тау - Nov 21 2011, 20:44

Сделал. Дополнительно еще понизил частоты, чтобы детальнее было видно что там на восходящей ветви ФД делается. Там откровенная немонотонность передаточной характеристики ФД , которая может сыграть злую шутку. Фапч может "захватить" участок спадающей коротенькой пилы на восходящем участке. Если повезет - будет как обычно, но если захват произойдет на границе такого участка, то может произойти усиление шумов.
Причина возникновения таких участков не совсем очевидна, но, вероятнее всего, является особенностью работы PDS. Хотя не исключаю и глюков симулятора (вероятность 1%) или некорректно составленной модели фазорасщепителя (3%) . Вот приплывет другой более совершенный симулятор, для проверки проверю на нём, отпишусь, если будет время.

Насчет точной картинки для одиночного RS триггера - там все слишком очевидно и соответствует теории K=Vпит/2pi, а 2pi поворот осуществляется за период разностной частоты. Но картинка приложена, правда постоянную времени фильтра пришлось увеличить до 10 мкс, чтобы уменьшить размах пульсаций на частоте сравнения ФД (по желтой линии) (выход фильтра).

Сообщение отредактировал тау - Nov 22 2011, 11:59

Ещё интересно было бы посмотреть аналогичные картинки, но когда нет дробности в PDS, например, когда R=C=4. Картинку для единственного триггера оставить для сравнения. Естественно, частоты и разницу между ними выбрать одними и теми же для обоих случаев. Можете сделать?

Сообщение отредактировал Vitaly_K - Nov 22 2011, 15:16

Спасибо. Однако не могу понять, почему амплитуда в случае PDS в 2 раза (или около того) меньше?
Извините, не обратил внимания на масштабную сетку.

Сообщение отредактировал Vitaly_K - Nov 23 2011, 06:12

Что-то не вижу откликов на вопрос Александра Ченакина: «а не является ли расщепление фазы по сути банальным умножением частоты, причём не самым лучшим (с точки зрения шумов) цифровым образом?».
Попробую стимулировать обсуждение, высказав своё мнение.
Крутизна фазовой характеристики уменьшается (это хорошо показал tay), т.е. уменьшается усиление в петле. Но много ли проку в большом усилении? В синтезаторах на основе ФАПЧ оно всегда избыточно (с точки зрения устойчивости системы) и потому его приходится уменьшать с помощью пропорционально-интегрирующего фильтра. В PDS синтезаторе без такого фильтра тоже не обойтись, просто он оказывается более лёгким. А главное в том, что в PDS синтезаторе сравнение фаз происходит на исходных частотах - опорной и сигнальной. Каждый опорный импульс работает, корректируя временнОе положение каждого сигнального импульса. Поэтому осмеливаюсь утверждать, что система действует так, как если бы деление частоты в петле отсутствовало.
Жду возражений, если они имеются.

что увеличение (введение ) делителя с выхода в N раз , что уменьшение Kpd во столько же , и то и другое дадут одинаковое
увеличение шума на выходе синтезатора на 20Log ( в полосе фильтра) (оговорка - при одинаковой плотности шума ФД)
Не будете спорить что уменьшение N за счет делителя в простых синтезаторах позволяет уменьшить шумы в полосе ?
Точно также и с крутизной детектора - она лишней не бывает.

Деления нет , а шум больше .
Кроме того, коэффициент передачи для PDS надо по хорошему привязывать к r/q и c/q , а это означает еще и подстраиваемый коэффициент передачи ФД , который будет зависеть от выходной частоты. Что есть нехорошо для октавного синтезатора, ибо потребуется компенсировать это дело через параметры (фильтра? ). А можно и не компенсировать , если крутизна VCO будет "загибаться" как q/c (q/r)



Сообщение отредактировал тау - Nov 23 2011, 17:22

Цитата

Лишней бывает, когда надо обеспечить устойчивость системы (прошлый раз я писал об этом).

Вы действительно в этом видите проблему ?
устойчивость - дело сугубо техническое в петле фапч. Измените номиналы элементов фильтра под "увеличенный" Kpd и проблема решена.


N/Kpd есть пересчет плотности шума выхода детектора в плотность фазового шума выхода синтезатора на малых отстройках. Пусть N===1. чем меньше Kpd тем выше фазовый шум (при неизменной плотности на выходе ФД).

Хм... . Как ни уменьшайте коэффициент передачи открытой петли посредством ПИФа, а на нулевой частоте он все равно будет равен бесконечности, по причине того что VCO является в этом смысле идеальным интегратором (фазы)

Не согласен. Не останется всё "так же" , шумы возрастут, ибо в выражении N/Kpd параметры ПИФа никак не отражены (не влияют на шумовую составляющую ФД в замкнутой петле). Вы же сами - апологет фундаментальности передаточных характеристик: , вот и сделайте правильный вывод.

Но они (параметры ПИФа) должны быть отражены в общей передаточной характеристике. Их тоже надо учитывать. И потому они не могут не влиять на конечный результат, т.е. на шумы на выходе.
Конечно , а куда же без них в "общей передаточной характеристике"
На малых отстройках Gs становится так велико что единицей в знаменателе можно пренебречь для выражения замкнутой петли. Остается чисто N/Kpd. Поэтому параметры ПИФа нет значимого смысла учитывать на малых отстройках при пересчете шумов ФД на выход VCO.

Но я имел робкую надежду, что Вы поможете мне в этом. Нельзя ли просимулировать систему на Вашем симуляторе?
процесс длительный . Даже реальные приборы в реальном времени иногда "тупят" во времени измерения на малых отстройках и узкой RBW. Любое моделирование это умножьте на 1000 а лучше на миллион по затратам времени. Можно конечно извратиться , если вместо шума "подсунуть" на выход ФД маленький по амплитуде генератор синуса , чтобы индекс модуляции был малым <<1 . И посмотреть через фурье анализ (тоже не скоростной процесс ибо отсчётов должно быть много, слишком много для "малых отстроек" .