реклама на сайте
подробности

 
 
26 страниц V  « < 6 7 8 9 10 > »   
Reply to this topicStart new topic
> A new concept in Frequency Synthesis, Новая структура синтезатора частоты
Vitaly_K
сообщение Nov 25 2011, 07:44
Сообщение #106


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 620
Регистрация: 4-12-09
Из: Kiev
Пользователь №: 54 052



Цитата(тау @ Nov 24 2011, 13:37) *
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.
Это верно. Но высокая крутизна ФД не всегда идёт во благо. Чем она больше, тем более мощный ПИФ требуется для корректировки устойчивости системы, и она (система) становится более инерционной, и полоса частот, в которой действует коэффициент Kpd, также меняется. Так мне кажется.

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" .
Прилагаю картинку для сравнения процессов в ФД на одном триггере и в PDS. Для упрощения, дробность исключена и потому частоты импульсов на входах равные, но, для большей наглядности, одни из них (импульсы) частотно манипулированы. Для PDS: q=16; R=C=4. В данном частном случае можно также считать, что это эквивалентно тому, что мы имеем по одному 4-разрядному кольцевому регистру в опорном и сигнальном трактах. Из рисунка видно, что деление частот в PDS детекторе отсутствует, но его крутизна уменьшилась в 4 раза. Какой вывод из этого можно сделать? Если я введу в детекторе PDS усилитель с коэффициентом 4 или же просто подниму в 4 раза напряжение питания, то станет ли он эквивалентом одиночного триггера без деления частот на его входах? Можете ли что-то сказать по этому поводу?


Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
тау
сообщение Nov 25 2011, 09:45
Сообщение #107


.
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 424
Регистрация: 25-12-08
Пользователь №: 42 757



Цитата(Vitaly_K)
Это верно. Но высокая крутизна ФД не всегда идёт во благо. Чем она больше, тем более мощный ПИФ требуется для корректировки устойчивости системы, и она (система) становится более инерционной, и полоса частот, в которой действует коэффициент Kpd, также меняется. Так мне кажется.
"Инерционность" системы становится ровно такой, какая нужна для обеспечения требуемой полосы PLL. И полоса определит инерционность. Вы , к примеру, хотите уменьшить крутизну.. Для той-же самой полосы придется уменьшить ёмкости ПИФа, на выходе ПИФа скорость изменения управляющего напряжения ГУНа останется прежней. Где тут изменение "инерционности" ?

Прилагаю картинку для сравнения процессов в ФД на одном триггере и в PDS. Для упрощения, дробность исключена и потому частоты импульсов на входах равные, но, для большей наглядности, одни из них (импульсы) частотно манипулированы. Для PDS: q=16; R=C=4. В данном частном случае можно также считать, что это эквивалентно тому, что мы имеем по одному 4-разрядному кольцевому регистру в опорном и сигнальном трактах. Из рисунка видно, что деление частот в PDS детекторе отсутствует, но его крутизна уменьшилась в 4 раза. Какой вывод из этого можно сделать? Если я введу в детекторе PDS усилитель с коэффициентом 4 или же просто подниму в 4 раза напряжение питания, то станет ли он эквивалентом одиночного триггера без деления частот на его входах? Можете ли что-то сказать по этому поводу?
Напряжение питания поднять в скоростных RS триггерах вряд ли получится. Там по идее питание (или размах полезного сигнала триггеров) выше 0.5-1 вольт уже плохо повлияет на быстродействие (в гигагерцах ведь хотите работать ) . Поэтому остается усилитель , корректирующий падение крутизны ФД. Но усилители кроме того что усилят и шумы ФД , так еще по обыкновению добавят свой коэффициент шума.


Сообщение отредактировал тау - Nov 25 2011, 09:58
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Vitaly_K
сообщение Nov 25 2011, 12:11
Сообщение #108


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 620
Регистрация: 4-12-09
Из: Kiev
Пользователь №: 54 052



"Инерционность" системы становится ровно такой, какая нужна для обеспечения требуемой полосы PLL. И полоса определит инерционность. Вы , к примеру, хотите уменьшить крутизну.. Для той-же самой полосы придется уменьшить ёмкости ПИФа, на выходе ПИФа скорость изменения управляющего напряжения ГУНа останется прежней. Где тут изменение "инерционности" ?

Возможно, Вы и правы, забывать стал теорию, старость. Но всё же ёмкость в ПИФе должна перезарядиться при переходе на новую частоту. А ёмкость тем больше, чем больше коэффициент деления в ПИФе. Не так ли?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
тау
сообщение Nov 25 2011, 12:36
Сообщение #109


.
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 424
Регистрация: 25-12-08
Пользователь №: 42 757



Цитата(Vitaly_K @ Nov 25 2011, 16:11) *
Но всё же ёмкость в ПИФе должна перезарядиться при переходе на новую частоту. А ёмкость тем больше, чем больше коэффициент деления в ПИФе. Не так ли?

чем больше емкость в ПИФе тем ужее полоса ФАПЧа (если больше ничего не трогать ! ), но при одной и той же полосе увеличение ёмкости должно сопровождаться увеличением крутизны ФД . Проще представить на примере ФД с токовым выходом. Увеличили миллиамперы в 2 раза у ФД - емкости возросли в 2 раза у ПИФА для той-же полосы.
CdU/dt=I --> dU/dt=I/C / скорость управления ГУНом остается прежней , не меняется.

Vitaly_K , для Вас "подарочек" для R=C=5 при q=16 . Такая вот фазовая характеристика PDS. Разнос частот 10кГц , а период полного повторения характеристики 1.6 миллисекунд.
Картинки сделаны двумя разными симуляторами с разными схемами фазорасщепителей, но результат одинаков. Это значит что имеется вот такое свойство PDS.

Сообщение отредактировал тау - Nov 25 2011, 12:46
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Vitaly_K
сообщение Nov 25 2011, 13:03
Сообщение #110


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 620
Регистрация: 4-12-09
Из: Kiev
Пользователь №: 54 052



Vitaly_K , для Вас "подарочек" для R=C=5 при q=16 . Такая вот фазовая характеристика PDS. Разнос частот 10кГц , а период полного повторения характеристики 1.6 миллисекунд.
Картинки сделаны двумя разными симуляторами с разными схемами фазорасщепителей, но результат одинаков. Это значит что имеется вот такое свойство PDS.
[/quote]
Надо подумать. А пока не сможете ли сделать то же самое, но при R=C=3?
------
Во-первых, дробность в обоих каналах «съедает» (5+5)/16 x 100% = 63% характеристики ФД. Остаётся только 37% линейного участка. Во-вторых, картинка должна была бы быть похожей на прилагаемую. А не похожа, видимо, из-за эффекта типа стробоскопического (в симуляторе). Возможно, чтобы описать характеристику ФД надо ещё уменьшить разность между частотами.

Сообщение отредактировал Vitaly_K - Nov 25 2011, 14:44
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
тау
сообщение Nov 25 2011, 16:06
Сообщение #111


.
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 424
Регистрация: 25-12-08
Пользователь №: 42 757



Цитата(Vitaly_K @ Nov 25 2011, 17:03) *
Надо подумать. А пока не сможете ли сделать то же самое, но при R=C=3?

см. вложение R=С=3 q=16 250-260kHz

Цитата
Во-первых, дробность в обоих каналах «съедает» (5+5)/16 x 100% = 63% характеристики ФД. Остаётся только 37% линейного участка. Во-вторых, картинка должна была бы быть похожей на прилагаемую. А не похожа, видимо, из-за эффекта типа стробоскопического (в симуляторе). Возможно, чтобы описать характеристику ФД надо ещё уменьшить разность между частотами.


Стробоскопического эффекта нет. Шаг по времени (3 nS) симуляции на минимум 3 порядка меньше периода подаваемых на ФД частот. На каждом шаге в график добавляются отсчеты. Были бы одного порядка , тогда можно было бы списать на стробоскоп.

Подтвердите приложенную Вами картинку , сняв её с Вашего действующего макета, это же просто должно быть.
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Vitaly_K
сообщение Nov 25 2011, 18:00
Сообщение #112


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 620
Регистрация: 4-12-09
Из: Kiev
Пользователь №: 54 052



Цитата(тау @ Nov 25 2011, 18:06) *
см. вложение R=С=3 q=16 250-260kHz
Стробоскопического эффекта нет. Шаг по времени (3 nS) симуляции на минимум 3 порядка меньше периода подаваемых на ФД частот. На каждом шаге в график добавляются отсчеты. Были бы одного порядка , тогда можно было бы списать на стробоскоп.

Подтвердите приложенную Вами картинку , сняв её с Вашего действующего макета, это же просто должно быть.

К сожалению, это не так-то просто. Надо разомкнуть систему, а для эго нужно резать дорожки на плате, впаивать многооборотный потенциометр (для поиска небольшого разноса между частотами), а такового у меня нет, и потом всё восстанавливать. К тому же, не уверен, что удастся получить стабильную картинку из-за дрейфа частоты ГУНа. Всё-таки, пожалуйста, попробуйте уменьшить разность частот на Вашем симуляторе.
Как убирать лишний, ошибочно приложенный файл? При редактировании предыдущего моего послания не смог найти такой возможности.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
VCO
сообщение Nov 26 2011, 12:28
Сообщение #113


Voltage Control Output
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 598
Регистрация: 21-07-09
Из: Kursk
Пользователь №: 51 436



Цитата(Vitaly_K @ Nov 25 2011, 21:00) *
[color="#8B0000"]
Как убирать лишний, ошибочно приложенный файл? При редактировании предыдущего моего послания не смог найти такой возможности.

Панель управления(вверху)/Меню(слева вверху)/Настройки(слева внизу)/Прикреплённые файлы (attach'и).
Отмечаете ненужное галочкой и удаляете.


--------------------
Слово - не воробей, вылетит - не пощадит
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Vitaly_K
сообщение Nov 26 2011, 15:58
Сообщение #114


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 620
Регистрация: 4-12-09
Из: Kiev
Пользователь №: 54 052



Цитата(YIG @ Nov 26 2011, 15:28) *
Панель управления(вверху)/Меню(слева вверху)/Настройки(слева внизу)/Прикреплённые файлы (attach'и).
Отмечаете ненужное галочкой и удаляете.

Спасибо!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
VCO
сообщение Nov 26 2011, 16:09
Сообщение #115


Voltage Control Output
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 598
Регистрация: 21-07-09
Из: Kursk
Пользователь №: 51 436



Цитата(Vitaly_K @ Nov 26 2011, 18:58) *
Спасибо!

Пожалуйста! А в общем - всё подробно в правилах расписано.


--------------------
Слово - не воробей, вылетит - не пощадит
Go to the top of the page
 
+Quote Post
тау
сообщение Nov 26 2011, 20:10
Сообщение #116


.
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 424
Регистрация: 25-12-08
Пользователь №: 42 757



Цитата(Vitaly_K @ Nov 25 2011, 21:00) *
Всё-таки, пожалуйста, попробуйте уменьшить разность частот на Вашем симуляторе.

это бесполезно. картинка будет точно такой-же , только короткие восходящие участки станут круче.

Лучче я вам на пальцах поясню , как смогу. Потерпите жаргон.

PDS в этом случае (как на рисунке 111 сообщения ) работает примерно так :
раз это кольцевой регистр , то в начальный момент времени ,вобщем-то, состояние регистров не определено (или случайно)
Для простоты обозначим через Т1 период разностной частоты, через Tr период импульсов входа R, Tc -период импульсов входа C
Для R=C=3 каждый тактовый импульс с любого входа модифицирует только 3 бита регистра (из 16-ти)
Для упрощения понимания условимся что Tr чуть чуть больше чем Tc, импульсы Тс "стремятся" сбросить кольцевой регист а Tr установить.
"обнуление" быстрее продвигается вдоль кольцевого регистра чем установка.
Вначале, t=0, "обнуление" уходит вперёд ( в отрыв sm.gif ) , зато запаздывающая установка заполняет кольцевой регистр (все 16 триггеров). Это занимает время примерно 16/3 тактовых сигналов. Через это время, примерно равное 4*16/3=20мкс (см рисунок, это видно вооруженным глазом) все триггеры установилсь , а те тройки которые сбрасываются от Tc тут же устанавливаются от Tr, размах напряжения ЦАП = 5V*3/16=0.937V. Широтно-Импульсная Модуляция в трех регистрах постепенно меняется от максимума до 0. Назовем это ШИМдырой в 3 бита для краткости.
В течении 0,1mс происходит опережение фазы Tc по отношению к Tr на 2pi. на 100-й микросекунде импульсы Tr опять становятся мгновенно совпадающими во времени с Tc но в кольцевом регистре появляется нешимирующая дыра длиной 3 бита (в которой нет ШИМ) , которая просто перемещается вместе с тактовыми импульсами. Эта дыра отражается в выходном ШИМ напряжении цапа как ступенька на 0.93 вольта ниже чем напряжение питания. Очередные 100 микросекунд шимирующая и нешимирующая дыры перемещаются по кольцу. И так далее до t=0,5mc .
По окончании 0,5mc настает момент, когда образованы 5 нешимирующих дыр (15 триггеров из всего регистра длиной 16). До момента 0.5mc импульсы Tc уже настолько оторвались по позициям триггеров от Tr что вот- вот наступят им на "хвост" в триггерах кольцевого регистра.

500мкс/4мкс=125 периодов Tr или 125*3=375 триггеров кольца пробег
500/1000*260=130периодов Tc или 130*3=390 триггеров кольца пробег. т.е. разница 15 триггеров
После 0.5ms происходит одномоментное совпадение импульсов Tr и Tc но только на 2-х триггерах (ибо 3-й не при делах, он просто сбрасывается) Импульсы Tc опять уходят в отрыв, а Tr немного отстают, взводя лишь 2 триггера (геометрическое несовпадение выходов фазорасщепителей по триггерам с разницей в 1 триггер) . Итого ШИМируют только 2 триггера ( размах напряжения ЦАП = 5V*2/16=0.625V- кстати на этом интервале крутизна ФД еще уменьшается на 2/3, т.е 2/16 вместо 3/16 от напряж питания) . Как и ранее: "запаздывающая установка заполняет кольцевой регистр" но уже не сплошняком, а только 2 из каждых трех триггеров. Поэтому максимальное напряжение ЦАП будет 5v*2/3 =3.33v (это не совсем точное значение из-за того что 16/3 без остатка не делится, более точное выражение 5*11/16=3.437v ).

После 0.6ms произойдет: 600/4=150 периодов Tr или 150*3=450 триггеров кольца пробег
600/1000*260=156периодов Tc или 156*3=468 триггеров кольца пробег
Разница в 18 триггеров или опережение в кольце на 18-16=2 триггера. Начинающие отставать импульсы Tr уже взводят по 3 триггера (без пропусков) , но на 2 триггера (бита) образовалась нешимирующая дыра величиной 5V*2/16=0.625V , которая тоже перемещается по кольцу и не дает ЦАП-у достигнуть макимума питания, хотя размах ШИМА 5V*3/16=0.937V.

Через 100мкс (t=0.7ms) нешимирующая дыра станет 5 бит шириной , определив верхний максимум выхода АЦП 5V- 5V*5/16 =3.44v (можете свериться с рисунком)
Ну вобщем и так далее и тому подобное.
Подобную методу можно применить и для других вариантов R и C.
Заключение: нет никаких "зон неопределенности из-за дробности" в фазовой характеристике PDS , кроме тех коротких моментов , когда импульсы сброса\установки RS триггеров совпадают во времени.

Сообщение отредактировал тау - Nov 26 2011, 20:48
Go to the top of the page
 
+Quote Post
VCO
сообщение Nov 26 2011, 21:51
Сообщение #117


Voltage Control Output
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 598
Регистрация: 21-07-09
Из: Kursk
Пользователь №: 51 436



Цитата(тау @ Nov 26 2011, 23:10) *
это бесполезно...

Мне идея отсутствия умножения в петле, заложенная в новом методе понравилась, но даже если она реализована правильно, она сильно ограничивает частотный диапазон такой системы. Всё-таки этот метод по области применения ближе к DDS, чем к дробной PLL, особенно с учётом времени перестройки последней. Если гипотетически построить DDS до 2 ГГц, то сравнительный анализ покажет, что выигрыш по всем характеристикам, в т.ч. быстродействию, будет за DDS, а не PDS, у которого быстродействие ограничено наличием фильтра.
То есть, тенденция повышения разрядности и тактовой частоты современных ЦАП таких фирм, как AD, TI, Maxim, а также повышение производительности современных ПЛИС таких фирм, как Xilinx и Altera, не оставляет шансов для перспективности обсуждаемого метода.
Возможно, Вам, Виталий, мой вывод снова не понравится, но я пытаюсь быть объективным, а не дипломатичным. Как у Филатова: "Лучше горькая, но правда, чем приятная, но лесть!"


--------------------
Слово - не воробей, вылетит - не пощадит
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Vitaly_K
сообщение Nov 27 2011, 09:20
Сообщение #118


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 620
Регистрация: 4-12-09
Из: Kiev
Пользователь №: 54 052



Цитата(YIG @ Nov 27 2011, 00:51) *
Мне идея отсутствия умножения в петле, заложенная в новом методе понравилась, но даже если она реализована правильно, она сильно ограничивает частотный диапазон такой системы. Всё-таки этот метод по области применения ближе к DDS, чем к дробной PLL, особенно с учётом времени перестройки последней. Если гипотетически построить DDS до 2 ГГц, то сравнительный анализ покажет, что выигрыш по всем характеристикам, в т.ч. быстродействию, будет за DDS, а не PDS, у которого быстродействие ограничено наличием фильтра.
То есть, тенденция повышения разрядности и тактовой частоты современных ЦАП таких фирм, как AD, TI, Maxim, а также повышение производительности современных ПЛИС таких фирм, как Xilinx и Altera, не оставляет шансов для перспективности обсуждаемого метода.
Возможно, Вам, Виталий, мой вывод снова не понравится, но я пытаюсь быть объективным, а не дипломатичным. Как у Филатова: "Лучше горькая, но правда, чем приятная, но лесть!"

А зачем гипотетически? Давайте брать в расчет, то, что есть, - так будет нагляднее. Напрямую в DDS не получить на выходе частоту 2 ГГц. При тактовой частоте 1 ГГц (что сейчас достигнуто) более или менее приличный спектр получается на частотах на порядок меньших тактовой. И если вернуться теперь к частоте 2 ГГц (естественно, умножением), то…дальше, думаю, понятно. Поэтому DDS применяют только в сочетании с PLL-синтезаторами с крупным шагом плюс суммирующая петля, в которой эта крупная сетка заполняется мелкой от DDS. И тут возникает фильтр, и вся прелесть от быстродействия DDS идёт насмарку. А если всё же гипотетически, и Вы на это возразите, что технология совершенствуется, тактовая частота повышается, ЦАПы становятся более точными, так это так же верно и хорошо и для PDS. Возможно, в этом и состоит «великая сермяжная правда» по Лоханкину?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Vitaly_K
сообщение Nov 27 2011, 11:03
Сообщение #119


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 620
Регистрация: 4-12-09
Из: Kiev
Пользователь №: 54 052



Цитата(тау @ Nov 26 2011, 23:10) *
это бесполезно. картинка будет точно такой-же , только короткие восходящие участки станут круче.

Лучче я вам на пальцах поясню , как смогу. Потерпите жаргон.

Спасибо за труд, он просто колоссальный, восхищаюсь Вашей работоспособностью, мне бы такого помощника!
Пытаюсь разобраться, но пока безуспешно. Пожалуйста, сообщите, как в Вашей модели происходит добавление и удаление «троек»? Куда они заносятся, в «голову» или в «хвост», и, соответственно, откуда они убираются?


Go to the top of the page
 
+Quote Post
VCO
сообщение Nov 27 2011, 13:41
Сообщение #120


Voltage Control Output
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 598
Регистрация: 21-07-09
Из: Kursk
Пользователь №: 51 436



Цитата(Vitaly_K @ Nov 27 2011, 12:20) *
А зачем гипотетически? Давайте брать в расчет, то, что есть, - так будет нагляднее. Напрямую в DDS не получить на выходе частоту 2 ГГц. При тактовой частоте 1 ГГц (что сейчас достигнуто) более или менее приличный спектр получается на частотах на порядок меньших тактовой. И если вернуться теперь к частоте 2 ГГц (естественно, умножением), то…дальше, думаю, понятно.

MAX5881 позволяет получить частоты до 1.72 ГГц, то есть почти достали до 2 ГГц. И кто сказал, что опорой не может быть, например, CRO с частотой 2.15 ГГц и превосходными шумами, засинхронизованнный от OCXO. Производители гарантируют удовлетворительные характеристики до 1000 МГц, что уже неплохо. Дальнейшее улучшение чистоты спектра, например, рандомизацией младших разрядов - дело наживное. Вопрос только в цене: да, такой синтезатор будет не из дешёвых!
Но и PDS пока тоже не из ширпотребных. И вот тут-то надо призадуматься о перспективе.
Цитата
Поэтому DDS применяют только в сочетании с PLL-синтезаторами с крупным шагом плюс суммирующая петля, в которой эта крупная сетка заполняется мелкой от DDS. И тут возникает фильтр, и вся прелесть от быстродействия DDS идёт насмарку. А если всё же гипотетически, и Вы на это возразите, что технология совершенствуется, тактовая частота повышается, ЦАПы становятся более точными, так это так же верно и хорошо и для PDS. Возможно, в этом и состоит «великая сермяжная правда» по Лоханкину?

В DDS источником сигнала является ЦАП, а в PDS - ГУН. Я думаю, что разница очевидна.


--------------------
Слово - не воробей, вылетит - не пощадит
Go to the top of the page
 
+Quote Post

26 страниц V  « < 6 7 8 9 10 > » 
Reply to this topicStart new topic
4 чел. читают эту тему (гостей: 4, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 24th July 2025 - 22:49
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01501 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016