Почему ЧФД с накачкой заряда, а не просто RS-триггер? Опции

[Vitaly_K]

Понятно, что ЧФД с накачкой имеет то преимущество, что обеспечивает полосу захвата, равную полосе удержания, т.е. равную всей полосе перестройки ГУНа, независимо от полосы пропускания петли ФАПЧ. Не требуется дополнительной схемы предустановки частоты ГУНа или схемы поиска частоты. Но уж больно низкая в нём частота сравнения, ограничивающая быстродействие системы (типичное значение – 50 МГц). Для RS-триггера такого ограничения нет, и если быстродействие является ключевым параметром, то почему не применить его, пойдя на некоторое усложнение схемы (предустановка или поиск частоты)?
Что можно сказать о сравнении шумовых характеристик этих вариантов?

[Proffessor]

Понятно, что ЧФД с накачкой имеет то преимущество, что обеспечивает полосу захвата, равную полосе удержания, т.е. равную всей полосе перестройки ГУНа, независимо от полосы пропускания петли ФАПЧ. Не требуется дополнительной схемы предустановки частоты ГУНа или схемы поиска частоты. Но уж больно низкая в нём частота сравнения, ограничивающая быстродействие системы (типичное значение – 50 МГц). Для RS-триггера такого ограничения нет, и если быстродействие является ключевым параметром, то почему не применить его, пойдя на некоторое усложнение схемы (предустановка или поиск частоты)?
Что можно сказать о сравнении шумовых характеристик этих вариантов?

ЧФД с накачкой отличается от обычного тем, что его выход является идеальным источником тока, а не напряжения, поэтому установив на выходе такого ЧФД всего один конденсатор на землю, мы получаем простой идеальный интегратор без применения дополнительного прецизионного малошумящего ОУ (идеальный интегратор способствует улучшению фильтрующих свойств ФАПЧ и тем самым способствует понижению фазового шума). Если последовательно с конденсатором поставить резистор, получаем идеальный пропорциональный интегратор.
Проблема повышения рабочей частоты по-видимому заключается в плохих частотных свойствах источников тока.

Сообщение отредактировал Proffessor - Aug 26 2012, 14:04

[Vitaly_K]

ЧФД с накачкой отличается от обычного тем, что его выход является идеальным источником тока, а не напряжения, поэтому установив на выходе такого ЧФД всего один конденсатор на землю, мы получаем простой идеальный интегратор без применения дополнительного прецизионного малошумящего ОУ (идеальный интегратор способствует улучшению фильтрующих свойств ФАПЧ и тем самым способствует понижению фазового шума). Если последовательно с конденсатором поставить резистор, получаем идеальный пропорциональный интегратор.
Проблема повышения рабочей частоты по-видимому заключается в плохих частотных свойствах источников тока.

Понял, спасибо. Хотелось бы подробнее о шумах. Допустим, если использовать ЧФД с накачкой, меня не устраивает частота сравнения 50 МГц. Мне этого мало, чтобы обеспечить требуемое быстродействие, и я использую RS-триггер на частоте сравнения 1 ГГц для синхронизации ГУНа с той же частотой 1 ГГц. Это вместо того, чтобы использовать ЧФД с накачкой после деления частоты ГУНа в 20 раз. Выиграю ли я или же проиграю по шумам?



Сообщение отредактировал Vitaly_K - Aug 26 2012, 15:34

[Proffessor]

Хотелось бы подробнее о шумах. Допустим, если использовать ЧФД с накачкой, меня не устраивает частота сравнения 50 МГц. Мне этого мало, чтобы обеспечить требуемое быстродействие, и я использую RS-триггер на частоте сравнения 1 ГГц для синхронизации ГУНа с той же частотой 1 ГГц. Это вместо того, чтобы использовать ЧФД с накачкой после деления частоты ГУНа в 20 раз. Выиграю ли я или же проиграю по шумам?

Выигрыш по шумам однозначно, в первую очередь из-за отсутствия делителя частоты ГУНа. Тогда петлевой фильтр-интегратор для закрепления успеха надо делать на ОУ, но при этом ОУ должен иметь прежде всего как можно меньший собственный шум, остальные его неидеальности (входной ток, напряжение сдвига и прочие) компенсируются правильной схемой и номиналами.

[Vitaly_K]

Выигрыш по шумам однозначно, в первую очередь из-за отсутствия делителя частоты ГУНа. Тогда петлевой фильтр-интегратор для закрепления успеха надо делать на ОУ, но при этом ОУ должен иметь прежде всего как можно меньший собственный шум, остальные его неидеальности (входной ток, напряжение сдвига и прочие) компенсируются правильной схемой и номиналами.

Но всё-таки для сравнения по шумам не хватает конкретных цифр. Где-то ж они должны быть, а найти не могу, и Google не помогает. А нельзя ли воспользоваться следующей аналогией: не является ли триггер с операционным усилителем тем же самым, что и разряд обыкновенного ЦАПа? Если так, то просто надо посмотреть на шумы таких устройств – вот и будет ответ. Т.е. тогда можно было бы сказать, что шум RS-триггера + ОУ не больший, чем шум ЦАПа. Или такая аналогия не правомочна?