Время установления в ФАПЧ с пропорционально-интегрирующим фильтром Опции

[Vitaly_K]

Положим, что в системе ФАПЧ с полосой удержания, к примеру, 10 МГц, исходя из каких-то соображений, включен ПИФ с параметрами, показанными на фрагменте ‘A’. Для упрощения вопроса, будем считать, что никаких других фильтрующих звеньев в системе нет, и она абсолютно устойчива. Затем увеличили полосу удержания в 10 раз, до 100 МГц и изменили параметры фильтра, как показано на фрагменте ‘B’. Отношение R2/(R1+R2) уменьшилось в 10 раз. Казалось бы, полоса пропускания ФАПЧ осталась прежней, или около того, а что при этом произошло с инерционностью системы? Увеличилось ли время установления частоты? Во сколько раз?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[тау]

Чтобы проще было понять, попробуем заменить ГУН на интегратор напряжения (гун - это интегратор фазы) , а фазовый детектор на схему вычитания напряжений с коэфф=1

тогда можно легче представить что и как происходит с номиналами ПИФ и крутизны интегратора .
Во втором случае крутизна интегратора в 100 раз выше.

Сообщение отредактировал тау - May 28 2013, 21:43

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Vitaly_K]

Давайте пока отклонимся от физического смысла и посмотрим пример моделирования в ADIsimPLL (см. приложенный рисунок). Выбран простейший пример с похожим на наш фильтром. Правда, там резистор R1 в явном виде отсутствует, но есть какой-то его эквивалент, скрытый в чипе. Полоса пропускания ФАПЧ задана 2,5 кГц. Два случая крутизны ГУН: 1 МГц/В и 10 МГц/В. Как показывают результаты моделирования, время установления частоты в обоих случаях примерно одинаково.
Вопрос. Что происходит в ЧФД, в результате чего видны довольно большие выбросы в переходном процессе? Не приведёт ли это к каким-то нежелательным последствиям? Например, при ЧМ. Если даже ЧМ всего лишь со скоростью 500 Гц (1кБд), то выбросы занимают значительную часть длительности элементарной посылки. Какова величина этих скачков по отношению к девиации частоты? Возможно, их относительная величина не такая уж и большая, и ничего страшного в этом нет?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[тау]

Полоса пропускания ФАПЧ задана 2,5 кГц. Два случая крутизны ГУН: 1 МГц/В и 10 МГц/В. Как показывают результаты моделирования, время установления частоты в обоих случаях примерно одинаково.

тут нет ничего удивительного, увеличили крутизну ГУНа в 10 раз , и изменили все номиналы ПИФа тоже в 10 раз - в итоге произведение их передаточных функций осталось неизменным. Время установления тоже. В предыдущем примере если коэффициент интегратора увеличивать не во 100 раз а в 10 , то с учетом даже того что не все элементы ПИФ изменились в 10 раз - время установления будет примерно такое-же как и до изменения.

Вопрос. Что происходит в ЧФД, в результате чего видны довольно большие выбросы в переходном процессе?

так это выход из линейного режима работы ЧФД наблюдаем. Модулировать ЧМ таким способом некошерно.

ADIsimPLL (см. приложенный рисунок). Выбран простейший пример с похожим на наш фильтром. Правда, там резистор R1 в явном виде отсутствует, но есть какой-то его эквивалент, скрытый в чипе.

в Пиф 3 элемента для второго порядка . у вас 2 резистора и 1 конденсатор - здесь 2 конденсатора и 1 резистор. У Вас выход ФД по напряжению подразумевался - а здесь выход по току. До частоты сравнения у них произведение передаточных функций ФД и ПИФ имеет одинаковый вид. После частоты сравнения у ФД с токовым выходом меньше гармоник частоты сравнения - чище спектр.

Сообщение отредактировал тау - May 29 2013, 08:22