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?

[тау]

Ну а что может быть на самом деле? Можно ли дать хотя бы приближённую оценку? Не встречали ли Вы данных о шумах RS-триггера?

перенес в эту тему, т.к. по смыслу ближе.

Vitaly_K, PDS строится не только на выходных RS триггерах, там еще и фазорасщепитель даст вклад в шумы и добавляются шумы с шин питания RS триггеров. В стандартном ЧФД с накачкой заряда используемые D-триггера строятся на основе RS триггеров , а вместо фазорасщепителя ,предположим, шумит ДПДК. В этом они имеют нечто общее . А различие в том что в стандартном ЧФД практически нет шумов с шин питания на выход или оно очень сильно уменьшено дифференциальной схемой получения сигнала ошибки фазы. В PDS на текущий момент варианта использования дифф сигнала по выходу нет , который бы снижал влияние шумящего питания. Поэтому, разница между шумами в структуре PDS и ЧФД при прочих равных условиях (частота работы, технология изготовления) заключается в том что в PDS низкочастотные шумы с шин питания прямиком попадают на выход ФД и модулируют фазу в окрестности несущей.

[Vitaly_K]

перенес в эту тему, т.к. по смыслу ближе.

Vitaly_K, PDS строится не только на выходных RS триггерах, там еще и фазорасщепитель даст вклад в шумы и добавляются шумы с шин питания RS триггеров. В стандартном ЧФД с накачкой заряда используемые D-триггера строятся на основе RS триггеров , а вместо фазорасщепителя ,предположим, шумит ДПДК. В этом они имеют нечто общее . А различие в том что в стандартном ЧФД практически нет шумов с шин питания на выход или оно очень сильно уменьшено дифференциальной схемой получения сигнала ошибки фазы. В PDS на текущий момент варианта использования дифф сигнала по выходу нет , который бы снижал влияние шумящего питания. Поэтому, разница между шумами в структуре PDS и ЧФД при прочих равных условиях (частота работы, технология изготовления) заключается в том что в PDS низкочастотные шумы с шин питания прямиком попадают на выход ФД и модулируют фазу в окрестности несущей.

Ну хорошо, в принципе, можно использовать и ЧФД с накачкой, а не RS-триггеры. И что тогда, всё будет в порядке?

[тау]

Ну хорошо, в принципе, можно использовать и ЧФД с накачкой, а не RS-триггеры. И что тогда, всё будет в порядке?

не могу ответить на Ваш вопрос, потому что не знаю как прикрутить ЧФД в структуру PDS.

[Vitaly_K]

не могу ответить на Ваш вопрос, потому что не знаю как прикрутить ЧФД в структуру PDS.

Прикрутить-то просто - заменить на ЧФД каждый из RS-триггеров. Но даст ли это выигрыш по шумам? То, что ЧФД как бы изолирован от шумов источника питания, это хорошо, но есть и другие причины для шума. Значительный вклад в картину шумов вносит нестабильность удержания заряда на конденсаторе изодромного звена. А на неё влияют внутренние утечки в конденсаторе, утечки через закрытые переходы транзисторов и через ограниченное сопротивление нагрузки. Также шумы возрастают и из-за нелинейности характеристики (излом в самом её центре из-за неравенства токов в плечах схемы). В итоге можно больше проиграть, чем выиграть.
А вот такой вопрос: какие ФД использутся в реальных синтезаторах с ультра-низкими шумами, в том же QS?

[тау]

Прикрутить-то просто - заменить на ЧФД каждый из RS-триггеров. Но даст ли это выигрыш по шумам?

конечно , пмсм. В PDS ЕМНИП существует цепь ОС по фазе и отдельная для поиска частоты, сигналы которых перед ГУН складываются. Шум от схемы поиска частоты проникает на выход суммарного сигнала управления ГУН. Даже если частота найдена , то эта цепь все равно плодит шумовое напряжение.

Значительный вклад в картину шумов вносит нестабильность удержания заряда на конденсаторе изодромного звена.

Это преувеличение. Вклад - незначительный. Не сталкивался на практике (микрофонный эффект не разбираем) , имхо больше шумят резисторы по сравнению с конденсаторами, но и шумы резисторов меньше чем собственный шум ЧФД.

А на неё влияют внутренние утечки в конденсаторе, утечки через закрытые переходы транзисторов и через ограниченное сопротивление нагрузки.

спуры будут .

Также шумы возрастают и из-за нелинейности характеристики (излом в самом её центре из-за неравенства токов в плечах схемы). В итоге можно больше проиграть, чем выиграть.

Это справедливо для дробного режима , но там есть и метод борьбы - вывод ФД на линейный участок небольшим смещением. При этом ищется компромисс между ростом шумов из-за принудительного разноса фронтов срабатывания D триггеров (влияет увеличение относительного времени активной работы ключей CP) и снижением фракциональных шумов DSM при выводе на линейный участок. Итого компромиссное ухудшение по сравнению с целочисленным достигает 10-15 дБ. В целочисленном режиме нелинейность характеристики на шум не влияют, заметным образом.

А вот такой вопрос: какие ФД использутся в реальных синтезаторах с ультра-низкими шумами, в том же QS?

пассивные смесители. После того как ЧФД отработал , последний отключается из петли. пока писал rloc уже ответил.