Развязка варикапа в ГУНе в петле ФАПЧ Опции

[Zandy]

Вопрос приобрел актуальность после того, как занялся минимизацией фазовых шумов синтезатора частоты. Проблема в следующем. Для получения максимальной крутизны частотной перестройки и перекрытия необходимого диапазона частот, варикапы в ГУН полностью включены в контур. Регулирующее напряжение после петлевого фильтра подается в цепь варикапов через постоянный резистор 10 - 20 кОм для развязки по ВЧ. Было замечено, что фазовые шумы сильно зависят от номинала этого резистора. Чем больше сопротивление, тем больше шумы. Вот тут я немного не понимаю. Почему это так? Что, к регулирующему напряжению прибавляются шумы резистора? Но как это может быть, если резистор включен последовательно с закрытым переходом варикапа, ток через него практически не течет, напряжение на нем не падает. Каким образом могут влиять его шумы?

Ладно, хорошо, принял это явление, как факт. Идем дальше. Подумал, что надо поставить малошумящий резистор. У меня стоит обычный толстопленочный типоразмера 0603. Шумы на такие резисторы не нормируются, начал искать тонкопленочные типоразмера 0603 или 0805. Оказалось, что такие резисторы бывают только прецизионные и найти их в наличии в наших конторах невозможно, в связи с малой востребованностью. Облом!

Хорошо, раз нельзя применить малошумящий резистор, начал минимизировать его номинал При достаточно малом сопротивлении происходит шунтирование варикапов и снижение добротности контура со всеми вытекающими последствиями. Опять засада!

Иду дальше. Ну, думаю, поставлю вместо резистора большую развязывающую индуктивность и проблема решена! Начал подбирать индуктивность. Обнаружилось, что SMD индуктивности больших номиналов работают только на низких частотах. Что будет представлять собой их импеданс на частоте 1ГГц непонятно. Не загробит ли такая индуктивность добротность моего контура?

Вот так и не знаю, как разрешить проблему. Конечно, можно обойтись вообще без резистора и индуктивности, если использовать один варикап в ГУНе. Одним концом подсоединить его в контур, другой конец через емкость на землю. Напряжение подавать в точку соединения варикапа с емкостью. Емкость в данном случае будет емкостью последнего звена петлевого вильтра. Но в моем случае такой вариант не проходит, т. к. использую встречно - последовательное включение варикапов. С одним варикапом не хватает диапазона перестройки.

Что делать?

[Zandy]

На analog.com есть бесплатная программа ADISimPLL,
и там многое прописано. Еще рекомендую почитать PLL perfomance, simulations and design Handbook,
это вроде на сайте National Semi.

Так в том-то и дело. Всю теорию изучил. Книгу, которую вы рекомендуете, прочитал вдоль и поперек. Симулировал и в PLL perfomance и в он-лайн Easy PLL - Loop Filter Design с NS. Не совпадают практические результаты с расчетными. Не должны расти шумы с увеличением крутизны ГУНа, ну разве что за счет шумов резисторов и шумов тока утечки фазового детектора, изодромного звена и компонентов фильтра. Я и говорю, есть еще какие-то неучтенные источники шумов... или шумоподобных наводок.

Так все-таки, шумят сами варикапы, как тут говорилось, или нет? Если действительно шумят, то какова природа и где про это можно почитать?
Конечно, полученные в результате эмпирической отладки шумы уже стали удовлетворять требованиям с запасом, и вопрос по сути закрыт, но просто любопытно и хочется разобраться с этими шумами до конца на будущее.

[Vladimir201]

Так в том-то и дело. Всю теорию изучил. Книгу, которую вы рекомендуете, прочитал вдоль и поперек. Симулировал и в PLL perfomance и в он-лайн Easy PLL - Loop Filter Design с NS. Не совпадают практические результаты с расчетными. Не должны расти шумы с увеличением крутизны ГУНа, ну разве что за счет шумов резисторов и шумов тока утечки фазового детектора, изодромного звена и компонентов фильтра. Я и говорю, есть еще какие-то неучтенные источники шумов... или шумоподобных наводок.

Так все-таки, шумят сами варикапы, как тут говорилось, или нет? Если действительно шумят, то какова природа и где про это можно почитать?
Конечно, полученные в результате эмпирической отладки шумы уже стали удовлетворять требованиям с запасом, и вопрос по сути закрыт, но просто любопытно и хочется разобраться с этими шумами до конца на будущее.

Варикапы шумят, как и любой элемент, отличный от идеального, т.е. имеющий потери. Об этом говорит ДОБРОТНОСТЬ варикапа (впрочем, как и любого другого коденсатора). При встречно-последовательном включении в контур двух варикапов (тем более полное) их сопротивление потерь (шумов), вносимое в контур, увеличивается. Вы, разобравшись с прочими причинами легко учтете это при расчете. Посмотрите на alphaind.com в части вариантов построения ГУН.