Несколько вопросов по синтезаторам частот Опции

[loreley]

Привет! Стоит задача спроектировать синтезатор всего на три выходные частоты:1,55ГГц, 1,75ГГц, 1,95ГГц. Я в этой области почти полный ноль, правда в последнее время многое стало проясняться. Итак, решил строить синтезатор по методу ФАПЧ, выбрал кварцевый генератор на 10МГц (морионовский), в качестве ФАПЧ взял КН1015ПЛ5А. И затем стал рассчитывать автогенератор на транзисторе 2Т371А, построил по схеме Клаппа,пытался посчитать фазовые шумы этого ГУНа, потом суммарные фазовые шумы ГУН+ФАПЧ+loop filter. Дело в том,что на работе есть живые образцы синтезаторов, так вот, они все построены на рассыпухе. Т.е. ГУН на транзисторе, отдельно ФАПЧ и прочие элементы. Пробовал их настраивать, ну просто поиграться - очень чувствительны к внешним воздействиям.
Недавно наткнулся на такую вещь, что самому то можно ничего и не считать, а купить все элементы готовыми.Например, вместо АГ на транзисторе с дискреными элементами взять готовый ГУН, например, что-нибудь от Минисёкитс, скажем JTOS-765, или тому подобное. Потом покапавшись в инете, понял,что можно не городить и не ставить связку ГУН+ФАПЧ на отдельных микросхемах, а сразу взять готовый синтезатор частот, например,PNP-1090-P22, выходные частоты которого как раз перекрывают нужный мне диапазон. Ну это лирика, собственно, вопрос вот в чем. Зачем так много ГУНов в интегральном исполнении и ФАПЧей, если можно взять готовый синтезатор? Маленькая микросхемка размером 1,5х1,5 см содержит в себе и ГУН и ФАПЧ. Т.е. зачем покупать несколько компонентов отдельно, если можно купить один, который по габаритам будет либо такой же, либо меньше, стоимость тоже будет не сильно отличаться. Есть ли кто-то сейчас, кто самостоятельно рассчитывает, например, тот же ГУН на транзисторе?Или сейчас все поголовно ставят микросхемы? Если я пишу что-то не то, прошу прощения, просто действительно недавно стал разбираться в синтезаторах, до этого дела с ними не имел. Может я где-то неправ и есть какие то подводные камни?Подскажите пожалуйста. И еще - где в Питере можно купить готовые модули ГУН и сами синтезаторы? Заказывать из-за бугра и ждать несколько недель нехочется, а в магазинах типа Чип и Дип и Мегаэлектроника таких компонентов нет...
Спасибо!

[loreley]

Еще раз привет!Появились новые вопросы...
1. Если есть некоторый фильтр (например, такой, http://www.larkengineering.com/lark/FILTER...5-x75-5cc.html) - у него при отстройке на ~ 100 МГц ослабление порядка 50 дБ. Если мне необходимо ослабление больше, то если поставить последовательно пару таких фильтров - удастся ли увеличить ослабление в полосе заграждения, например, вместо 50 дБ получить 60 дБ? Коэффициент прямоугольности увеличится, а вот ослабление - увеличится ли оно?Если да, то можно ли просто поставить два или три однотипных фильтра подряд или их еще надо будет как-то согласовывать между собой?
2. Где-то читал, что, для уменьшения фазовых шумов коэффиициенты деления в микросхеме ФАПЧ желательно выбирать как можно меньше и частоту сравнения на ЧФД тоже брать самую маленькую из возможных. Действительно ли это так?Если да, то объясните вкрацте почему это так.
На сайте, ссылку на который уже приводил (http://leleivre.com/rf_pll_pfd_freq.html) задается опорная частоты, частота ГУН и затем выдается оптимальная частота ЧФД - рассчитывается автоматом. Хотелось бы знать из каких соображений ее выбирать.
3. На счет петлевого фильтра в цепи ФАПЧ - мнения разных авторов по поводу полосы пропускания этого ФНЧ и фазовых шумов - отличаются. Например, здесь (http://geforcetweak.ru/content/view/470/33/) - говорится, что "Шум в пределах полосы пропускания петли подавляется, в то время как за пределами полосы пропускания шум может возрасти. Таким образом, желательно разрабатывать фильтр с максимально возможной полосой пропускания {в заданных пределах запаса по фазе, разумеется)."
Из даташита на рис. 2 (http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00846a.pdf) - тоже видно, что при увеличении ПП фильтра, фазовые шумы уменьшаются.
Мнение по поводу увеличения полосы пропускания, с целью уменьшения фазовых шумов встречал и в других источниках. Но в некоторых источниках, наоборот, говорится, что для уменьшения фазовых шумов на выходе ФАПЧ, полосу пропускания ФНЧ надо делать как можно меньше. Например, из книги Бунин, Справочник радиолюбителя-коротковолновика "Уровень фазовых шумов снижают путем уменьшения шумов всех узлов, входящих в систему ФАПЧ и сужением полосы пропускания ФНЧ петли ФАПЧ. Последнее, однако,сужает полосу захвата и удержания, удлиняет время переключения и может быть причиной неустойчивой работы ФАПЧ"

[тау]

1. Если есть некоторый фильтр ....ослабление порядка 50 дБ. Если мне необходимо ослабление больше, то если поставить последовательно пару таких фильтров - удастся ли увеличить ослабление в полосе заграждения, например, вместо 50 дБ получить 60 дБ?

через развязывающие цепи можно , обычно друг за другом фильтры не ставят , они будут нехорошо влиять друг на друга, искажая АЧХ. Два фильтра, каждый ослабляя на 50 в сумме дадут 100дБ на соответствующей отстройке. Но зачем оно такое надо ? если Вы получили Фапчём 1750МГц , то спуры с отстройкой 100M хотите задавить еще на 100 дБ?. Нормально сделанный целочисленный ФАПЧ не даст Вам таких спуров , чтобы их так беспощадно пришлось бы давить. Поэтому проблема с многими фильтрами мне кажется искуственно надуманной.

3. На счет петлевого фильтра в цепи ФАПЧ -.....
Из даташита на рис. 2 (http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00846a.pdf) - тоже видно, что при увеличении ПП фильтра, фазовые шумы уменьшаются.

Из одного частного случая не надо делать глобальных выводов . В том даташите нарисовано уменьшение фазовых шумов с увеличением полосы петли потому что VCO применен очень шумящий. С шумливыми VCO требуется расширять полосу фильтра , для подавления шума самого VCO (в полосе петли шумы VCO давятся) . Если же у Вас малошумящий VCO , а вы сделали широкую петлю (шире чем некоторый оптимум, расчет которого наглядно делается в ADISimPLL) , то за пределами полосы петли у вас шум получится выше чем мог бы быть с более узкой петлей. Может случиться ситуация, что VCO хороший, а фильтр после ФД - шумящий . Результат тоже будет как в приведенном даташите. Для некоторых разработчиков очень важен шум на малых отстройках, например до 20...100 кГц , а дальше они допускают некоторое увеличение. А бывает наоборот, разумнее не допускать роста шума на дальних, потому что драматически увеличивается джиттер вырабатываемого сигнала и паразитная ЧМ девиация (несмотря на сравнительно низкий шум в малых отстройках). Одной-двумя фразами всех нюансов не описать.

В прикрепленном документе Fcomp - частота сравнения ЧФД. N - отношение генерируемой частоты к шагу перестройки. А если у меня нет шага, ну т.е. он постоянный?Phase Noise Index сколько его брать?Смотреть в спецификации в ГУН?

N - это отношение частоты VCO к частоте работы фазового детектора , которое и определяет шаг по частоте для целочисленных синтезаторов. Поэтому для Вас оптимальная частота ФД =50 МГц, чтобы целочисленным умножением получить 1750M. Минимальное N для Вас =35. Строите картинку фазовых шумов опорного генератора, приподнятую на 20Log(35), Строите рядом картинку шумов микросхемы PLL исходя из нормализованного значения + 20Log(35) +10Log(50e6) , строите картинку фазовых шумов VCO, смотрите где они пересекаются и что почём. Впрочем, AdiSimPll это сделает за Вас, если введете нужные данные.

Сообщение отредактировал тау - Jun 6 2010, 15:13