A new concept in Frequency Synthesis, Новая структура синтезатора частоты Опции

[Vitaly_K]

Спасибо Александру Ченакину, что подсказал адрес этого форума. Даже не ожидал, что такое может быть, - так много о синтезаторах частоты. Давно интересуюсь этой тематикой, и есть у меня одна идея, которую хотелось бы здесь обсудить.
Это структура простого, однопетлевого синтезатора, которая, будучи воплощённой в интегральном чипе, могла бы, как мне кажется, в ряде областей применения конкурировать со сложными многопетлевыми системами. Суть идеи изложена в статье “A new concept in Frequency Synthesis”, Microwave Product Digest, Oct. 2010. Проще всего её можно достичь, набрав в Google слова <Vitaly Koslov>.
Есть также и продолжение, выйдет в февральском номере этого же журнала. Это уже попытка реализовать идею на FPGA c «обвеской» на печатной плате. Статья готова к печати, и я мог бы её переслать, если кого-то заинтересует.
Надеюсь на встречу на этом форуме и буду рад, если кто выскажется критически об этой идее, возможно, я в чём-то и ошибаюсь.

[VCO]

Но есть и другие варианты на тему «Кто не рискует, тот…».

А есть и другие варианты, если они сомниваются в столь высокой эффективности Вашего метода, какую Вы видите в нём...
...Но я к этому возвращаться не хочу, а останусь при своём мнении, тем более, что аналитик и математик из меня сейчас слабый.

[Vitaly_K]

А есть и другие варианты, если они сомниваются в столь высокой эффективности Вашего метода, какую Вы видите в нём...
...Но я к этому возвращаться не хочу, а останусь при своём мнении, тем более, что аналитик и математик из меня сейчас слабый.

«Какую я вижу в нём…» - это я подробно им объяснял, и никаких возражений не последовало. Более того, они сами это увидели, когда промоделировали чип в полном объёме, и об этом я уже писал здесь, на форуме. Как раз в этом и заключается весь парадокс данной ситуации.

[VCO]

Более того, они сами это увидели, когда промоделировали чип в полном объёме, и об этом я уже писал здесь, на форуме. Как раз в этом и заключается весь парадокс данной ситуации.

Да, я всё прекрасно помню, потому-как слежу за этой темой (я уже говорил, что мне Ваш метод интересен даже без достижения экстремально-низких фазовых шумов). Но после победоносного финиша сферического коня в вакууме, они могли приступить к разработке реального чипа и столкнуться с уже конкретными сложностями. Я, например, пока сложно себе представляю расщепитель фазы на частотах в несколько ГГц, да ещё внутри кристалла, да ещё с минимальным вносимым совокупным джиттером, хотя и не спец в топологии ИМС. Если помните, то достаточно продолжительное время микросхемы ФАПЧ делались с довольно низкочастотным радиовходом, ЕМНИП - не выше 300 МГц, затем прорыв - аж до 3 ГГц, и буквально недавно, О ЧУДО!, Hittite HMC700 - 8 ГГц, HMC701-HMC702 - до 14 ГГц и наконец-то Analog Devices ADF41020 - до 18 ГГц. Это всего лишь вход делителя частоты, а Вы говорите - расщепитель фазы...

[azoff]

Я, например, пока сложно себе представляю расщепитель фазы на частотах в несколько ГГц, да ещё внутри кристалла, да ещё с минимальным вносимым совокупным джиттером, хотя и не спец в топологии ИМС.

К слову, у меня в первое время такое же сомнение было. А, собственно, там (в PDS) расщепитель фазы только по опорному каналу - его, для начала, достаточно сделать на 100-300 МГц. А вот по каналу обратной связи - там кольцевой регистр, а это, по моему скромному мнению, можно и на большие "гиги" сделать.

[Vitaly_K]

Да, я всё прекрасно помню, потому-как слежу за этой темой (я уже говорил, что мне Ваш метод интересен даже без достижения экстремально-низких фазовых шумов). Но после победного финиша сферического коня в вакууме, они могли приступить к разработке реального чипа и столкнуться с уже конкретными сложностями. Я, например, пока сложно себе представляю расщепитель фазы на частотах в несколько ГГц, да ещё внутри кристалла, да ещё с минимальным вносимым совокупным джиттером, хотя и не спец в топологии ИМС. Если помните, то достаточно продолжительное время микросхемы ФАПЧ делались с довольно низкочастотным радиовходом, ЕМНИП - не выше 300 МГц, затем прорыв - аж до 3 ГГц, и буквально недавно, О ЧУДО!, Hittite HMC700 - 8 ГГц, HMC701-HMC702 - до 14 ГГц и наконец-то Analog Devices ADF41020 - до 18 ГГц. Это всего лишь вход делителя частоты, а Вы говорите - расщепитель фазы...

Прорыв, конечно, есть, но он только за счёт прогресса интегральной технологии. Понятно, что если норма сменилась, например, с 250 нм на 90 нм, то и по частоте будет соответствующий прирост. Но это лишь для счётчиков, снижающих входные частоты до частоты сравнения в ЧФД. А принцип частотного синтеза остался прежним, ЧФД опять-таки работает на той же частоте 50 МГц, а полоса петли не превышает 200 кГц. Так что чуда здесь нет.
Синтезатор PDS моделировали в ADI при работе фазорасщепителя на частоте 256 МГц и под технологию 250 нм. Теперь же, с учётом прогресса технологии, эту частоту можно было бы приблизить к 1 ГГц. Вот тогда и было бы чудо.

К слову, у меня в первое время такое же сомнение было. А, собственно, там (в PDS) расщепитель фазы только по опорному каналу - его, для начала, достаточно сделать на 100-300 МГц. А вот по каналу обратной связи - там кольцевой регистр, а это, по моему скромному мнению, можно и на большие "гиги" сделать.

См. мой ответ для VCO.

[тау]

ЧФД опять-таки работает на той же частоте 50 МГц, а полоса петли не превышает 200 кГц.

это неправда,
уже говорилось что ЧФД работают до 1300Мгц и полосы петель могут быть гораздо выше, хотя это и редко кому нужно.

[VCO]

это неправда,
уже говорилось что ЧФД работают до 1300Мгц и полосы петель могут быть гораздо выше, хотя это и редко кому нужно.

Согласен. Не надо слишком сильно недооценивать ФАПЧ, ещё раз внимательнее изучите характеристики PLL Chipset и их частот PFD.
Кроме того, внимательнее изучите достижения Александра Ченакина в области ФАПЧ. Там, кажется, полоса петли нимного-нимало - 4 МГц!
Ясно дело, что у Александра всё это работает за счёт оригинального решения и относительно сложной схемотехники, но тем не менее - это факт!
И мы уже обсуждали, что при желании можно сделать PFD или просто PD на десятках ГГц, только это тоже мало кому нужно... скорее никому!

[Vitaly_K]

это неправда,
уже говорилось что ЧФД работают до 1300Мгц и полосы петель могут быть гораздо выше, хотя это и редко кому нужно.

Где это можно увидеть? Назовите источник.

[VCO]

Где это можно увидеть? Назовите источник.

Я за него! Phase Frequency Detector : HMC439QS16G / HMC439QS16GE

[Vitaly_K]

Кроме того, внимательнее изучите достижения Александра Ченакина в области ФАПЧ. Там, кажется, полоса петли нимного-нимало - 4 МГц! Ясно дело, что у Александра всё это работает за счёт оригинального решения и относительно сложной схемотехники, но тем не менее - это факт!

Не понял, к кому обращаетесь, к TAY или ко мне? У А.Ченакина сложная и дорогая система. Мы же обсуждаем вопрос, можно ли получить то же самое в простейшей однопетлевой структуре.

И мы уже обсуждали, что при желании можно сделать PFD или просто FD на десятках ГГц, только это тоже мало кому нужно... скорее никому!

А если о частоте, то при одной и той же частоте сравнения PDS даёт выигрыш на порядок и более за счёт принципа расщепления фаз.

Я за него! Phase Frequency Detector : HMC439QS16G / HMC439QS16GE

Опять идём по кругу? Ведь это мы уже проходили. Посмотрите PDF-файл. Частота сравнения (опорная) всё та же – 100 МГц. А по сигналу там стоит делитель частоты, опускающий его частоту до тех же самых 100 МГц. Т.е. собственно ЧФД работает на частоте 100 МГц. Вот и весь фокус с этими 1300 МГц.

[VCO]

Не понял, к кому обращаетесь, к TAY или ко мне?

Пардон, сбился при цитировании. Согласен с тау, причём, полностью. Дальше уже обращался к Вам.

У А.Ченакина сложная и дорогая система. Мы же обсуждаем вопрос, можно ли получить то же самое в простейшей однопетлевой структуре.

И в однопетлевой ФАПЧ можно получить такую полосу. Просто выигрыш по шумам будет ниже.

А если о частоте, то при одной и той же частоте сравнения PDS даёт выигрыш на порядок и более за счёт принципа расщепления фаз.

Ещё пока ничего не даёт, к сожалению... Забегу вперёд, но это пока Вы уводите нас на новый круг фазорасщепителем. Все же именно в нём и усомнились, в т.ч. и Александр, если пОмните!

Опять идём по кругу? Ведь это мы уже проходили. Посмотрите PDF-файл. Частота сравнения (опорная) всё та же – 100 МГц. А по сигналу там стоит делитель частоты, опускающий его частоту до тех же самых 100 МГц. Т.е. собственно ЧФД работает на частоте 100 МГц. Вот и весь фокус с этими 1300 МГц.

Где? Теперь Вы ткните, пожалуйста, меня носом, где там стоИт делитель частоты? Вырежьте из даташита, пожалуйста, и процитируйте!

[Sergey Beltchico...]

Где? Теперь Вы ткните, пожалуйста, меня носом, где там стоИт делитель частоты? Вырежьте из даташита, пожалуйста, и процитируйте!

Нет там никакого делителя... И топикстартеру уже давно это говорил уважаемый Tay.
В микросхемах 699, 698, 440 и 439 маскимальная частота сравнения 1300 МГц.
439-ю мы конкретно использовали при частоте сравнения 1000 МГц.
Вот нашел довольно древнюю картинку, где видно, что делителя нет (поскольку нет 20logN делительного шума). ГУН на 1ГГц захватывается от умноженного кварца на частоте сравнения 1ГГц при помощи 439-го чипа.

Сообщение отредактировал Sergey Beltchicov - Feb 13 2013, 10:51

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Vitaly_K]

Нет там никакого делителя... И топикстартеру уже давно это говорил уважаемый Tay.
В микросхемах 699, 698, 440 и 439 маскимальная частота сравнения 1300 МГц.
439-ю мы конкретно использовали при частоте сравнения 1000 МГц.
Вот нашел довольно древнюю картинку, где видно, что делителя нет (поскольку нет 20logN делительного шума). ГУН на 1ГГц захватывается от умноженного кварца на частоте сравнения 1ГГц при помощи 439-го чипа.

Ну и отлично. Я рад, что ошибся. Спасибо. Значит и в PDS не будет проблем поднять частоту сравнения до такой величины. Но почему-то в даташите они приводят схему типичного применения, где частота сравнения всего лишь 100 МГц. Казалось бы, её надо было бы указать значительно большей, чтобы как-то оправдывалась заявка на частоту 1300 МГц.

[azoff]

Нет там никакого делителя... И топикстартеру уже давно это говорил уважаемый Tay.
В микросхемах 699, 698, 440 и 439 маскимальная частота сравнения 1300 МГц.
439-ю мы конкретно использовали при частоте сравнения 1000 МГц.
Вот нашел довольно древнюю картинку, где видно, что делителя нет (поскольку нет 20logN делительного шума). ГУН на 1ГГц захватывается от умноженного кварца на частоте сравнения 1ГГц при помощи 439-го чипа.

Из личного опыта замечу, что 439-ый детектор предпочитает работать как раз на высоких частотах порядка 1 ГГЦ. На частотах сравнения от 40 до 50 МГц приходилось много бороться с подвозбудами детектора на частотах порядка 800-900 МГц, которые были на плате значительно меньшего уровня, чем те самые 40 МГц.

[Chenakin]

в каждой фирме есть ведущий разработчик, предпочитающий клепать средние вещи, но - свои. Поэтому каждое предложение, подобное Вашему, его пугает. Это может стоить ему имени, работы и положения в фирме

Это несколько упрощённое суждение (хотя и весьма распространённое). Скажем, можно ли назвать девайсы ADI и Hittite средними вещами? Всё-таки, наверное, не стоит так говорить. И DDS от ADI и fracN от Hittite вещи не такие уж и тривиальные, и вниманием на рынке не обижены. Проблема может быть в другом. А нужно ли им это? Вообще, что является критерием среднего или уникального? Для инженера это всё просто и понятно, столько-то дБн и т.д. А вот для человека, принимающего бизнес-решение - совсем не обязательно. Скажем DDS от ADI продаются очень и очень неплохо. PDS? Огромный потенциал? Хорошо. Поверим. Вложим n-ю сумму денег, чтобы довести до ума. Допустим, всё будет работать отлично, будет перекрывать DDS по всем параметрам. Вбрасываем на рынок. Полный успех! Все бросаются покупать PDS вместо DDS. И что имеем в сухом остатке? Что вместо наших DDS будут покупать наши же PDS? И всё? Что ж мы выиграли? А все затраты-инвестиции? Да это ж форменное вредительство получается!

На самом деле, это называется market cannibalization и учитывается в любом мало-мальски серьёзном анализе. Пишу это просто, чтобы объяснить логику поведения Ваших оппонентов, а не в плане критики. Вы же делаете всё правильно и бьётесь за свою идею, как можете. Это вызывает искреннее уважение.

Сообщение отредактировал Chenakin - Feb 15 2013, 03:45