Хорошо, да не очень. ‘Игра’ на коротких импульсах приводит к ухудшению главных характеристик – спектральной чистоты и быстродействия. В принципе порочный подход. А получить неограниченную полосу захвата и удержания можно и с RS-триггером. Надо ввести частотный дискриминатор с фиксацией уровня. Могу привести схему с описанием её работы.

Прилагаю обещанную схему ‘ЧД+ФД’. Конечно, она немного сложнее, чем импульсный ЧФД, и предназначена для систем с повышенными требованиями к спектральной чистоте и быстродействию. Понятно и то, почему так широко применяется ЧФД. Выгода в несколько центов на каждом чипе (из-за простоты) даёт приличный доход при массовом производстве. Потребность и выгода есть – вот и раскручивается производство. Но есть и потребность в более высоких характеристиках, где ЧФД уже не работает. Потому я и предлагаю для обсуждения приложенное описание.

Вы не в аспирантуре случайно?
Похоже на тезисы-пезисы... в какой-то сборник статей на конференцию.
Реальная схема работает? Не в ворде

И это всё, что вы смогли сказать или спросить в порядке обсуждения? Ну что ж, и на том спасибо. Главное, показали, кто вы есть.
Нет – я не в аспирантуре.
Да – реальная схема работает.

Не Вам судить
Так приведите реальную схему и результаты измерений/тестов.
Чего воду лить? Что тут обсуждать?

Как же не мне судить, если Вы начинаете знакомство с грубости? Именно это я и имел в виду.
Относительно реальной схемы см. мою статью:
http://speedwell-designs.com/doc/A%20Low%2...0Resolution.pdf

Статья - это всегда хорошо, сейчас почитаем.

Никакого намерения грубить Вам я не имел и не имею.
Если Вы так поняли написанное то Вы ошиблись.

И ещё такой вопрос. Как ток накачки в ЧФД влияет на коэффициент усиления петли ФАПЧ?

Ну поскольку полоса ФАПЧ (в радианах в секунду) равна общему усилению ФАПЧ, которое равно произведению усиления всех ее элементов, а увеличение тока Charge Pump фактически увеличит "усиление" ЧФД (при неизменной нагрузке), то полоса ФАПЧ увеличится. Если это не нужно, то это несложно скомпенсировать изменением коэффициента передачи, скажем, полосового фильтра, который обычно является нагрузкой для Charge Pump.

В контексте идеи PDS, на мой взгляд, не очень корректно сравнивать ЧФД с одними единственным (!!!) RS-триггером. У вас же их там N штук, и их шумы на выходе суммируются. Идею спасает лишь то, что шумы триггеров будут некогерентны и просуммируются соответствующим образом.

Во-первых, то, что там триггеров N штук, не влияет на суммарный уровень шума, даже если бы шумы были когерентными. Это потому, что вклад каждого триггера в общий уровень шума составляет 1/N от шума каждого триггера.
Во-вторых, и в PDS можно использовать N штук ЧФД вместо N штук RS-триггеров. И тогда вопрос прозвучал бы как: почему N штук ЧФД, а не N штук RS-триггеров? Но в итоге суть вопроса остаётся всё той же.

Проясните этот момент, пожалуйста.

При суммировании сигналов с выходов RS-триггеров берётся 1/N напряжения (мощности) каждого триггера. В сумме это N x 1/N = 1, что есть напряжение (мощность) одного триггера.

Это в случае R-2-R ЦАПа, верно?

И, к слову, мы же все-таки говорим о фазовом шуме, т.е. у тригеров - это дрожание фронтов, поэтому даже в случае деления напряжения на N - уменьшится ли дрожание фазы?

Триггеры работают на равновесные сегменты ЦАПа.

Дрожания фронтов триггера трансформируются в амплитудные флуктуации постоянной составляющей на выходе триггера. Триггер как фазовый детектор для того и нужен, чтобы после него выделить фильтром постоянную составляющую. Так что в случае деления на N уменьшится в N раз как постоянная составляющая от каждого триггера, так и её флуктуации.

Опять-таки хотелось бы ближе к физическому смыслу. Увеличили ток Charge Pump, и из-за этого увеличилось усиление ЧФД. Как оно могло увеличиться, если нормированная крутизна его характеристики осталась прежней, т.е. 1/2пи? Нельзя ли это как-то изобразить в виде некоторой эквивалентной схемы?

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?

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?

Дешевые и доступные, там не ФД шумы определяет.

Есть даже статья, где пишет какой конкретно ФД используется - ADF4002
http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDeta...rnumber=4623101

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.

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.

спуры будут .

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.

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

Посмотрел дэйташит на ADF4002. О шумах там наиболее интересны рисунки 7 и 8. Но не всё понятно, ссылок на эти рисунки не нашёл. Для какой частоты сигнала первый из этих рисунков? Там всего около -100 дБн, и отстройки не меньше 1 кГц. Полоса ФАПЧ 60 кГц. Второй рисунок – прямая, как стрела, линия – больше похож на теоретический. При частоте сравнения 100 МГц и частоте сигнала 10 ГГц получим те же -100 дБн. В общем, не понял, в чём Вы видите особые шумовые достоинства этой схемы? Да ещё, как Вы пишите, не ФД определяет шумы, что-то ещё добавится. Тогда уж и совсем плохо. Поясните, пожалуйста.


В схеме поиска используется нелинейный фильтр, широкий при поиске и очень узкий после захвата частоты. Это существенно снижает его влияние на шумы. Но, в принципе, её вообще можно отключать, когда она отработает своё.


Очень интересно. Что за схема таких смесителей, можно пример? Rloc писал о другом.

Вы считаете с учетом умножения в петле, т.е. добавляете 20*log(10/0.1) = 40 дБ. Но умножения в QS нет, поэтому шумы ФД на любой частоте будут переноситься один к одному и составлять -140 дБн. По документации шумы в QS на 10 ГГц составляют -122 дБн, поэтому ФД не влияет. На рис. 7 тоже речь идет об умножении в петле, т.е. к шумам добавляется 20*log(400/1) = 52 дБ.

Тогда понятно. Спасибо.

На самом деле умножение шумов у квика в петле имеется (деление на 3 и на 2). Но поскольку частота сравнения ниже, чем 100 МГц, и кэф умножения низкий, то шумы высокочастотной подставки (порядка -137 дБн/Гц) оказываются выше приведенных шумов ЧФД. Это я про первое кольцо, ясное дело. А во втором, подставки выше по частоте и хуже по шумам, соответственно от шумов ЧФД уходим еще дальше, что опять-таки позволяет использовать деление в кольце.