Добрый день.

Необходимо сделать умножитель частоты. Имеется опора ГК-87 на частоту 100 МГц, уровень на выходе 400мВ. Нужно получить 500МГц, при как можно меньшем шуме умножителя. Может есть у кого-нибудь идеи?

Данных явно мало.
Как минимум надо знать тот минимальный уровень выходного сигнала, который Вам нужен.
И что Вы понимаете под меньшем шуме?
И каков допустимый уровень других частот?

По простому проблемно не кратно 2 если умножать то придется сразу на 5.

Шум умножителя - имеешь ввиду фазовые шумы на выходе умножителя. то учти что даже идеальный умножитель увеличит уровень фазовых шумов входного сигнала в N раз (5).

Возможно лучше через фапч.

Можно подать сигнал на скоростной логический элемент , сформировать из него хороший меандр , а потом подать на контур , который выделит из него 5-ю гармонику , то есть 500 мгц . Для улучшения фильтрации соседних гармоник - можно применить не простой контур , а полосовой фильтр .

ФАПЧ лучше , если важно хорошо подавить гармоники основной частоты . Но фазовый шум будет меньше при использовании прямого умножения - нет генератора с варикапом , нет петли обратной связи , нет фазового детектора , который тоже вносит свой шум .

Не всегда. Зависит от качества опоры. Если взять тяжелую петлю фапч, плюс есть еще вариант после фапч получить сигнал в несколько раз более высокой частоты а потом поделить.

С широкополосной обратной связью и приличным VCO шум может быть весьма малым.

P.S. Как правильно заметила Mirabella, надо четче и подробнее определить ТЗ. Существует множество решений, каждое из которых имеет свои преимущества и недостатки. Выбор оптимального зависит от исходных требований. Бессмысленно обсуждать преимущества одной схемы над другой, улучшающие фазовый шум с 2 ps RMS до 1 ps RMS, если надо просто лучше 100 ps.

Конечно , всё от условий зависит . В данном случае , ИМХО , при опорном кварцевом генераторе , лучше применить умножитель , так как фазовый шум опоры изначально мал , и малый шум на выходе этот способ позволяет получить проще всего .

А насчёт ФАПЧ - шум на выходе будет меньше , чем на входе , только при сочетании двух условий - большом шуме опоры и узкополосной петле + малошумящий VCO . То есть , VCO должен шуметь меньше опоры . А если у нас опора сама по себе очень хорошая ? Например , опора - хороший кварцевый генератор , тогда как ? А тогда , ИМХО , мы не можем получить шум выхода МЕНЬШЕ , чем на входе . Либо получим в пределе столько же - при бесшумном фазовом детекторе и очень большом петлевом усилении , либо больше на некоторую величину , зависящую от шума VCO и петлевого усиления ФАПЧ . Но усиление мы разгонять до бесконечности не можем , так как бесшумный фазовый детектор существует только в идеале , да и про устойчивость забывать нельзя Как всегда , везде компромисс

Это совсем и абсолютно не так!
Никакого отношение уровень гармоник основной частоты управляемого генератора
к использованию или не использованию его в составе ФАПЧа не имеет.





Это утверждение абсолютно не верно!
Недавно здесь уже были подобного рода заявления, и я приводила формулы для сравнения уровня шумов при использовании ФАПЧА и "простого" умножения.
Поищите по форуму, могу и повторить.


Крайне советую почитать хорошие старые советские книжки:

По поводу ФАПЧ:

В.В. Шахгильдян, А.А. Ляховкин "Фазовая автоподстройка частоты" 1966 г.

По поводу умножения частоты:

Б.Н. Красноголовый, Л.Г. Плавский " Варакторные умножители частоты". 1979 г.

В этой книжке посмотрите стр. 254.






Да.......

А не могли ли Вы указать на источник этой информации?



А не могли ли Вы указать на источник этой информации?




А не могли ли Вы указать на источник этой информации?

Господи ты Боже мой ...... какие нафиг гармоники управляемого генератора ??? При чём здесь управляемый генератор ? Речь идёт об УМНОЖЕНИИ частоты . Вам приходилось умножать частоту ? Берём основную частоту ( здесь - 100 мгц ) , генерируем её гармоники , и контуром выделяем нужную нам гармонику . В данном случае - пятую гармонику . ПОнимаете ? Вот , значит , и из-за неидеальной избирательности контура на выход проникают , кроме полезной , ещё и нежелательные гармоники основной частоты . В данном случае , если использовать меандр , это будут НЕЧЁТНЫЕ гармоники , то есть 3-я , 7-я , 9-я , и так далее . Если подавление этих нежелательных гармоник недостаточно , то имеет смысл применить фильтр с высокой избирательностью . Если и его недостаточно - то можно применить ФАПЧ . В чём польза ФАПЧа ? Да в том , что можно топологически разнести цепи основной частоты и выходной , VCO заэкранировать , а сигнал ОС с ФД на управляемый генератор пропустить через узкополосный фильтр , который все ВЧ сигналы ОЧЕНЬ сильно подавит . Таким образом , мы можем обеспечить выходной сигнал , в котором основная частота ( в данном случае - 100 мгц ) , и частоты из ряда нечётных её гармоник будут на уровне шумов . ТАк понятнее ? Или про это не написано у Гоноровского ?

Ну , и КАКИЕ Вам источники нужны ? Я делаю выводы на основании механизма работы ФАПЧ . Откуда мне знать , в какой книжке и на какой странице это написано ? ЧТо Вы мне хотите доказать каким-то формулами ? Я ясно и понятно написал , в каких случаях фазовый шум на выходе ФАПЧа будет больше входного , и в каких случаях - меньше . Это называется - предельные случаи . Хотите более конкретно ? так и считайте по формулам , сколько влезет , но в этой теме нет даже исходных данных для расчёта , что в формулки-то подставлять будем ??? С потолка цифирки брать ? Или охота просто поумничать ? И КАК , интересно , ВЫ хотите обосновать , что шум правильно сделанного прямого умножителя будет больше , чем у петли ФАПЧ ? С чего Вы это взяли ? Это будет , только если VCO на кварце , но тогда , чёрт подери , что нам мешает поставить этот же кварц в фильтр для прямого умножения ? И тогда ФАПЧ опять проиграет при прочих равных условиях . Откуда столько апломба и дурацкого желания всем доказать , что Вы прям-таки вот всех умнее и всё знаете ? Да тем более , что это вовсе не так . Читайте лучше вашего Гоноровского , чем людям мозги пудрить .
Нет , блин , я просто охреневаю

+2



1) Тут следует уточнить, что это утверждение относиться только для частот лежащих вне полосы ФАПЧ и сравнение производится с шумами опоры, приведенными к выходной частоте системы . Такой случай характерен не только для плохой опоры, но и для больших коэффициентов умножения. Именно поэтому связка, low-noise VCO (ДР, к примеру) + хороший высокочастотный кварц и является одним из наилучших решений для СВЧ.

2)Для рассматриваеиого случая, прямое умножение - единственно верное решение.

3) Можно существенно уменьшить шумы ФАПЧ, применяя sampling phase detector (это следует из элементарных соображений, большинство из которых приведено уважаемым deemon при перечислении источников шумов ФАПЧ, но это достаточно хлопотное дело.

Можно ссылку на сравнение шумов ФАПЧ при "обычном" и семплирующем ФД? Если конечно такая апнота где-либо существует. Интересует правильный выбор апертуры семплирующего ФД.

1. Польза ФАПЧа (используемого для стабилизации частоты) только в одном : в возможности переноса стабильности частоты опорного генератора в область более высоких частот.

2. Какой-то "основной" частоты в ФАПЧе нет , есть опорная частота и выходная частота ГУН (VCO по Вашему).

3. Рассуждения по поводу возможности "..топологически разнести цепи.." характеризуются часто используемым на форуме словом, которое я, как порядочная женщина, принципиально не употребляю.

4. К великому сожалению, вынуждена сделать вывод (не обижайтесь, это же не off-top, где можно безнаказанно словоблудничать) : Вы (что меня не удивляет) и не только Вы (что меня очень сильно удивило) абсолютно не знаете как устроена и работает ФАПЧ.
Вы пишите: "...а сигнал ОС с ФД на управляемый генератор пропустить через узкополосный фильтр , который все ВЧ сигналы ОЧЕНЬ сильно подавит . ".
Вот именно на основании этого Вашего "выражении" я и делаю такой вывод.


Поясняю Вам и еще некоторым умным:

В составе ФАПЧ отсутствует некий "узкополосный" фильтр , который "...все ВЧ сигналы очень сильно давит."
Да, в ОС стоит фильтр, но его основное назначение не заключается в подавлении каких-то ВЧ сигналов.
Этот фильтр фильтрует сигнал обратной связи ("биения" на выходе ФД). Его назначение другое: обеспечить амплитуду и фазу сигнала подстройки такими, чтобы происходил захват и удержание частоты ГУН. И всё. Внешне он далеко не похож на узкополосный ВЧ фильтр - часто это просто RC цепь. Хотя конечно, он "давит" все "остатки высокочастотных сигналов", могущие появиться на выходе ФД. Но при правильном проектировании ФД амплитуда этих остатков не может нарушить работу системы.
Сам по себе этот фильтр не обеспечивает какой либо-фильтрации ВЧ сигналов:

Фильтрующими свойствами (по ВЧ) обладает сама система ФАПЧ - как [b]динамическая система, т.е. реагирующая на внешние и внутренние возмущения.[/b]
Это не слишком сложно для понимания?
Можно по другому: все элементы, входящие в ФАПЧ, обеспечивают её фильтрующие свойства.

И если мы кому-то беремся советовать "применить ФАПЧ", мы должны пояснить: о чем идет речь.
Здесь возможны принципиально разные варианты:
-использование типовой системы ФАПЧ. В этом случае устройство можно представить в виде черного ящика, на который подается напряжение питания и из которого "выходит" стабильный ВЧ сигнал.
-использование ФАПЧ в виде фильтра, например, для фильтрации сигнала, полученного умножением частоты. В этом случае устройство представляет собой черный ящик, имеющий ВЧ вход и ВЧ выход, и естественно вход питания.
Принцип работы этих двух устройств абсолютно одинаков.

Но с учетом Вашего "начального" уровня знаний в этой области не вижу смысла в дальнейшем растолковывании элементарных вещей.

Вам проще почитать что-нибудь популярное, соглашаюсь с тем, что рекомендуемая мной литература для Вас чрезвычайно сложна.

Прямого сравнения не встречал, просто народ указывает, что использует sampling phase detector для уменьшения фазовых шумов по сравнению с традиционной ФАПЧ. Применение смесителей вместо цифровых ФЧД - из этой же оперы. Косвенно можно судить из сравнения шумов высокочастотных phase-locked DRO с таковыми, которые могут быть получены с использованием традиционной ФАПЧ - это когда шумы прескалера (даже не p/(p+1)) и ФД начинают доминировать.

М.С. Вы опять за свое взялись?
Вы бы лучше рассчитали оптимальный угол отсечки при умножении на 5. А поучать не надо!

Мне -никакие. Они нужны Вам.



Соглашаюсь.




То, что формулы, в отличие от "бла-бла" - это единственный способ для одного нормального инженера
быстро и без истерик объяснить другому нормальному инженеру.
Или проверить достоверность каких-либо "советов".



Влезет столько:
открываю книжку (неосмотрительно Вам рекомендованную) на стр. 254.
Читаю по слогам формулу (9.11) и (9.12):
-мощность частотно-модулированных шумов на выходе умножителя частоты прямо пропорциональна шумовой мощности задающего генератора, коэффицикнту передачи мощности усилительно-умножительных цепочек и квадрату коэффициента умножения.
-мощность амплитудно-модулированных шумов - тоже самое, но без коэффициента умножения.
Это - несколько идеализированный случай.

Делаем промежуточный вывод:
-уровень шума на выходе умножителя всегда больше чем на входе в квадрат коэффициента умножения при всех прочих равных условиях.
- сам по себе умножитель не содержит в себе механизма уменьшения шумов выходного спектра, в отличие от ФАПЧ, которая может разменять ширину полосы захвата и удержания (и, соответственно , время захвата) на уменьшение уровня шума на своем выходе.

(Нет, признайтесь, зря я не пошла в преподаватели, ведь хорошо получается, уважаемые...?)




Мешают законы природы. Мы не сможем сделать на частоте 500 МГц кварцевый фильтр с полосой, позволяющей фильтровать несущую.
Препятствие к этому : конечная добротность элементов такого фильтра.
Вот именно для этого (черт подери) и используется ФАПЧ -фильтр : для обеспечения минимально возможной эффективной полосы пропускания. Причем даже для перестраиваемых по частоте колебаний.
Вы тут что-то еще говорили пытались говорить про гармонические составляющие.
Да, гармонических составляющих опорной частоты на выходе ФАПЧ не будет.
(Хотя при желении.....и не желании читать нормальные книги.....)
На выходе ФАПЧ будут гармонические составляющие частоты ГУНа.





Еще раз: ФАПЧ, в отличии от умножителя, принципиально содержит механизм сверхузкополосной фильтрации. И перестраиваемый умножитель - это вещь в себе, в отличие от перестраиваемого синтезатора.
Тем не менее не утверждаю (по принципу некоторых), что ФАПЧ - это всегда хорошо, а умножитель -это всегда плохо.
Вот поэтому я сразу запросила у автора темы дополнительную информацию.
Если эта информация не будет содержать каких-либо "экзотических" требований к выходному сигналу -тогда однозначно: умножитель.



Для тех, кто "практически" владеет рассматриваемым вопросом есть смысл участвовать в обсуждении этой темы как вопроса, относящегося к технике. Предлагать свои варианты, критиковать (и жестко критиковать) мои, в результате чего будет хоть небольшая польза автору темы. Может он нам скажет спасибо.

Для тех, для кого весь форум - это сплошной off-top - лучше на эти темы не беседовать и советов не давать.
В отличие от упомянутого раздела с "болтовней", здесь всё более конкретно: вольты, амперы, литры (но не те литры, о которых Вы подумали!!!), децибеллы, формулы, математика, схемы, протоколы испытаний.
И прав здесь не тот, который хамит, а тот который приводит информацию, подтверждающую его правоту и полезную для всех.




Хорошо. Пусть не так. А как?




Эта тема хорошо изложена и в научно-популярной литературе. Ссылки дать?




Рекомендую хорошее средство от запудривания: учебник советских времен.
Проверено, помогает.





Не стОит.
Жизнь коротка, каждая отрицательная эмоция её уменьшает и ухудшает качество.
Попробуйте сделать вот что: представьте на секунду (и только гипотетически!), что эта противная старуха Шапокляк (она-же Мирабелла) права.
Нет, я понимаю, Вам сделать это очень трудно, но с учетом того, что это только эксперимент, возможно.
И посмотреть на её слова не для того, чтобы впасть в режим самовозбуждения, а для сравнения своих представлений с её.
Например: она говорит о назначении фильтра в цепи ОС ФАПЧ. А Ваше мнение по этому поводу?
(Не беритесь опровергать, а возьмитесь сравнивать!)
Оно совпадает с её или нет?
Она приводит какие-то цифры.
А Ваши цифры по этому поводу какие?
Вот она берет эти цифры из такого-то источника.
А Вы берете свои цифры откуда?
И т.д.
Как видите, при таком подходе нет места "бла-бла".
И разговор сразу, и для всех его участников станет полезным.




Наверное уважаемый Stanislav был прав.

Согласитесь, уважаемый 'Valery_Vlad' , что есть и моя очень скромная заслуга в том, что на этот раз Вы сразу перешли к финальной части нашего разговора.
И мы обошлись без рассмотрения утверждений о преимуществах "подпрыгивающих сверхузкополосных каналов связи". Сколько машинных циклов сэкономлено сервером...
Но поймите правильно, Вы же у меня не один....



Надо выяснить кому это лучше.
Мне уж точно лучше не станет. Свое я уже всё, что надо давно посчитала.
А автору темы (как уже многим, кто ко мне обращался, но к сожалению, не всем) могу помочь практически: работающей проверенной схемой, вариантом топологии, кодом загрузки, программой и всем тем, что никак не попадает под иногда используемое здесь понятие "бла-бла".
А вот этого "бла-бла" с элементами истерики уже некоторые здесь столько нагородили по сравнительно простому вопросу, что пора делать выводы....




Надо. Причем не с техники надо начинать. С ней-то как раз все понятно.
Но это уже off-top.

P.S. Спасибо за тактичность.

М.С. Спасибо за хамство!

Да , sampling phase detector может быть хорошим решением - у него удачное сочетание свойств . С одной стороны - даёт нулевой сигнал в режиме синхронизма , а с другой - хорошо ведёт себя при большой девиации фазы , или при пропадании одного из сигналов ( сэмплирующего ) . А это может быть очень полезно , когда мы хотим застабилизировать , например , центральную частоту FM сигнала с большой девиацией , или же когда хотим восстановить тактовую частоту по принятому из эфира сигналу - я в этих случаях его и применял . Но вот свойством входить в захват при любой расстройке он не обладает , потому это и хлопотное дело

Кстати, хороший вопрос, как совместить легкость захвата частоты и доступность комплектующих ФАПЧ на базе прескалеров и малошумность sampling phase detector. Если не секрет, по какой схеме детектор делали? И что использовалось в качестве SRD?.
Хорошая азбука по sampling phase detector http://www.metelics.com/sampling_phase_detector.htm

А вот схемы умножителей если возможно то приведите.
Интересно и может пригодится.
Да и автору темы думаю интересно будет.

Я делал по классической - из одного сигнала формировался пилообразный сигнал , а из другого - короткие импульсы для сэмплирования . А с конденсатора схемы выборки-хранения сигнал поступал на фильтр и далее на ГУН . В случае с передатчиком - из кварца делалась пила , а сигнал с прескейлера и счётчика использовался для выборки . Но в передатчике была ещё и схема захвата - сигнал "прогонялся" по всему диапазону перекрытия , а в момент захвата формировался сигнал "PLL lock" , который отключал схему поиска и разрешал работу выходных каскадов . Кстати , лёгкость захвата у обычных синтезов обеспечивает не сам прескейлер , понятное дело , а фазовый детектор на триггерах . Именно у него есть свойство "самозахвата" при больших расстройках , которое отсутствует и у сэмплеров , и у детекторов на перемножителях ( или на элементах "исключающее ИЛИ") .

Да , кстати , те схемы , использующие sample and hold , про которые я писал в предыдущем посте - это несколько другие устройства . Там применялся этот принцип либо с двумя сигналами на относительно низких частотах , либо ( в случае с передатчиком ) - после прескейлера и делителя . А вот схему , похожую на описанные в этой ссылке , я делал всего один раз - это был умножитель частоты для гетеродина радиорелейной станции . И так как частоты были не гигагерцы , а сотни мегагерц - то для формирования короткого импульса я применял не SRD , а дифференцирующую цепочку после скоростного логического элемента и одного транзисторного каскада . Далее короткий пичок поступал на смеситель , собранный на двух диодах + транс на ферритовом кольце , после него - фильтр и далее на варикап . Схему эту я вряд ли уже найду - прошло уже лет 10 , но помню , что всё было сделано очень просто . Работало нормально .

Открою форум electronix, и не могу: читаю до конца!



Необычайно поучительное объяснение. Даже перечитал еще пару раз.
Десять баллов из десяти!

Это точно ! Даз ист фантастиш То есть в ФАПЧ стоит узкополосный фильтр , который "сам по себе" ВЧ не давит , но захват и удержание обеспечивает ( а БЕЗ него как ? ) , и хотя ВНЕШНЕ он на "узкополосный ВЧ фильтр" не похож ( а внутренне ? ) , но "остатки" ВЧ таки умудряется давить , зараза . Но тем не менее "Сам по себе этот фильтр не обеспечивает какой либо-фильтрации ВЧ сигналов" . Опять же , часто этот фильтр - просто RC цепь , и какого рожна эта RC цепь не может подавить ВЧ сигнал , если её частота среза , например , 100 кгц или 1 мгц , а ВЧ сигнал - 100 мгц ???? Я всё же склонен думать , что эта цепь и САМА ПО СЕБЕ таки способна подавить ВЧ , даже если её из ФАПЧа кусачками выкусить
Короче говоря - этот перл надо занести на доску почёта . Можно ещё студентов пугать

Кстати , я однажды , просто ради чистого извращения , собрал одну забавную схему ФАПЧ . В то время я как раз делал умножитель частоты ( 80 мгц*6 ) , ну и решил , как говорится , " в порядке бреда" заодно сделать ФАПЧ типа "всё в одном" Тем более , что генератор коротких импульсов уже был готовый . Выглядело это так - генератор на транзисторе ( ёмкостная трёхточка ) , с его контуром с помощью ёмкостного делителя связан варикап , параллельно варикапу стоит резистор на 30 ком . ПОлучился генератор с варикапом , на который не подаётся внешнее смещение , и который просто детектирует ВЧ колебания . Далее я включил в разрыв провода между варикапом и землёй маленькую индуктивность ( просто пару виточков провода ) , и через конденсатор в 1пф подал на варикап короткие импульсы с частотой 80 мгц . И получилась такая смешная схема ФАПЧ , в которой варикап выполнял и функции примитивного сэмплирующего ФД , и элемента подстройки частоты , а конденсаторы связи с контуром - работали и как элементы фильтра . Но схема работала как настоящая Тип варикапа сильно влиял на полосу захвата , лучше всего , насколько я помню , работал СВЧ варактор типа 2А602В . Хотя конечно , качество работы такого умножителя частоты было хуже , чем у классического варианта , и применять её в обычных случях смысла нет , но может быть , идея кому-нибудь пригодится

Интересно, в какой "номинации"?

Претендую на следующие:

1. "Самая терпеливая".
2. "Самая добрая"
3. "Самая скромная"

Так и есть. Стоит. Захват и удержание обеспечивает.
Но для "подавления ВЧ" не предназначен. И без него действительно никак.
Только он совсем не узкополосный, хотя Вы утверждаете обратное.
Иногда это даже не RC, а просто С.
А иногда -это более сложный фильтр, но всё равно не он обеспечивает фильтрацию.



Не ругайте его сильно за это. Он старается. И ему отведена весьма важная роль в обеспечении функционирования и устойчивости петли.
Будете ругать - приведу основное дифференциальное уравнение системы ФАПЧ!
Тем более, что при сложном этом фильтре и нелинейной х-ке ФД это уравнение превращается в нелинейное дуф.ур-е высокого порядка!
Вот.




Еще раз: его функция в этом не заключается.

Насчитала аж как 8 различных применений ФАПЧ в своих домохозяйских делах:
Стабилизатор частоты;
Синтезатор частоты;
Делитель частоты;
Умножитель частоты;
Модулятор (в основном ЧМ или ФМ);
Демодулятор;
Ограничитель (получала до 90...110 Дб ограничения!);
Фазовращатель (прецизионный!).

И ни в одном из этих применений указанный фильтр не используется для "подавления ВЧ".




На выходе делителя эти 100 МГц уже должны быть ослаблены в достаточной степени.
Сам ФД тоже участвует в ослаблении этих 100 МГц.
Да и к тому-же тогда, когда мы говорим "подавить" мы тут же должны сказать на сколько.




Будете смеяться, но если даже выкусить кусачками кусок линии передачи, он тоже "будет что-то давить".
Только зачем Вы пытаетесь так усложнить простой вопрос? Здесь же всё просто.




Так что Вам больше всего понравилось? Не понятно нам, домохозяйкам. Зачем всё это.......






Так бы сразу и сказали....
Ухожу.

Самая ПОТРЯСАЮЩАЯ!

to deemon: у Вас какой-то мещанско-потребительский подход. :-) Кстати, SRD - наврняка злобные америкосы намутили. А "Все в одном"... этож бытовуха какая-то. Радиолюбительство. Токма бы пОяльником тыкать! Нет, чтоб заняться изучением теории! А когда изучите, милости просим, если сможете создать более потрясающее объяснение. :-)

to Valery_Vlad & deemon: почему бы Вам не потренироваться высказываться чуть более сдержанно. Несомненно, это гораздо труднее, но поверьте, это может очень пригодится в жизни.

Дорогая Mirabella, дорогая землячка (1965-1972)! По-моему, Вы несправедливо категоричны. Думаю, что данное объяснение может внести _абсолютный_сумбур_ в головы молодежи.
Вероятно, что на Вашем предприятии сохранилась библиотека. В этом случае, вполне можно надеятся на обнаружение замечательнейшей книги Манассевича. Ей уже скоро 30 лет, но все равно очень рекомендую.

to volna_rf: Это лучшее, что было издано на русском. В частности, там разбирался выбор между способами синтеза.
К сожалению, книги у меня нет.

ЗЫ: чтобы сделать выбор, полезно рассмотреть все варианты, с учетом достоинств и недостатков. А это объем книги, не меньше.

У меня есть отсканированный Манасевич! Готов поделиться.
А хамство, я не приемлю даже от М.С.

Добрый человек Valery_Vlad !

Я готова перед Вами извиниться, даже не вникая в справедливость и необходимость этого.
Просто для того, чтобы сохранить нормальные по возможности отношения.
Но скажите, положа руку на сердце, что Вы ожидали услышать в ответ после Вашего вступления
в мой адрес?

"Без фильтра никак" - это ошибка . Система ФАПЧ может работать без фильтра . В этом случае устойчивость обеспечивается за счёт интегрирующего действия управляемого генератора ( фаза есть интеграл от частоты ) и выбора коэффициента усиления , а полоса захвата равна полосе удержания . Так что фильтр нужен ИМЕННО для фильтрации , но при этом - его параметры должны удовлетворять требованиям устойчивости петли . Далее , фильтр никак не может ОБЕСПЕЧИВАТЬ захват . Это надо понимать ! Фильтр , напротив , может помешать захвату , если расстройка больше , чем полоса пропускания фильтра . Это же очевидно - в этом случае биения между частотами будут настолько ослаблены этим фильтром , что сигнал , подаваемый на вход ГУНа не сможет ввести его в синхронизм . Захват обеспечивается в этом случае с помощью специальной схемы захвата , которая потом отключается . Сама же петля тут ничего поделать не может , и будет хоть год так болтаться в режиме биений Далее , фильтр может быть и узкополосным , и широкополосным - это зависит от назначения схемы ФАПЧ . И вот тут мы находим несколько применений , в которых необходима именно "фильтрация ВЧ" . Да , та самая фильтрация , которой , как Вы говорите , НЕТ
Пример - мы делаем умножитель частоты , например 100 мгц умножаем в 10 раз . МОжно сделать это так - подаём входную частоту на балансный перемножитель ( здесь он - фазовый детектор ) , на другой его вход подаём сигнал генератора , поделённый цифровым делителем на 10 . Выход ФД подаём на фильтр , и далее на варикап генератора , замыкая петлю . Так вот , предположим , что нам необходима МАКСИМАЛЬНО возможная спектральная чистота выходного сигнала . Что мы имеем на выходе ФД в режиме синхронизма ? Мы имеем малую постоянную составляющую , пропорциональную ошибке фазы , шумовые флуктуации ( от разных причин ) , и - что важно - составляющую с частотой , равной удвоенной частоте входных импульсов . Что будет , если фильтр недостаточно подавляет эту частоту ? Да то будет , что она проникнет на варикап и начнёт модулировать по фазе сигнал от нашего ГУНа . И получится , что у нас на выходе будет 1000 мгц + боковые полосы от фазовой модуляции , то есть +- 200 мгц и ещё гармоники . Это хорошо ? Нет , это ПЛОХО Вот почему я и говорил , что подавление ВЧ в некоторых случаях тоже важно . И фильтр это подавление как раз и делает . И если плохо делает - результат будет тоже плохой .

Насчёт 8 применений ФАПЧ для домохозяек . Вы забыли ещё как минимум 4 , они наверно не нужны в дом.хозяйстве
9. Восстановление тактовой частоты из последовательности импульсов , причём изначально стабильной частоты , в которой часть импульсов отсутствует ( нерегулярная последовательность ) . Применяется , например , при приёме самосинхронизирующихся кодов . Обычно используется с ФД типа выборки-хранения .
10. Восстановление несущей частоты из коротких пакетов этой частоты ( радиоимпульсов ) . Применяется , например , в системах NTSC и PAL . Имеет особенности в построении петли , например , схема выборки-хранения между ФД и фильтром .
11. Отслеживание мгновенной частоты последовательности , в которой импульсы могут быть повреждены шумами или выпадениями , а сама частота может испытывать случайные девиации . Применяется обычно при воспроизведении с механических носителей ( лента , диски ) . Пример - система коррекции временных искажений в видеомагнитофонах . Одно из самых сложных применений ФАПЧ . Требования к фильтру противоречивы .
12. Быстрая синхронизация одного генератора по импульсам от другого генератора . Петля ФАПЧ замыкается только на время синхронизации . Применяется в кодерах SECAM . Причём , в некоторых кодерах это время - порядка 4 мкс , то есть примерно 16 периодов частоты поднесущей . Требования к фильтру - просто ужас Лично я считаю это решение - большим извращением и ересью

Так что , Вам надо ещё более усердно учить матчасть ! Как говорил дедушка Ленин - "Учиться , учиться и учиться"
P.S. Наверно , есть и ещё применения ФАПЧ , про которые мы не знаем .......................

Есть еще огромный пласт использования PLL в области измерений.

А для коллекции могу добавить вариант применения. Пока не встречал в публикациях. Режим работы усилителя (в диапазоне температур) периодически регулируется, являясь изменяющим фазу параметром в петле. Так мне проще было обеспечить высокую стабильность фазы на выходе усилителя.



Последний раз держал в руках 26 лет назад, а потом лишь рекомендовал другим.

http://lord-n.narod.ru/download/books/wall...ovanie.1979.rar

Не забудте зайти , чтобы помочь этому отличному бесплатному ресурсу.

Я не забыла, я просто упомянула самые основные.
В частности, в молодости разработала прибор на основе ФАПЧ для измерения жирности молока.....
Так-же в домохозяйстве пригодился прибор для измерения сверхмалых значений емкости и индуктивности (тоже с ФАПЧ).
Диэлектрическую проницаемость листов меряли прибором с ФАПЧ.
И еще много чего.....





Нам, уважаемый, нам! И в большей степени Вам!




И никогда не узнаем, если будем искать книжки без формул....

Добавлю Theory and Application of Sampling Phase Detector.
SPD110x серия от Skyworks. Я думаю, еще от Alpha остались, а может и нет.

Вообще, применять SPD следует для получения фиксированных частоты в схемах с многопетлевой ФАПЧ - для реализации генераторов подставки.


Понятное дело, что намутили - в Манасевиче наверняка этого нет...

Даа товарищи вопрос был про обычное умножение, а вы тут уже на личности переходите.
Чтобы из 100МГц получить 500МГц, необходимо поставить транзистор в схеме с ОБ (например 2Т647А), поле транзистора необходимо поставить фильтр (советую на диэлектрических резонаторах (Омский НИИ приборостроения, НИИ Радиосвязь и т.д.). Естественно при таком умножении на выходе транзистора сигнал будет иметь весьма низкий уровень, поэтому советую перед транзистором поставить усилитель этак на 10 дБ.
Фазовые шумы после умножения будут примерно такие же как и на генератор.

Ну вот, какие могут быть фильтры на ДР на частоту 500 МГц? Нет, наверное они могут быть... . И зачем транзистор включать с общей базой - даже для указанного Вами типа (исходя из конструктива) на таких частотах это вовсе не обязательно. Да и коэффициент передачи - соответствующий коэффициент разложения не так уж и мал.

Фильтры на ПАВ, опять я описался
А всё остальное довольно приемлимый вариант, испытано на опыте.

Манассевич (V.Manassewitsch) - тоже злобный америкос, тиражировавший свои измышления при помощи международной подрывной конторы "John Wiley & sons"!

Начитавшись отечественных разгильдянов (в 70-е), был удивлен Манассевичем.

По-моему, хорош для начинающих, которым трудно переварить другую литературу, в т.ч. на английском.

Да , и я был приятно удивлён ! ОЧЕНЬ хорошая книга . Жаль , что она мне раньше не попалась , до многих вещей , там написанных , мне пришлось самому доходить в своё время , да и сейчас её стоит внимательно прочитать , можно найти нюансы , на которые не обращал внимания .......... причём же сразу понятно , что автор РЕАЛЬНО в теме разбирается , и всё это сам делал . Вот у таких людей - и формулы к месту приведены , что характерно . Они перед тем , как что-то считать , думают , а не наоборот Это насчёт всё той же избитой темы - о том , по каким учебникам учиться ..............

Можно и так . Но я всё же применил бы в этом случае формирователь меандра . Надо же воспользоваться тем , что у меандра в спектре есть только нечётные гармоники ! Проще потом фильтровать будет . У современной логики крутизна фронтов очень высокая , 500 мгц на контуре должны получиться нормально .

Jitter... . Разве что ECL, но и то...

Так есть же и CMOS скоростной . У них джиттер должен быть меньше , чем у TTL . А у ECL логики сигнал выходной маловат Да и потом , классический транзисторный умножитель , работающий с отсечкой , вряд ли будет лучше , из-за преобразования амплитудного шума в фазовый ......

Если не секрет, что усиливается? Или ФАПЧ входит в некую систему, где есть усилитель?
Может это просто корректор фазы в зависимости от температуры, стоящий на входе (выходе) усилителя?
И на вход системы подавался сигнал с переменным уровнем?

1) CMOS шумит больше. Шум 1/f больше у устройств, построенных на полевых транзисторах, особенно с изолированным затвором, достаточно сравнить jitter LVDS и PECL. Или задуматься, почему малошумящие генераторы делают на биполярных транзисторах (включая таковые с гетеропереходами):
Здесь, навскидку

2) Преобразование амплитудного шума в фазовый вряд ли повлияет на performance - "коэффициент пересчета" достаточно мал.

Насчёт полевиков я соглашусь ( сам чаще делаю генераторы на биполярах ) , но тут есть нюанс - генераторы работают в линейном режиме , или почти в линейном , а в логике транзисторы входят в насыщение . Параметры же транзисторов ( и временные в том числе ) в насыщении существенно ухудшаются . А у полевиков естественно ожидать лучшего поведения в ключевом режиме , поэтому я априори считаю , что CMOS логика должна иметь меньший джиттер , чем TTL Shottky или , тем более , TTL . Конечно , ЭСЛ логика будет ещё гораздо лучше , там насыщения нет , но у неё выходные уровни неудобные , да и жрут они много Хотя конечно , мало что так хорошо работает в качестве ограничителя , как несколько включённых последовательно дифференциальных элементов ЭСЛ , вроде 500ЛП116( 216 ) , это да .

С учетом года написания (1975!) - отличная. Особенно, если учесть тогдашние совковые. Я тоже очень пожалел о потраченном времени. Окружающие старшие товарищи, казавшиеся гуру, увиделись совсем в ином свете. Это была одна из соломинок, сильно пошатнувших во мне святую веру в советскую науку.

Сейчас уже ощущения как от букваря, но тем не менее очень добротно написанного, в отличие от... Поэтому рекомендовал бы ее в некий виртуальный список литературы, который например, мог бы открывать раздел.

To Mirabella:
Усиливался относительно низкочастотный (8-12МГц) зашумленный АМ радиосигнал. Усилитель дофигакаскадный, крутящий фазу по-черному и плывущий в диапазоне температур. Требовалось, чтобы суммарная фаза не уплывала за предел 0.1 градуса. Изначально как раз и стоял жуткий корректор, заодно ухудшающий работу системы. Удалось "рацануть", сделав регулируемым параметром рабочую точку усилителя по постоянному току.