Собственно сам вопрос:
кто сталкивался на практике с широкополосными PLL, чем в общем случае ограничена полоса захвата?
Скажем используя широкополосный ГУН с частотой перестройки в несколько октав в составе PLL, будет ли происходить захват на всех частотах VCO или только в ограниченном диапазоне, определяемом полосой захвата PLL (PFD+VCO+Divider)...

ЧФД имеет бесконечную полосу захвата. Читайте DeansBook любой версии.

Да, в идеальном случае полоса захвата будет бесконечная, но в реальности надо наверное еще учитывать и полосу модуляции VCO

Это зависит от того, что будет представлять из себя Ваш многооктавный VCO:

На практике существуют многооктавники, которые представляют из себя несколько ГУНов (ЖИГов) в одном модуле, или ГУНы с переключаемой полосой. В первом случае по теории проблем с захватом не должно быть, так как такие ГУНы (ЖИГи) обычно согласуют друг с другом по крутизне управляющей характеристики, разве что потребуется некая алгоритмическая особенность в точке переключения ГУНов (ЖИГов). Во втором случае по теории придётся перестраивать ФНЧ:
1. Либо переключением конденсаторов фильтра.
2. Либо перестройкой цифрового фильтра.
Хочу подчеркнуть ещё раз: это всё по теории. На практике с этим дела не имел, но в будущем году вроде как предстоит.

Изменения крутизны регулировочной характеристики компенсируются программируемым током ключа.
Причём тут полоса модуляции ГУН? Изучите работу ЧФД и всё станет понятно.

На такие мысли натолкнула ADIsimPLL. По результатам моделирования в ней выходит, что наилучшие фазовые шумы получаются при максимальном токе CP. Так как на практике приходится выжимать ГУН по максимуму, пришёл к выводу, что ток CP лучше не трогать, оставляя в максимуме, и компенсируя нелинейность с помощью перестраиваемого цифрового фильтра. Но теперь понимаю, что ошибся. Очередной раз Спасибо!

А если в PFD не регулируется ток, я же не сказал что использую синтезатор где могу регулировать ток charge-pump
То, что изменения крутизны VCO можно компенсировать изменением тока СР - это понятно, вопрос в другом чем физически ограничена полоса захвата PLL? Ведь если-бы она была бесконечна, зачем тогда в свое время решались задачи срыва-слежения ФАПЧ?

ЧФД не было.

Угу, не было...

Тут вот какая мысль пришла (или вступила) в голову:
Раз PLL согласуется с крутизной ГУНа вариациями тока CP, то почему в ADIsimPLL величина тока CP является выбираемой и постоянной ?
Раньше я считал, что от величины тока противоположно зависят уровни спур и шумов, поэтому и происходит выбор тока CP.
Теперь всё усложнилось!
И почему диапазон регулирования тока CP часто составляет 1:4, хотя крутизны ГУНов варьируются много шире?
Прошу ликбеза!!!

а что значит невыбираемая и/или переменная величина тока СР ?
То что выбираемая - хорошо, удобно посмотреть что происходит когда Вы её меняете. Можно оптимизировать фильтр PLL под иные токи СР если чип позволяет. При достаточном запасе фазы можно переключать диапазоны CP в работе для более быстрой перестройки ГУНа на время только перестройки например с края в край- иногда помогает.

Спуры много от чего зависят, например от утечек , в целочисленном. А тонкий подбор тока СР и постоянное смещение этого тока весьма интересны бывают в дробном режиме.

что значит часто? вот к примеру только что глянул ADF4350 , при Rset=5,1кОм 16 уровней от 313uA до 5mA (более 10 раз).
У 702-го от 0,125 до 4 mA.
у некоторых старых вообще 1 уровень - и ничего, жили как-то.

Почему когда возникает вопрос по синтезаторам, то все сразу думают это может быть только AD с цифровым PFD и регулируемым током CP????
Понятно, что в идеальном случае полоса захвата PFD бесконечная, но повторюсь идеального ведь ничего не бывает, и с таким PFD ГУН может уйти в такую область откуда PFD его уже не вытянет, или например ложный захват на 2-й гармонике VCO.
Скажем используя в качестве фазового детектора mixer, чем в этом случае будет ограничена полоса захвата такой PLL?
Если имели опыт проектирования PLL с октавной перестройкой, будьте добры поделитесь...

Ну дык Вы практически ответили - коммутируемый ФНЧ (у нас стоит на октавнике, еще и некоммутируемый ФВЧ от опоры подчистить), все равно его придется ставить при октавнике и более, чтобы на смеситель вторая гармоника не полезла. Но какое же надо иметь рассогласование по входу синтеза или кривой ГУН, чтобы вторая гармошка, которая обычно меньше децибелл на 15 и больше подавила первую в делителе синтеза? С учетом того, что подавление меньшей палки равно коэффициенту деления в синтезе в квадрате.


Здесь Вам ИМХО потребуется отключаемый генератор поиска - трапеции или пилы с полным размахом напряжения управления(в одном из изделий он был совмещен с усилителем в петле и собран на 744УД1А, в другом - 572ПА1 (смайлик) с 564ИЕ10) - полоса захвата ограничена полосой пропускания фильтра ФАПа. Но вот с октавником здесь может получиться проблема. Правда в таких системах октавники не видел чтобы применяли - обычно генератор с 10-20% перестройкой максимум, смешением с маломощным высокостабильным СВЧ генератором подставки сброс вниз на частоты 50-500МГц и сравнение с опорным (иногда перестраиваемым) сигналом в ФД на диодах.

А можете схемкой поделиться? Что то простое, аналоговое, дубовое, с самоопределением факта захвата. Желательно чтобы не реагировало на короткие импульсные помехи. А то тут петлю на 42 ГГц срывает постоянно, непонятно от чего.

Осталась на заводе. Пришел в прошлом году (я помнил Ваш вопрос раньше) на встречу бывших сотрудников завода - кто-то выкрал всю несекретную документацию на микроблоки головки самонаведения - без шуток, и кальки, и все (их штук 5 комплектов было) синьки, думаю военпреды - они в середине 90-х продавали все налево и направо. Вечером поищу еще одну схему, там тоже был генератор поиска на самодельном ЦАПе, если найду - брошу в личку ссылку на файлобменник. Но это больше как экзотика - там уже деление и детектор на триггерах. Это нередкий элемент был в старых схемах - может кто-то из форумчегов подбросит - самого интересуют такие схемы.
Не нашел, но ИМХО и не подошло бы - вспомнил там, в самолетном дальномере 75года разработки 2 отдельных детектора -фазовый и частотный, сравнение на 1МГц. Так что предлагаю вернуться к Манассевичу, точнее к главе по аналоговым PLL.
ЗЫ. ИМХО в случае срыва слежения никакие обнаружители захвата не помогут - надо пересчитывать фильтр

Я, наверное, более чем за год так и не научился внятно задавать вопросы и излагать свои мысли на Электрониксе. Попробую ещё раз:
Была следующая мысль, с коей отчасти согласен:

Но в процессе моделирования петли ФАПЧ в ADIsimPLL ток CP не устанавливается в прямом соответствии с крутизной ГУНа.
Мало того, эта микроСАПР позволяет самому устанавливать ток в полном диапазоне регулирования для выбранной микросхемы.

Да, но я установил методом научного тыка, что и в целочисленных ФАПЧ чем выше ток CP, тем меньше шумы и больше спуры, и наоборот, чем ниже ток CP, тем больше шумы и меньше спуры. Если, конечно, моя ФАПЧ правильно работает. Да и ADIsimPLL вроде как бы ЗА (ADF4106, надо будет ещё на др. микросхемах поиграться). Кроме того, это звучит логично исходя из алгоритма работы PLL.
О, ещё надо бы с Банерджи свериться, а то я до него так и не дошёл, а Манасевича уже не хватает.

Так я же про тоже! Для старорежимных или рассыпных ФАПЧ, где ток CP не программируется, логичнее корректировать АЧХ ФНЧ в зависимости от крутизны ГУНа (ЖИГа). Или я опять не прав?

с этой мыслью нельзя не согласиться, обычно во всяких формулах Kpfd перемножается с Kvco, поэтому увеличивая одно нужно уменьшать другое чтобы результат оставался примерно тем-же

Если б сам устанавливался автоматом это было бы круто и излишне - откуда им знать какие у вас компромиссные решения могут быть, вот и не навязывают ничего сверх необходимого , имхо.
иногда наоборот, с уменьшением тока спуры растут. Тока что проверил на ADF4002/
а увеличение тока уменьшает номиналы резисторов (если не заморжены) вот шумчик и падает, при идеальной опоре

не могу ничего сказать, потому что бывает так что и крутизна гуна меняясь в небольших пределах не стоит того чтобы из за этого особо страдать. Но конечно, могут быть обоснованные заморочки.

Да, тут я как раз ошибся, ADIsimPLL со мной как раз и не согласна: у неё и спуры, и шумы растут с уменьшением тока CP, чего я как раз и не понимаю.
Неужели с результатами замеров я тоже ошибся? Нет, всё-таки Dr.Drew прав, надо Дина Банерджи почитать, а то совсем запутался!

Какие шумы ухудшаются? Если ГУН, то снижайте номинал резистора в последней цепи интегратора и будет счастье.

при уменьшении тока CP уменьшаются номиналы ёмкостей фильтра. При прочих равных и фиксированной утечке в фильтре, пульсация с частотой сравнения растет - девиация увеличивается, спуры поднимаются.

Ну да, для чистоты эксперимента номиналы пассивных компонентов фильтра ADIsimPLL нужно "заморозить", ведь на синтезаторах то они не менялись в процессе эксперимента.

Тут тоже всё получается неоднозначно: сейчас как раз отлаживаю октавник с шагом перестройки 50 МГц. Требования по шумам на 8ГГц - не хуже 90 дБн/Гц, по спурам -100дБ. Вроде бы всё за то, чтобы частоту сравнения сделать 50 МГц. Но оптимальный компромисс удалось получить на частоте сравнения 25 МГц, 50 МГц очень хорошо пролезают в спектр выходного сигнала синтезатора, ниже -95дБ никак задавить не удалось. Уменьшение частоты сравнения до 12.5 МГц или 10 МГц должного эффекта не дало, наоборот всякие мерзкие комбинашки полезли. То есть, как я понял, есть какой-то порог, после которого снижение частоты сравнения недаёт ожидаемого эффекта. Не зря же производители HMC700LP4 указали цифру -100 dB в даташите. Видимо это предел.
Что там будет с широкополосниками - бог его знает, но тему автор поднял действительно важную.
Я уже смирился с тем, что выше 8ГГц эффективнее будет умножать октавник 4-8ГГц в случае построения синтезатора на ГУНе. Но в случае с ЖИГом этот подход неэффективен, там эффективнее использовать именно широкополосный YTO. Там, как я понимаю, с полосой фильтра всё далеко не однозначно, так как система получится довольно инерционной, а крутизна выражается в МГц/мА, а не в МГц/В, что необходимо учитывать при моделировании ФАПЧ, скажем, в Genesis. А как считать ФАПЧ с ЖИГ-генераторами в ADIsimPLL, кто-нибудь пробовал?

Если в ADIsimPLL расчитать синтез при малых токах Ср, а затем увеличить Ср (значительно), заморозив при этом номиналы ФАПЧ, то графики в проге становятся крайне не "симпатичными", вплоть до полного срыва захвата. Ср имеет смысл менять незначительно при перестройке частоты, А ПОСЛЕ ЗАХВАТА ВОзврашаться к номинальному значению.

1. Значение фазовых шумов указано для какой отстройки?
2. Какой вы ГУН используете?

10кГц (но я скрестив два пальца за спиной принял это для 1кГц, а для 10кГц стремлюсь делать -100дБн/Гц )

DCO400800-5, более 200$ и 12 недель срока поставки в количестве не менее 10 шт. по договору. Аналогчный Hittite HMC586LC4B - более чем в полтора раза дороже!

Меня терзают смутные сомнения, что DCO400800 в природе не существует. На сайте они привели характеристики модели, а теперь изучают спрос - делать или не делать. Ради одной штучки мараться неохота, ну и поставить на производство - деньги потратить надо. Вот и берут по 200 рублей...

Отчасти Вы правы - они их делают под заказ по договору. У них такой ГУН не один, есть ещё DCO200400-5, да и некоторые другие модели приходится по 3-4 месяца ждать. Октавники не так сильно востребованы во всём мире. У Hittite октавники тоже непросто заполучить, но с ними я пока остерегаюсь работать.

Кстати, кому ещё интересна тема широкополосных ФАПЧ, советую обратить внимание на новые продукты Hittite:
Вот пара новых октавных ГУНов с опупенными частотами HMC732LC4B и HMC733LC4B. Цены тоже соответствующие!
Вот неслабый широкодиапазонный делитель частоты HMC862LP3E. А вот и умножитель частоты HMC942LP4E.
Короче, до 30 ГГц вроде как можно ФАПЧ слепить. А HMC700 чисто по своему опыту советую - улётная вещь!

А вот чисто из опыта, что можете посоветовать по разводке питания 12 гиговых VCO? В даташите на демоплате там сидит невзрачный 1000 пф кондюк и все. Соседи попробовали и получили непонятные срывы захвата на высоких частотах, пораженные точки, в которых захват вообще непроисходил итд. Вылечилось как раз разводкой питалова- прилепили stub секторный прямо к выводу питания. Так собственно вопрос- как хиттайты сделали развязку питания по ВЧ? У них стабы только на кристалле или и в корпус закатаны блокировочные конденсаторы? Нет ли случайно дохлого VCO и возможности для анатомирования для понимания этих вопросов?

СВЧ кондюки явно внутри, но не обязательно отдельно, какие 3-5 пик не состовляет труда и внутри кристалла разместить...

Такого опыта пока УВЫ не имею, пока забуксовал на частотах до 8 ГГц. Да и нужды пока нет! Но могу только посоветовать классическую батарею конденсаторов мал-мала-меньше от танталов в сотни микрофарад до керамических пикушек непослредственно у входа. В моей практике эта мера оказалась пока самым эффективным средством стабилизации питания ГУНа и подавления шумов синтезатора.

Ваши соседи опрометчиво поступили. Со стабом в таком включении я экспериментировал на первых порах, но затем от этого отказался. От батареи конденсаторов это всё равно не избавляет, а лепить стабилизатор прямо у ГУНа не всегда удобно, от меня всё микроминиатюрное требуют. Я предпочёл тянуть гирлянду из уже обсуждаемых ранее помеходавляющих дросселей и блокировочных конденсаторов.

С ГУНами от Hittite УВЫ не работаю - они сами виноваты: корпус у них нестандартный, а мне нужен 0.5 на 0.5 дюйма.
Да и характеристики пока у них слабее, чем у Synergy.
А зачем разбирать-то? Они же в даташите схематик по пинам в таблице Pin Descriptions набросали:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

чаще всего четверть волновой клювик (или сектор) - 80 Ом четвертьволновой дроссель - клювик (ну или сектор как и в первом случае)- опять дроссель, а потом обычная гирлянда кондеров. Широкополосность порядка 20%. Или что-нибудь типа http://www.jssaturn.com/katalog/sklad/s_19.html на эвтектике на корпус или через проводящий клей, с разваркой минимальной длины сразу на подлежащую блокированию площадку активного компонента (у нас правда были истоковские, а не сатурновские кондеры)

А может привести топологию или фотографию для наглядности???

Вы че, думаете, что я весь завод домой утянул? Почти правильно думаете.
Мягко скажем неправильный (резонатор на отражение по выходу) спаянный дома (не хватало мощности паяльника - он был тогда в корпусе, там еще вентиль ММВ-10 ЕМНИП был) генератор зари спутникового телевидения. Общая база через четвертьволновые шлейфики. Случайно разрешил зацепить себя за резонатор 10ГГц. Два отверстия сверху металлизированые. Плата - подарок ребят 17НПК Истока - это у них ГУН такой был (без ДР - ДР я прицепил) - видно место для варактора (диод "Природа"). Для танкистов - транзистор 2Т647А-2

на HMC588 в диапазоне 8-13G
никаких проблем нет

Я так подозревал, что вопрос был не по покупному ГУНу. Действительно лучше такие вещи доверять профессионалам, которые нормально делают всю развязку по питанию и заземление внутри деталюшки, если это возможно.

Просто привык, что на частотах выше 5-10 ГГц все цепи питания и управления надо обвешивать секторными стабами. Для узкополосной системы перед стабом еще всегда был кусочек линии четвертьволновой. Но для широкополосной системы приходиться делать без четвертьволнового. изолятора. А тут простые конденсаторы на 18 ГГц. Странно как-то.
С другой стороны, при монтаже субмодулей иногда стабы негде размещать- приходиться ставить микроконденсаторы под бонды.
А тут корпус, для которого по аппнотам свч конденсаторы ненужны. Но где-то они же должны быть. Значит или на кристалле, или в корпусе спрятаны. К сожалению, фотографий голых кристаллов HMC733 ненашел - раньше хиттайты почти всегда выпускали и голый кристалл и корпусированный и фотки найти было легко.
А интересует сей вопрос, потому что планируем сделать нечто подобное (кристалл СВЧ гун), а спецов по корпусировке, топологии СВЧ кристаллов итд найти трудно. Вот и подсматриваем технические решения.
На фотке - генератор на диоде Гана 38 ГГц (для ясности- не мой ).

http://www.avagotech.com/docs/AV02-1245EN

недавно разбирали такой, стоит кондерчик махонький рядом с кристаллом в натуре как на рис 1. вроде бы емкость 100pF - не помню откуда цыфра. Провдок с пина питания на кондер а с него уже в кристалл.

Спасибо. Ну да, типа такого. Синим сей кондер обозначен. Но это avago, а как hittite делает?

Александр, я Вам не скажу за Хиттайт, но мне очень нравятся даташиты Триквинта - заходите на широкополосные усилки и качаете даташит типа, например, http://www.triquint.com/prodserv/more_info...509/TGA2509.pdf - на 7 странице
или такое http://www.triquint.com/prodserv/more_info...GA1073A-SCC.pdf - с технологией посадки на последней или около странице
А кстати, вот и Хиттайты http://hittite.com/content/documents/data_.../hmc-auh256.pdf например или http://hittite.com/content/documents/data_.../hmc-alh508.pdf

Доброго времени суток.

первый раз сталкиваюсь с ФАПЧ.

Пробовала считать фильтр ФАПЧ программой ADIsimPLL_V3_30_10. Программа выдала такой результат. (частота сравнения 5МГц. Перестройка от 1200 до 2120МГц) Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Попробовала пересчитать характеристики такой схемы в Маткаде 13. Прилагаю получившийся файл. Нажмите для просмотра прикрепленного файла Но не смогла найти передаточную функцию неидеального ОУ (AD820) как на схеме и коэффициент передачи фаза-напряжение фазавого детектора.

Подскажите, что подправить в расчёте.

(Читала много всего и уже сильно запуталась)

Заранее благодарна.

У ФД токовый выход, прописываемый в настройках Charge Pump. По умолчанию 5мА/рад. ФД видит нагрузку с сопротивлением, состоящим из ёмкостной и активной составляющих С1, С2, R1. Напряжение, образуемое током ФД, передаётся на вход управления ГУН по известной формуле из теории ОУ. Идеальный/неидеальный ОУ будет давать дополнительный шум и палки на частоте сравнения из-за утечки по входу. Ну и ещё ограничение по полосе, которое практически не появляется.

Спасибо. Кажется разобралась. Нашла переходную характеристику для входного ФНЧ для тока. Теперь графики походят на реальные.

А можно попросить поделится переходными характеристиками и схемами для активных фильтров по току. А то у меня только пассивные. Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Заранее благодарна.

То есть сам ОУ должен видесть со стороны ФД сопротивлением? Так никто не делает. Если посмотрите любую схему петлевого фильтра, токовый выход ФД интегрируется на пассивной цепи, а потом проходит ещё одно интегрирование на пропорционально-интегрирующем звене из ОУ. Ну и дополнительная RC-цепь для увеличения спада за пределами полосы ФАПЧ. Передаточная функция (а не переходная характеристика, наверное) записывается очень просто, как я написал выше. Ну и чаще применяют инвертирующую схему включения ОУ с подачей половины питания CP на неинверсный вход. Что-то типа такого.

Доброго времени суток.

Собрала ФАПЧ по схеме и проверенную в матлабе. Но по генерируемому сигналу "бегают" посторонние пики. Опорный генератор точно нипричём. Что ещё может вызывать такие помехи?

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

На экране 1Мгц. По 500кГц в стороны.

Завтро попробую лучше отфильтровать питание.

Заранее благодарна.

Они не бегут, а стоят из-за низкочастотной импульсной (чаще всего) помехи. Если уменьшите спан с РБВ, то увидите лес палок на ближних отстройках. Ничего у вас на плате не грузится лишнего?

У меня питание от импульсного преобразователя. Сейчас пытаюсь отфильтровать питание. (куда подевались танталовые кондёры...)

Есть помехоподавляющие фильтры типа NFM21PC105B1C3 Murata. Мне нравятся. Низкочастотные шумы хорошо давит кренка.

Фильтровать потом- сначала выкидываем резистор или дроссель и цепляем батарейку. Вот после получения эталонного спектра с батарейкой начинаем городить фильтр.

Анализатор спектра мне доступен только по выходным. К тому времени запасусь фильтрами и батарейками.

Напишу, что получилось. Спасибо за помощ.

Опа, знакомая ситуация, у меня поначалу примерно также было! Очень похоже на шумы и помехи в цепях питания ГУНа и ОУ фильтра ФАПЧ. Помехоподавляющие фильтры + танталы всё убрали. Ещё может быть неправильный расчёт фильтра для вашего синтезатора. Ну и источники помех на плате тоже стОит поискать (ШИМ-преобразователи, генераторы, возбуждение LC-контуров или линейных стабилизаторов).
Советую не зацикливаться на анализатор, для оценки качества питания очень удобно использовать аналоговый осциллограф с высокой чувствительностью (не хуже 1мВ/дел). Если будете щупать питание спектроанализатором, не забудьте сделать емкостную развязку входа, чтобы не сжечь прибор.