Вот я и говорю “за вычетом» IBS”, чтобы получить непрерывный спектр помехи дробности. Т.е. смотреть на таких частотах, когда гармоники частоты сравнения оказываются за пределами полосы прозрачности ФАПЧ. И что тогда, при любых таких частотах будет не хуже -227 FOM?

Ну да.
Только на практике этого почти не видно - фликкер все загадит. Я уже говорил, что пляски с FOM ближе к минус 230 теряют смысл, когда Flicker FOM в современных более-менее экономичных микрухах болтается на уровне минус 266-260. Floor FOM проглядывается выше 100 кГц и при мегагерцовых петлях, а такие отстройки уже интересуют мало. И шумы ГУН в подавляющем большинстве таковы, что оптимальная петля не бывает шире 200-300 кГц. К тому же надо еще давить помехи от ЧФД и модулятора. Вот и получается, что разницы между гипотетическим ЧФД с floor FOM минус 250 и говенным flicker FOM минус 260 (ADF4159, MAX2880, LMX4292) и указанными в скобках реальными микрухами почти не будет.
Сергей Бельчиков, как-то высказывал свои соображения по среднесрочной перспективе появления микросхем с ЧФД с шумами на 10-20 дБ ниже существующих. Тут стоит оговориться, что и flicker FOM должен быть уже под минус 280.
Чтобы отсечь пути любителям помудрствовать лукаво, говорю сразу, обсуждаем классическую структуру ФАПЧ. А то начнется опять разброд в сторону офсетных схем и т.п.

То есть вы считаете, что микросхема вполне неплохая? Вот только надо давить помехи от модулятора. А как давить, если помеха дробности оказывается в полосе ФАПЧ? Ну вот, к примеру, на частоте сигнала 8012,5002 МГц. Частота довольно далека от IDS, и гармоники частоты сравнения 50 МГц отфильтровываются. Остаются помехи дробности в чистом виде. Отражены ли они в их документации (PDF) на рисунках 18 и 19? Соответствуют ли эти данные вашим замерам? Когда попросил их показать спектр на конкретной частоте (см. выше), то получил ответ: We don’t have a picture of the spurs with phase noise. Сказано как отрезано, а что оно означает – не понимаю.

Извините, что вклиниваюсь в диалог, но мне кажется, они ваш интерес восприняли как провокацию что-ли.

Как давить помехи дробника мы уже десятки раз здесь обсуждали и Вы это прекрасно знаете:
Принцип простой - надо уходить от них, чтобы они никак не попадали в полосу.
А способов реализации может быть множество, суть которых - перестраиваемая опора.
Ну или как у Андрея, сам дробник можно использовать как перестраиваемую опору.

Мне кажется, основной изъян Fractional PLL - это низкое быстродействие, а не высокие шум или спуры.

Могут считать и провокацией, это их право. Но вопрос ведь конкретный и не трудный, могли бы и ответить.
И сколько ж опорных частот потребуется? Не выльется ли это в отдельный синтезатор, да так что и надобность в этой микросхеме отпадёт?
Что такое дробник у Андрея?

Я всегда считал, что IBS - это спуры, образующиеся на фазовом детекторе. Задача модулятора - поделить Frf с переменным коэффициентом N, N+1, N+2, N+3 и т.д., т.е. на его выходе могут быть комбинации только этих частот, и вообще говоря, есть модуляторы, которые эти комбинации сводят практически на нет, в пределах полосы ФАПЧ. Вообще очень интересно было бы провести эксперимент с включением промежуточного фильтра (допустим ПАВ, а может и ФНЧ достаточно) между модулятором и детектором, благо у Hittite пока еще доступен отдельный модулятор. Выход модулятора - это фактически, как и у ЦАП, дискретизированный по времени (по амплитуде тоже) сигнал, и имеющий паразитные частоты, только у ЦАП традиционно привыкли ставить по выходу фильтр, а у модулятора - нет. Включать его можно после захвата петли, чтобы не ограничивать полосу. Можно пойти и по другому пути - взять отдельный модулятор, а в качестве детектора - смеситель, с динамикой 35-40 дБм по IP3.


Из-за разной нормировки плотности шума при разных отстройках по частоте, E5052 не умеет в обычном режиме измерять спуры, их поиск и измерение осуществляется специальным алгоритмом, который они не включали. Алгоритм этот корявый и не правильный, если спуры опустились нормировкой ниже шума, то он их однозначно пропустит. Спуры надо смотреть в режиме спектроанализатора, отдельно.

Всё зависит от требований к синтезатору. Может статься, что и совсем немного. Но и даже много не так уж сложно получить. Способов много.

Нет, она и в целочисленном режиме довольно востребована. Но и в дробночисленном режиме без леса опор она может обеспечить по характеристикам большое количество покупателей. Далеко не все занимаются "измериловкой".

Это обсуждаемый в недавнем прошлом синтезатор Андрея Горевого (aka Dr.Drew) PLG06: http://www.micran.ru/productions/instrumentation/usb/plg06/

Не только. Это ещё и пролезание гармоник частоты сравнения на выход по разным паразитным каналам, например, через паразитные связи между шинами в самом чипе, через питание, да и по эфиру тоже.


Не только эти коэффициенты. Есть ещё и N с минусами. Не думаю, что это комбинации этих частот. Тогда их было бы не так много. Это всё-таки результат именно модуляции сложным процессом, и фактический спектр на выходе модулятора содержит миллионы компонентов (их число зависит от ёмкости аккумулятора дроби, т.е. от мелкости сетки частот). И что это за модуляторы, которые сводят нечто на нет?


Куда конкретно вставлять эти фильтры и для чего? Чтобы снять модуляцию и типа «с мыльной пеной выплеснуть из корыта и ребёнка»?

Я же условно написал, возьмем к примеру N+1 или N+2 за средний коэффициент деления.


Не исключаю, что поспешил с предположением. Точнее можно сказать после моделирования. Отфильтровать растущий уровень шума модулятора при отстройке точно поможет, а может даст прибавку по FOM, равную разнице между дробным и целочисленным режимами.

P.S. Подзабыл совсем, IBS спуры связаны с прямым пролазом гармоник фазового детектора, когда те отстоят от ГУНа не более чем на ширину петли, т.е. проблема ЭМС.

От требований, конечно же, зависит. Но также зависит и от того, что ж мы имеем от обсуждаемого конкретного ЧФД. Возможно, там всё в порядке, помехи дробности исчезающе малого уровня, и ничего не надо придумывать, чтобы от них избавляться. Вот потому я и прошу их измерить хотя бы на одной частоте.

Помехи дробности на уровне минус 50 дБн. Каково? Причем самое веселье происходит, когда числитель и знаменатель дробной части могу сокращаться. Эти помехи вообще не давятся (если попадают в петлю) и в дополнение появляются помехи на половинчатых частотах.
Так что я вообще сомневаюсь в целесообразности таких высокопорядочных модуляторов. Ну разве что использовать в извращенной форме, которую я умудрился запатентовать.
Кстати, сегодня ради интереса мерил спектры делителя частоты ADF4159 на выходе MUX=N/2. Входная частота была 2 ГГц. Коэффициенты брал 23,0001, 28,0001, 28,4999 и 28,5001. Видел палочки (IBS) на уровне 85-90 дБн и шумовой спектр вдали, как Миллер прописал (с поправкой на завал высших гармоник логикой).
У ADF4159 есть одна приятная (?) особенность - 26 битный (!) модулятор. Но младший бит там недоступен и всегда выставлен в единицу (кроме случая, когда модулятор отключают совсем). Так что модулятор всегда работает и помех дробности нет. То есть, я их не видел.

Не понял, это вы о ЧФД - HMC704LP4E?

Да

Вот мы и добрались до истины. Спасибо, Андрей. Теперь понятно, почему они (Hittite) всячески уклонялись от прямого ответа на мой вопрос о шумах дробости. Цифру такого порядка я и ожидал, только не озвучивал, хотел получить её из первоисточника, от авторов. Всегда говорил, что сама идея ЧФД с накачкой заряда порочна в принципе. По настоящему чистый сигнал можно получить в однопетлевой структуре с использованием идей PDS или Frac-N-Syn. Последняя – проста в исполнении: ПЛИС+стандартный ЦАП. Андрей, нет ли у вас возможности её промакетировать?

Абсолютно несогласен!
Ещё раз повторю: Всё зависит от требований к синтезатору.
Ещё раз повторю: Львиная доля синтезаторов не имеет отношения к T&M.
По стоимостным и массо-габаритным характеристикам PLL вне конкуренции.
А если учесть её достоинства в офсетной схеме, всё станет на свои места...

Ну а я абсолютно с вами согласен. Конечно, кому-то нужны и такие поделки. Их покупают, и фирма процветает. Вот только позиция фирмы скрывать минусы и выпячивать плюсы (FOM 230!) не вызывает уважения.

Кстати, как Вы представляете, можно ли засунуть в микросхему с интегрированной архитектурой PDS октавный ГУН?

Никак не представляю. Главное – зачем? Чтобы ухудшить сигнал/шум и набрать побольше дискретных помех от соседей? Нет, лучше ГУН отдельно.

Тогда есть предложение оценить и обсудить новую линейку микросхем Fractional-PLL со встроенным ГУНом от LT: http://www.linear.com/product/LTC6948
Заявляют следующие особенности:

Низкий фликкер. Во многих приборах встречаю LTC6947/LTC6945 в опорных источниках CRO, DRO ...


Точно. Мне понравилась идея от AD, когда для синтеза используются 2 микросхемы со встроенным ГУНом, например ADF4351, - от одной берется ГУН, а от другой все остальное. Кто-то выкладывал ссылку, потерял.

А смысл в чём? Что минимизируется или оптимизируется и чем это лучше PLL+VCO?

Тестил MAX2871 в полном включении. Еще и оверклок ему устроил, дав частоту сравнения 125 МГц. Так вот, видел только пролаз опорного сигнала на уровне минус 60 дБн на выходе микрухи. И то не понял, то ли косячно плату развел, то ли микруха такая и есть. Еще буду разбираться. Так что, идея слить все воедино здравая.

ЭМС вроде как. У меня именно так чаще и встречается, в разных направлениях.

Как всегда у них – ultra, extra, excellent, exceptionally и пр. Но пока микросхема не попадёт к Андрею и он её не обмеряет, ничему верить нельзя. Будут реальные результаты – тогда можно будет их оценивать и обсуждать.

А как был запрограммирован делитель второго выхода? У меня наблюдался пролаз между первым и вторым выходом, если коэффициенты деления были различны. Да и гармоники после делителя пролазили.
ЗЫ. Кто-нибудь тестировал MAX2871 в схеме с внешним ФД? Когда второй выход работает на смеситель оффсетной схемы или ДДС в качестве ДПКД и потом выход идет на ФД. Что имеет смысл использовать вкачестве ФД в современный момент? А то городить внешний ФД на паре 74 триггеров как то несовременно.

Странно, именно по ЭМС здесь у меня и возникли смутные сомнения в плане нежелательных утечек. Хотя спорить не буду.

Как вы понимаете устройство дельта-сигма модулятора? Меняется ли знаменатель дроби, или же аккумулятор всегда двоичный?

Двоичный.
Пролазы между каналами не смотрел, так как они работали на одной частоте.

Продолжаете бить ниже пояса? А могли бы помочь с макетированием. Скажите честно, вы хоть что-то прочитали и того, что я предлагаю?

А разве я нарушил правила форума или в чём-то не прав?
Я не собирался никого "бить" на этом форуме в принципе.

Увы не мог бы, при всём желании...
Тем более, что ADI им вроде как занялись.

Только последнюю часть - про PDS. Мне этот метод больше нравится.

Можете посмотреть на частоте 4006,2622 при опорной частоте 50 МГц?

Сейчас у меня нет под рукой платы с типовым включением синтезатора. Через месяц-два должна появиться одна такая. Измерю и покажу.

Жаль, что так долго ждать. А я-то думал, у вас всё настроено на измерения, поскольку вы уже сообщили некоторые результаты, в частности, что помех дробности не обнаружили. Хотя бы можете сказать, какая при этом была полоса ФАПЧ?

Я просто подал чистый внешний сигнал 2 ГГц на вход микросхемы и посмотрел качество сигнала на выходе делителя N с последующим делением частоты пополам, чтобы энергетика нормальная была. Месяц назад у меня была плата с HMC704. надеюсь, скоро ее вернут и смогу посмотреть на ней.

Поясню, почему спрашиваю о полосе ФАПЧ. Аккумулятор дроби содержит всего 12 разрядов. Использовано MASH 4. При частоте сравнения 100 МГц на частоте сигнала порядка 6 ГГц спектр будет выглядеть как показано на прилагаемом рисунке. Это расчёт для безфильтровой ФАПЧ и для двух характерных кодов на входе аккумулятора дроби: 00…01 и 010…01. При полосе ФАПЧ 40 кГц и менее там и в самом деле нет спуров. Так что можно сделать вывод, что микросхема MAX2871 возможно хороша для формирования довольно-таки крупной сетки частот и, соответственно, с довольно-таки грубым приближением к заданной частоте.

Я считал, что вам интересен ADF4159 и HMC704 с их помехами. MAX2871, естественно, не способен дать такое же разрешение. Поэтому его интереснее использовать или в крупношагающих системах или подсовывать переменную опору для мелкого шага. Чтобы помехи подавить.

Нет, это я по поводу вашего сообщения «Тестил MAX2871 в полном включении...». И там вы не обнаружили помех дробности. Вот я и решил посмотреть, что об этом говорит теория. Ну а если у вас будут данные о других микросхемах синтезаторов и ЧФД, то рад буду, если поделитесь ими. Также обращаюсь и к другим участникам форума с таким же пожеланием.

Смешали. Помехи дробности я не обнаружил на выходе делителя ADF4159 - только IBS. А насчет 2871, я запускал его в дробном режиме с MOD=5. Там палки были далеко за 70 дБ при 200 кГц петле.

Да, и в самом деле всё смешалось. Объясните, пожалуйста, к чему, к какой микросхеме относятся ваши слова:
1) Помехи дробности на уровне минус 50 дБн. Каково? Причем самое веселье происходит, когда числитель и знаменатель дробной части могу сокращаться. Эти помехи вообще не давятся (если попадают в петлю) и в дополнение появляются помехи на половинчатых частотах. Так что я вообще сомневаюсь в целесообразности таких высокопорядочных модуляторов. Ну разве что использовать в извращенной форме, которую я умудрился запатентовать.
[Когда я переспросил, относится ли это к ЧФД - HMC704LP4E, вы ответили ДА].
2) Тестил MAX2871 в полном включении. Еще и оверклок ему устроил, дав частоту сравнения 125 МГц. Так вот, видел только пролаз опорного сигнала на уровне минус 60 дБн на выходе микрухи. И то не понял, то ли косячно плату развел, то ли микруха такая и есть. Еще буду разбираться. Так что, идея слить все воедино здравая.

Помехи дробности в HMC704 вполне могут достигать минус 50 дБн, когда сокращаются числитель и знаменатель дробной части.
MAX2871 я тестил в дробном режиме с MOD=5 или 7. Там бы сквозной пролаз опорной частоты на выход микросхемы с уровнем минус 60 дБн. Помехи дробности модулятора и помехи на частоте сравнения при этом существенно давились.

Андрей, а не думали ли вы об использовании ЧФД по несколько иному назначению? Только как ЧД для грубой настройки, после чего переходить на обычный ФД. Как бы некоторая аналогия с тем, как это делается в QS.

Типа как в US7656236?

Как я понимаю, в QS оба - ЧФД. Один работает на предустановку совместно с делителем частоты, а второй - без делителя - уже точно подстраивает ГУН, видя его после преобразования частоты с умноженной опорой. Испытанная многими схема...

Я имею в виду не полную аналогию, а только в смысле последовательного во времени использования двух режимов работы ФАПЧ. В QS переключаются тракты обратной связи. Там и ЧФД хорош, поскольку дробности ни в одном из режимов вообще нет. А идея в том, чтобы уменьшить помехи дробности, заменив ЧФД (у которого с линейностью не всё в порядке) на ФД, например RS-триггер, со значительно лучшей линейностью.



Трудно в этом разобраться, нужно время и немалое. Не можете ли кратко пояснить саму идею?

ЧФД автоматически переходит в ФД, когда разница по частотам становится меньше ширины петли, или я не прав? Ранее мы спорили, в каком элементе нелинейность проявляется больше? И тут я вынужден был согласиться с Вами, нелинейность больше связана со схемой накачки заряда, чем с мертвой зоной самих детекторов. Нужно разобраться с понятиями, в моем представлении ФД - смеситель, перемножитель или элемент XOR, ЧФД - это и есть RS- триггер, а какой выход - с накачкой заряда или дифференциальный - отдельный вопрос.

Разумеется, я имею в виду ЧФД с накачкой заряда. Разве ЧФД в микросхемах бывают без накачки? Про мёртвую зону ничего не скажу, её ж как-то убирают, подбирая задержки. А вот из-за неравенства токов в плечах схемы накачки получается излом детекторной характеристики. Он, в основном, и ухудшает спектр, при дроби, до безобразия. С RS-триггером эта проблема исключается. В этом и есть смысл.

HMC439 - без накачки, поэтому и спрашиваю. Давайте так и писать - хотим отказаться от схемы накачки, чтобы не было разногласий. Можете ответить, почему дифференциальный выход не так популярен?

Между тем одни из участников нашей тематики ООО"Синтезпром", за которыми я периодически слежу, обзавелись собственным сайтом:
http://www.synthesprom.ru
Там все желающие могут подробнее ознакомиться с продукцией фирмы, в т.ч. с синтезаторами СЧ-1000 и СЧ-3000:

Если выделенные характеристики соответствуют действительности, то это заявка на успех. Там же на сайте есть и спектрограммы ФШ СЧ-1000 и СЧ-3000.

Признаюсь, это для меня новость. Где можно почитать о таких ЧФД, как они действуют? В PDF ничего об этом нет. И ни одной картинки спектра не приведено. На блок-схеме чипа есть «кубик» ЧФД, но что там внутри – непонятно.

По этой микросхеме данных нет, полагаю принципы такие же, как и в схеме с CP, но импульсы открывают не верхний и нижний источники тока, а два нижних. Принципиальное отличие - более высокая симметричность, линейность и подгонка по временным задержкам (одинаковые по структуре каналы).