Обьясните пожалуйста на пальцах как работает синтезатор частоты с ФАПЧ. Особенно интересует такой момент, как шаг перестройки. От чего и почему он зависит? Как понять по даташиту микросхемы СЧ с ФАПЧ какой минимальный шаг перестроки она может дать, по тексту никаких напоминаний нет.
Частоту образцового кварцевого генератора делим на N, а частоту ГПД - на M (числа М и N - целые). Подаем сигналы с выходов делителей на фазовый детектор, а выход фазового детектора соединяем с входом перестройки ГПД. Образованная таким образом петля ФАПЧ поддерживает равенство (Fкв/N)=(Fгпд/M), откуда Fгпд=Fкв*M/N. Шаг перестройки (изменение Fгпд при изменении M на единицу) получается равным Fкв/N. Можно менять и N, но, как видно из формулы, зависимость Fгпд от N получается нелинейной.
Если в datasheet-е есть структурная схема, то, рассмотрев ее, можно найти упомянутые делители, образцовый генератор и фазовый детектор. Пределы изменения коэффициентов деления там тоже обязательно есть.
М это коэффициент деления частоты ГПД при преобразовании гармонических колебаний в меандр? А N - коэффициент деления ДПКД?
Добрый вечер.Попытаюсь на пльцах,без углублений в теории.
существуют 2 делиетеля (R)& (M,N,A,B) и 2 генератора.один из генераторов опорный (REF),второй- управляемый напряжением (VCO).первый обычно очень точный,на кристалле.фазовый детектор или образно говоря логоческая еденица "И" или смеситель,интегрируе т 2 сигнала после делителей опорника и ГУНа.ДЕЛЕНИЕ ОПОРНОГО ГЕНЕРАТОРА И ОПРЕДЕЛИТ ШАГ ПЕРЕСТРОЙКИ В ФАЗОВОМ ДЕТЕКТОРЕ И ТЕМ САМЫМ САМУ ЧАСТОТУ ФАЗОВОГО ДЕТЕКТОРА,т.к. в итоге частоту ГУНа,после делителей,приравнива ют к установленной частоте опорника,тоже после его делителей.
если к примеру опорник или кристал выбран на 1 МГц,поделив его на 100,получим шаг перестройки/частоту фазового детектора в 10 КГц. тем самым если выберем ГУН с пределом перестройки от 10 до 50 МГц,делитель ГУНа будет изменяться от 1000 до 5000,чтобы перекрыть выбранный диапазон, но чтобы получить нужный шаг перестройки на выходе ГУНа,следует учесть коэффициент делителя ГУНа (М,N,А,B - в зависимости от изготовителя). это и есть принцип ФАПЧ,т.е. если частота ГУНа убежала в сторону,система посылает пульсы корректоровки и тем самым изменяя напряжение на линии настройки возвращает ГУН на заданную частоту.ФАЗОВЫЙ ДЕТЕКТОР,он и сравнивает 2 частоты,поддерживая уровень напряжения Vt на линии настройки ГУНа .
между ГУНом и фазовым детектором находиться НЧ фильтр,он может быть пассивным 2-го или 3-го порядка,в зависимосто какой уровень "чистки" должна быть выходная частота, а так же активным на операционных,малошум ящих усилителях. активный фильтр применяют в случае,когда не хватает напряжения перестройки для ГУНа, тогда можно использовать усилители Reel-to-Reel. от данного фильтра зависит многое.он практически является компромисом между временем, когда ГУН "защёлкнут" на заданной частоте и скоростью достижения заданной частоты перестройки. ещё одна его должность это вытащить наружу фазовый шум опорника или ГУНа, на "колене" изгиба в графе построения фильтра.
Тоесть если разделить 1 МГц не на 100 а на 10000 к примеру шаг будет 100 Гц а делитеь ГУНа согласно формуле (Fкв/N)=(Fгпд/M)
1000000/10000 = 100
100=(10000000...5000 0000)/х
100х=10000000...5000 0000
х=100000...500000
Но если взять опорный кварц на 100000 к примеру то делить надо будет на 10000...50000.
Кстати чем чреват малый шаг? И те или иные способы его получения как малая частота опорника или большой коэффициент деления?
Малый шаг чреват бОльшим временем перестройки частоты.К тому же, в спектре выходного сигнала появляются составляющие на расстоянии, кратном шагу от несущей. Избавляясь от них с помощью фильтров в цепи фазовый детектор -ГУН, неизбежно увеличиваем время задержки, что влияет на скорость перестройки и на устойчивость петли ФАПЧ.
Кроме того, шумы фазового детектора в спектре выходного сигнала увеличиваются в квадрате от М.Соответственно, шумы опорника уменьшаются в квадрате от N, но до тех пор, пока они выше шумов фазового детектора.
Проектирование синтезатора с ФАПЧ - это поиск оптимального компромисса.Для поиска этого оптимума необходимо точно знать, чего Вы хотите.
Виктор UA9OC
Хочу синтезатор для диапазонов 160 и 10 м с "телеграфным" шагом.
На ADF4001BRU такой можно сделать? Или на КР580ВИ53+PIC16F84A?
Вопрос изначально был задан за синтезаторы с ФАПЧ.
Синтезатор "для диапазонов 160 и 10 м с "телеграфным шагом" (???) ныне делают методом прямого синтеза. Описаний таких решений полно в Инете.
Виктор UA9OC
Малый шаг чреват тем,что время SETTLING TIME как раз можно подогнать. дело не во времени,а в том,что надо брать в расчёт выходную частоту ГУНа,т.е. шаг умножаеться на коэфф. делителей ГУНа.если шаг выбран 10 Гц,а делители ГУНа составили общий коэфф. 1000, то естественно шаг уже будет 1000 Х 10Гц = 10 КГц. есть и другая техника,применить смеситель в цепи ВЧ ГУНа,тогда можно "обмануть" сам PLL, но спуриусы сьедят. проще всего взять DDS новой серии,где борьба со спурами и фазовый шум более продвинуты в положительной форме, иначе PLL от стандартных изготовителей типа NATIONAL или MOTOROLA давольно сложно с мелким шагом.
можно так же применить DDS (и изменяя его частоту,ГУН перестроиться под него) в качестве опорника,тоже будет работать.
Виктор совершенно прав- в первую очередь надо поставить задачу,чего я хочу от себя. если поставить цель,перепроверив её,можно дастигнуть успеха.есть ещё вариант , применяя ГУН на высокие частоты,но очень высокие,около 1 ГГц,т.е. от мобильников. перекрытие около 100 МГц,делите на 64 или 128, полчаем выигрыш 36 и 42 дБ соответственно в фазовом шуме,т.е,если шаг перестройки на 950 МГц составит 10КГц то после деления около 80 ГЦ. соответственно показатели шума если к примеру такой ГУН на отсечке в 1 КГц даст 90 дБс/Гц,то после делителя получаем около -132 дБс/Гц, что даже очень круто за такие деньги и при таких показателях ГУНа можно претендовать на чувствительность ниже 1 микровольт. недостаток в том, что перестройка ГУНа сократится на коэфф. деления - 64 или 128.Сообщение от UA9OC, Виктор
Что касается компромиса между временем и шумами, то это не простая игра,но прежде всего надо поставить задачу.
Эту тему просматривают: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)
Ваши права
