Шумы фазового детектора, частота сравнения и эффекты интермодуляции » Онлайн журнал для желающих выглядеть спортивно и быть здоровыми. Познавательный онлайн журнал

Шумы фазового детектора, частота сравнения и эффекты интермодуляции → Все о радио

1327699731_shumy-fazovogo-detektora-3610081 Кроме описанного выше влияния коэффициента умножения на фазовый шум петли, шум, вносимый фазовым детектором, увеличивается при увеличении частоты сравнения. Частота сравнения это частота, на которой работает сам фазовый детектор. Она получается в результате любого предварительного деления частоты прескалером и деления самим синтезатором. Кроме того, в рамках нашего проекта, чем выше будет выбрана частота сравнения, тем более высокочастотным должен быть DDS, а фильтрация на выходе DDS при использовании стандартных компонентов становится потенциально более трудной. Используя недорогой кварцевый фильтр FM на частоту 10,7 МГц с шириной полосы 15 кГц, мы установили, что опорная частота PLL, равная чуть меньше 1 МГц (10,7 МГц, деленные на 11), дала наилучшее соотношение между шумами фазового детектора и шириной полосы DDS.Другой потенциальный источник дискретных паразитных продуктов в выходном сигнале синтезатора взаимные наводки между DDS и другими микросхемами, входящими в состав PLL. Микросхема DDS типа AD9852 является устройством, выходные сигналы которого имеют заметную мощность и которое способно излучать и наводить радиочастотные сигналы большой амплитуды на близко расположенные проводники печатной платы. Без надежного механического экранирования компонентов PLL, например, путем помещения их в отдельные отсеки, защищающие от внешних RF излучений, возникает опасность получения на выходе PLL помех на частотах близких к кратным (1 /2 или 1/3) основной тактовой частоты чипа DDS. Если, например, в DDS используется тактовая частота 100 МГц, то паразитные продукты могут наблюдаться по обе стороны от выходного сигнала синтезатора при настройке на 1033 и 1050 МГц, равно как и множество других продуктов, получаемых путем умножения частот 33 и 50 МГц. Если одна из этих помех окажется на частоте, полученной путем многократного умножения частоты, которая кратна тактовой частоте, то точно такая же помеха появится при той же самой отстройке, но с другой стороны выходного сигнала. Как и другие полученные из опорного сигнала помехи, эти помехи начинают уменьшаться по амплитуде, как только их отстройка от выходной частоты превысит полосу петли PLL.На некоторых из этих проблематичных выходных частотах эффект перекрестной связи может быть достаточно сильным для того, чтобы дестабилизировать петлю и вызвать колебания в ней. В решении, которое мы реализовали, используются возможности встроенного умножителя тактовой частоты микросхемы AD9852. Вместо того чтобы хронировать DDS постоянной частотой 100 МГц, мы подводим к входу тактовой частоты DDS опорный сигнал с частотой 10 МГц и используем его собственный умножитель тактовой частоты для того, чтобы выбрать одну из пяти возможных тактовых частот, находящихся в интервале от 80 до 120 МГц, так чтобы расстояние между любой гармоникой fDDSCIk/2 или fDDSCIk/З и выходной частотой DDS было максимальным. Этот метод позволяет сохранить расстояние до самой близкой фракционной гармоники тактового сигнала равным более чем 1,5 МГц от несущей при любой заданной частоте, устраняя проблему полностью, за исключением остаточной наводки гармоники тактовой частоты на трассу прохождения сигнала, связывающую вход (вывод 69) и выход (вывод 48) DD1 (рис.7). На рис.7 показана принципиальная схема платы DDS и источника тактовой частоты, а ее внешний вид на фото 1.Даже без какоголибо дополнительного экранирования на плате, подавление помех обычно не хуже чем 80 дБн. Хотя такой подход уменьшает опасность появления помех, вызванных интермодуляцией, он реально приводит к увеличению сложности программы. Дополнительные вычисления сильно не обременят PC или высокоэффективный контроллер Atmel AVR, но они могут вызвать трудности, если для управления устройством используется менее производительный микроконтроллер.Источники электропитания и шумы

Некоторые части схемы очень чувствительны к шумам источников питания. В частности полные параметры фазового шума будут ухудшены, если питание микросхем VCO и PLL будет неадекватно отфильтровано, а цепи питания недостаточно защищены от наводок. Микросхемы типичных стабилизаторов напряжения очень удобны в использовании, но они пропускают широкополосные шумы намного большей интенсивности, чем хорошо разработанные стабилизаторы на дискретных компонентах. В схемах стабилизаторов для критичных частей схемы в качестве относительно ма лошумящих источников опорного напряжения мы использовали стабилитроны. Кроме того, для каждой из таких частей схемы использовались отдельные стабилизаторы, для того чтобы разделить их по питанию. В первую очередь, это относится к цифровым и аналоговым секциям DDS.

autn-5402845 admin tag-5144332 Шумы, фазового, детектора, частота

Похожие публикации: