Цифровые синтезаторы частоты с косвенным синтезом (ФАПЧ)

Несмотря на то, что прямые цифровые синтезаторы активно вытесняют традиционные косвенные синтезаторы из их традиционных областей применения, последние остаются непревзойденными по ряду параметров и вряд ли когда-нибудь будут заменены на DDS полностью. В табл.2.4.2.1 даны сравнительные характеристики этих двух типов синтезаторов частоты.

Табл.2.4.2.1.

Преимущества синтезаторов DDS

Преимущества синтезаторов с ФАПЧ

1. Перекрытие по частоте - синтезируется частота от долей Гц до десятков МГц, тогда как у синтезаторов с ФАПЧ частотный диапазон составляет 10-3 .10-1 от центральной частоты.

1. Чистота спектра выходного сигнала: SFDR до -120 дБ за счет малого уровня фазовых шумов (у DDS до -75 дБ).

2. Точность установки частоты - сотые или тысячные доли Гц, а у синтезаторов с ФАПЧ - десятки Гц на тех же рабочих частотах.

2. Высокая рабочая частота - до единиц ГГц, у DDS - десятки МГц.

3. Шаг (разрешение) по частоте - тысячные доли Гц.

3. Потребляемая мощность - единицы-десятки мВт (DDS - сотни мВт, даже около 1 Вт).

4. Скорость перестройки частоты - один период тактовой частоты DDS (5 .40 нс), а у синтезаторов с ФАПЧ - сотые доли секунды при равных условиях

4. Низкая стоимость по сравнению с DDS (стоимость DDS - 15 .25$).

5. Цифровое управление частотой и фазой, частотная и фазовая модуляция без разрыва фазы, у косвенных синтезаторов - прямое управление только частотой.

6. Синтез квадратурных сигналов с цифровой точностью фазового сдвига 90о.

7. Квадратурная АМ.

8. Габариты - всё в одном корпусе ИМС.

Таким образом, синтезаторы с косвенным синтезом (на основе петли ФАПЧ) незаменимы в ОВЧ-СВЧ-генераторах, гетеродинах высокочувствительных приемников и передатчиков, к которым предъявляются жесткие требования по чистоте спектра сигнала.

Рассмотрим структуру простейшего синтезатора частоты с косвенным методом синтеза (рис.2.4.2.1). Принцип работы этой схемы хорошо известен: частотно-фазовый детектор (ЧФД) подстраивает частоту генератора, управляемого напряжением (ГУН) до тех пор, пока не буде выполнено равенство

F0 / M = Fвых / N, тогда Fвых = (F0 / M)*N.

Здесь (F0 / M) имеет смысл шага перестройки по частоте синтезатора. Петлевой фильтр обеспечивает заданные динамические характеристики и устойчивость петли ФАПЧ. Периодическая модуляция частоты в такой схеме (эта схема применяется, например, в цифровых передатчиках системы DECT не частоте 1.9 ГГц) осуществляется после достижения установившегося значения средней частоты ГУН. Для этого петля ФАПЧ размыкается путем установления выхода ЧФД в третье состояние, затем через гауссовский фильтр на ГУН подается пачка модулирующих частоту импульсов, после чего петля ФАПЧ снова замыкается и производится подстройка среднего значения частоты.

Перейти на страницу: 1 2 3

Советуем почитать:

Проектирование системы передачи цифровых данных
В настоящее время очень развиты различные системы передачи данных, разработаны основные стандарты, на основе которых строятся реальные системы. В настоящей работе была осуществлена попыт ...

Разработка печатного узла
Современные электронные средства проектируются с использованием интегральных схем высокой степени интеграции и элементной базы, монтируемой на поверхность. Это позволяет существенно расширит ...

Разработка технологического процесса сборки усилителя мощности звуковой частоты
Производственный процесс представляет совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления или ремонта РЭА. Технологический проц ...

Меню



© 2015 TechExternal