Частотный синтез на основе ФАПЧ. Обзор методов синтеза | страница 52

Из приведенного рисунка видно, как при этом изменяется график помех дробности. Если считать, что максимально возможная полоса пропускания петли ФАПЧ определяется точкой на оси отстроек, где помехи начинают резко увеличиваться из-за действия дельта-сигма модуляции, и их надо эффективно подавлять, то график показывает как сокращается полоса пропускания ФАПЧ с делителем частоты М=8 по сравнению с вариантом без делителя. При этом уровень помех в полосе ФАПЧ возрастает примерно на 6 дБ, оставаясь в то же время на исключительно низком уровне. Это и есть плата за снижение потребляемой мощности.

На рисунке 54, для сравнения, показаны примеры спектров PDS, PDS-DSM и Fractional-N PLL синтезаторов при равных, насколько это возможно, условиях для одного из типичных случаев, когда частота сигнала равна Fc=~2,5 ГГц.

Рис.54. Сравнение спектров PDS, PDS-DSM и Fractional-N PLL синтезаторов

МЧФД содержит 15-разрядный опорный аккумулятор (5 разрядов в MSBs-блоке и 10 разрядов в LSBs-блоке). Опорная частота равна Fr=1000 МГц. Управляющий код на входе аккумулятора равен R=01000,0100000001 (1/32 IBS). При этом предполагается, что неточность одного из KR-разрядов ЦАП составляет 0,4% Влияние неточности R2R-секции ЦАП на спектр из-за её существенно меньшего веса здесь не учитывается.

Также приведен график для варианта PDS-DSM при той же неточности ЦАП. Блок младших 10 разрядов содержит 2 аккумулятора для формирования DSM типа MASH-3. Этот вариант уступает варианту PDS при таких условиях сравнения. Однако при выборе одного из вариантов следует учитывать влияние на спектр временных рассогласований в ЦАП, о чём было показано вразделе 5.6, что их возможности примерно одинаковые. Также предпочтение может быть отдано варианту PDS-DSM из-за более простой его структуры (отсутствует R2R-секция ЦАП).

Для синтезатора Fractional-N PLL, чтобы получить ту же частоту сигнала, что и в PDS, целочисленный коэффициент деления выбран равным N_>0=8, а код на входе блока младших, десяти дробных разрядов – таким же, как и в синтезаторе PDS, т.е. 0100000001. Опорная частота равна Fr=320 МГц. Из-за наличия делителя частоты, обязательного с системе, использовать опорную частоту 1000 МГц нет возможности. Блок дробных разрядов также содержит 2 аккумулятора для формирования DSM типа MASH-3. Фазовый детектор считается идеальным в смысле линейности его характеристики.