Частотный синтез на основе ФАПЧ. Обзор методов синтеза | страница 64
Рис. 1.4. Характеристики детектирования балансного ФД
Понятно, что в данной схеме необходим хороший баланс трансформатора Тр1 и идентичность диодов Д1 и Д2 между собой как по току, так и по величине паразитной шунтирующей ёмкости. Ёмкости C1 и C2 должны обеспечивать короткое замыкание на частоте входных колебаний.
1.3. Кольцевой фазовый детектор
Схема кольцевого фазового детектора [3] представлена на рисунке 1.5.
Рис.1.5. Схема кольцевого фазового детектора
Её называют также двойным балансным диодным ФД. Дело в том, что в рассмотренном выше простом балансном ФД схема сбалансирована только относительно одного из источников колебаний, например V>оп, как это показано на рисунке 1.3. Благодаря этому исключается нежелательная постоянная компонента на выходе схемы, сокращающая размах детекторной характеристики.
Кольцевая схема сбалансирована также и относительно второго источника колебаний, из-за чего на её выходе отсутствуют нечётные гармоники частоты сравнения, включая наиболее опасную – первую, в то время как в просто балансной схеме присутствуют все гармоники. Это важное отличие в пользу кольцевого детектора, так как позволяет улучшить фильтрацию названных помех или/и расширить полосу пропускания ФАПЧ. Конечно, всё это справедливо для идеализированной структуры, при полной идентичности диодов и совершенном балансе в трансформаторах Тр1 и Тр2, чего на практике достичь невозможно. Поэтому реально указанное достоинство детектора кольцевого относительно балансного несколько снижается.
Характеристики детектирования простого балансного и кольцевого фазовых детекторов идентичны приведенным на рисунке 1.4.
1.4. Импульсно-фазовый детектор типа «выборка-хранение»
Рассмотренные выше типы фазовых детекторов страдают тем недостатком, что на выходе каждого из них, наряду с полезным сигналом E (φ) фазового рассогласования, присутствуют нежелательные компоненты довольно высокого уровня с частотами, равными и кратными частоте сравнения. Для их снижения до допустимого уровня на выходе ФД используют фильтры нижних частот с высокими требованиями по подавлению в полосе задерживания. Это может привести к существенному ухудшению динамических характеристик синтезатора, снижению эффективности подавления собственных шумов элементов системы ФАПЧ. Отмеченный недостаток в значительной мере устраняется в схеме импульсно-фазового детектора (ИФД) типа «выборка-хранение» [4]. Принцип действия такого устройства можно рассмотреть на примере схемы, показанной на рисунке 1.6.
