Частотный синтез на основе ФАПЧ. Обзор методов синтеза | страница 65

Рис.1.6. Схема ИФД (А) и его характеристика детектирования (Б)

Она была описана в литературе в середине прошлого столетия. За давностью лет установить точное её авторство не представляется возможным, можно лишь предполагать, что оно принадлежит Несвижскому Ю. Б..

Схема имеет два входа: импульсный и аналоговый. На первый из них поступают, например, как показано на рисунке, импульсы V_>оп от источника опорной частоты, а на второй – сигнал V_>гун от подстраиваемого автогенератора ГУН. Но, в принципе, может быть и наоборот: сигнал ГУН импульсный, а опорный – аналоговый. Форма аналогового сигнала может быть синусоидальной, пилообразной, треугольной или любой другой в зависимости от желаемого вида характеристики детектирования, который повторяет форму этого сигнала. В примере, показанном на рисунке 1.6, аналоговый сигнал— пилообразный.

В соответствии с представленным рисунком, на время действия импульса, поступающего на диоды Д1-Д4 через трансформатор Тр, диоды открыты, и через них ёмкость C1 заряжается до уровня, оказавшегося в этот момент на аналоговом входе. Одновременно подзаряжается и ёмкость C_>см, благодаря чему создаётся напряжение смещения для запирания диодов на время между импульсами, чтобы ёмкость C1 не могла разрядиться до прихода следующего импульса. За время между импульсами ёмкость C_>см частично разряжается через резистор R, чтобы снизить напряжение, запирающее диоды, и чтобы новый импульс смог успешно преодолеть этот «барьер». Форма характеристики детектирования, как было сказано выше, повторяет форму напряжения на аналоговом входе, и в данном примере она пилообразная в пределах Не требует доказательств утверждение, что при достаточно коротком импульсе выборки и хорошей «памяти» (достаточно большой постоянной времени разряда ёмкости C1) уровень гармоник частоты сравнения на выходе ИФД намного ниже, чем в вариантах ФД, рассмотренных здесь ранее.

Понятно, что с повышением рабочей частоты детектора, надо сокращать длительность импульса выборки и, соответственно, уменьшать ёмкость C1, чтобы она успевала зарядиться за время действия импульса. Вместе с тем с повышением частоты характеристики диодов в качестве ключей ухудшаются. Ёмкость C1 быстрее разряжается (теряет полученный заряд) на источник аналогового сигнала через плохо закрытые диоды или же через те же диоды получает дополнительный избыточный заряд от этого источника. И то и другое приводит к увеличению пульсаций на выходе ИФД. Для снижения их уровня можно использовать схему двухкаскадного ИФД [5].