Для устранения мёртвой зоны включают элемент задержки (Delay на рисунке 2.1). Благодаря этому, достигается удачное «сшивание» положительной и отрицательной ветвей характеристики детектирования. Как правило, задержка программируется и подбирается в пределах от 1,5 до 6 нс [6]. Однако подбор задержки дело довольно-таки тонкое. При недостаточной величине задержки мёртвая зона не устраняется полностью, и система ФАПЧ в центре характеристики ЧФД оказывается разомкнутой, из-за чего не подавляются собственные шумы ГУН. При избыточной задержке мёртвая зона отсутствует, но при этом источники тока работают одновременно, что приводит к увеличению шумов самого ЧФД, а также к возрастанию потребляемого тока.
Следует отметить, что существует множество модификаций цифровой части схемы ЧФД (то, что находится до ключей Sw1 и Sw2), приведенных, например, в работе [4], однако принцип и результат их действия мало отличаются от описанных выше.
2.2. Некоторые особенности ЧФД
Другим достоинством ЧФД, помимо отмеченного выше, считается его способность в определённых условиях реализовать режим ФАПЧ, близкий к астатизму по фазе, то есть свести фазовую ошибку близко к нулю.
Обратимся к источнику [7], где на конкретных примерах показаны возможности обеспечения астатизма по фазе при использовании ЧФД. Ошибка по фазе пропорциональна частоте сравнения, и если последняя равна, например, 50 МГц, как это обычно используется в синтезаторах типа Fractional-N PLL, то ошибка, при современном уровне технологии, оказывается порядка 2 градусов.. При пересчёте на выход синтезатора на частотах в несколько гигагерц это может составить сотню и более градусов. Назвать ФАПЧ с таким ЧФД астатической по фазе, понятно, что нельзя.
Но не только это увеличивает фазовую ошибку. Расчёты, приведенные выше, отражают лишь цифровую составляющую погрешности астатизма. Значительно больший вклад в общую погрешность вносит аналоговая составляющая, определяемая стабильностью удержания заряда на конденсаторе изодромного звена. На стабильность заряда влияют внутренние утечки в конденсаторе, утечки через закрытые переходы транзисторов, через ограниченное сопротивление нагрузки и даже утечки по печатной плате, особенно при повышенной влажности. Кроме погрешности астатизма это ещё добавляет и шумов в спектре сигнала.
Есть также и проблемы с линейностью характеристики ЧФД [8]. В частности, из-за неравенства токов в плечах схемы накачки заряда получается разная крутизна этих плеч, то есть образуется излом в самом центре характеристики, и нелинейность оказывается тем большей, чем выше частота сравнения. При использовании ЧФД в синтезаторах типа Fractional-N PLL (там он наиболее широко применяется) это приводит к увеличению шумов квантования.
