АНАЛИЗ СИНТЕЗАТОРА ЧАСТОТ С ДРОБНО-ПЕРЕМЕННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ДЕЛЕНИЯ ДЕЛИТЕЛЯ

Современные информационные и управляющие системы невозможно представить без подсистем синхронизации. Это базовые элементы, обеспечивающие слежение за частотой и фазой опорных и информационных сигналов, оценку информационных параметров, синтез опорных и тактовых сигналов. Синтезаторы частот (СЧ) нашли широкое применение из-за высокой скорости установки частоты, широкого диапазона сетки частот и минимального фазового шума в области рабочей частоты. Поскольку с массовым появлением специализированных микропроцессоров и с усовершенствованием систем автоматического проектирования реализуемость и повторяемость изделий стала проще, все чаще используются цифровые СЧ. Наибольшее распространение получили СЧ с делителем частоты на цифровых элементах, который служит для преобразования сигнала опорного генератора и управляемого генератора. Для СЧ с использованием делителя с целочисленным коэффициентом деления в цепи обратной связи существует ряд ограничений, таких как нижняя частота СЧ и шаг частоты СЧ. Для решения этой проблемы используют делители с дробно- переменными коэффициентами деления в цепи обратной связи, которые позволяют получать требуемый диапазон и шаг сетки частот СЧ. Проанализированы методы повышения качества спектральных и динамических характеристик цифровых синтезаторов в заданной полосе частотных отстроек. Описаны принципы функционирования синтезаторов частот с делителем с дробно-переменным коэффициентом деления, приведены структурные схемы. Представлены результаты имитационного моделирования в системе Simulink программного пакета MATLAB синтезаторов частот с делителем с дробно-переменным коэффициентом деления, реализованным различными способами, проведен сравнительный анализ спектральных характеристик полученных моделей.

1. Шахтарин Б.И. Синтезаторы частот. М.: Горячая линия – Телеком, 2007. 128 с.

2. Белов Л.А. Формирование стабильных частот и сигналов: учебное пособие. М.: Издательский центр «Академия», 2005. 224 с.

3. Левин В.А., Малиновский В.Н., Романов С.К. Синтезаторы частот с системой импульсно-фазовой автоподстройки. М.: Радио и связь, 1989. 232 с.

4. Kroupa V. Phase Lock Loops and Frequency Synthesis. 2003. 334 p.

5. Drucker E. Model PLL Dynamics and Phase-Noise Performance // Microwaves and RF Magazine. 2000. Pр. 73–82.

6. Marques A., Steyaert M., Sansen W. Theory of PLL fractional-N frequency synthesizers // Journal of Wireless Networks. Special issue. VLSI in Wireless Networks, 1997.

7. Романов С.К., Марков И.А. Определение помех дробности в синтезаторах частот с системами ФАПЧ, использующих дельта-сигма модуляторы в дробных делителях частоты // Науч.-техн. сб. Теория и техника радиосвязи. Воронеж: Концерн «Созвездие», 2006. Вып. 1. С. 97–102.

8. Perrott M.H., Trott M.D. A modeling approach for sigmadelta fractional-N frequency synthesizers allowing straightforward noise analysis // IEEE Journal of sold-state circuits. Vol. 37, No. 8. 2002.

9. Быков А.А., Сидоркина Ю.А., Ковальчук А.А. Применение сигма-дельта модуляторов в дробных синтезаторах частоты // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2011. № 2. С. 77–83.

10. Шахтарин Б.И., Быков А.А. Сигма дельта модулятор // Научный Вестник МГТУ ГА. 2010. № 158. С. 156–161.

11. Голуб В.С. Сигма-дельта модуляторы и АЦП // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. 2003. № 4. С. 25–32.

12. Махлин А. Дельта-сигма модуляция: назад в будущее // Компоненты и технологии. 2010. № 11. С. 154–158.