Толкачев Павел Анатольевич, аспирант кафедры специального приборостроения и систем Института комплексной безопасности и специального приборостроения.
Pavel A. Tolkachev - Postgraduate Student of the Chair of Special Instrumentation and Systems, Institute of Complex Security and Special Instrumentation.
78, Vernadskogo pr., Moscow 119454
Сизых Вадим Витальевич - доктор технических наук, доцент, профессор кафедры специального приборостроения и систем Института комплексной безопасности и специального приборостроения.
119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Vadim V. Sizykh - D.Sc. (Engineering), Docent, Professor of the Chair of Special Instrumentation and Systems, Institute of Complex Security and Special Instrumentation.
78, Vernadskogo pr., Moscow 119454
Стариковский Анатолий Иванович - кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры радиоэлектронных систем и комплексов Института радиотехнических и телекоммуникационных систем.
119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Аnatoly I. Starikovskiy - Ph.D. (Engineering), Docent, Professor of the Chair of Radio Electronic Systems and Complexes, Institute of Radio Engineering and Telecommunication Systems.
78, Vernadskogo pr., Moscow 119454
В работе рассматривается актуальная проблема расчета уровня паразитных флуктуаций фазы выходного сигнала синтезатора частот когерентного синтеза, построенного на основе фазовой автоподстройки частоты. За основу построения модели оценки уровня паразитных флуктуаций фазы берется модель распределения выходных шумов в виде степенной функции по принципу генератора Лисона. Описанные принципы работы синтезаторов частот с делителем с дробно-переменным коэффициентом деления, включенным в петлю обратной связи системы фазовой автоподстройки частоты, дают возможность понять природу появления так называемых дробовых шумов. Проведенный анализ характеристик всех элементов, входящих в состав синтезаторов частот, позволяет убедиться в возможности представления шумовых составляющих каждого отдельного блока в виде степенной функции с предварительно определенными коэффициентами. Разработанная модель спектральной плотности в виде степенной функции может быть предложена для оценочного расчета уровня шумов в синтезаторах частот на этапе выбора их структуры или оценочного расчета. В качестве подтверждения адекватности теоретических расчетов представлены результаты моделирования фазовых шумов предложенным алгоритмом для различных элементов схемы. Приведено сравнение полученных результатов с моделированием аналогичного синтезатора частот в пакете имитационного моделирования ADIsimPLL от компании AnalogDevices. Подобное моделирование позволяет не только получить уровень побочных составляющих в спектре выходного сигнала в зависимости от выбранной структуры синтезатора частот, но и оценить степень влияния на него каждого конкретного элемента схемы.
The article describes the actual problem of calculating the level of parasitic fluctuations of the phase of the output signal of the frequency synthesizer of indirect synthesis based on phase-locked loop. The basis for constructing a polynomial model is the model of output noise distribution based on the Leeson generator principle. The described principles of operation of frequency synthesizers with a divider with a fractionally variable division factor allow us to understand the nature of the appearance of the so-called shot noise. The analysis of the characteristics of all the elements included in the frequency synthesizers makes it possible to ensure that the noise components of each individual unit can be represented as a polynomial. The possibility of using the developed polynomial model for estimating the noise level in frequency synthesizers at the stage of selecting the structure of the proposed implementation structure is proposed. As a demonstration of the adequacy of theoretical calculations, the results of phase noise simulation by the polynomial method for all circuit components are presented, as well as a comparison of the results obtained with the simulation of a similar frequency synthesizer in the «ADIsimPLL» simulation package from Analog Devices. Such a simulation allows not only to obtain the level of side components in the spectrum of the output signal, but also to estimate the degree of influence of each specific element of the circuit.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.