Sintetizadores de frecuencia

Transcripción

Sintetizadores de frecuencia
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
GR
SSR-UPM
Capítulo 5
Sintetizadores de frecuencia
Síntesis de frecuencia


Objetivo: Generar una o varias señales de frecuencia
fija estable a partir de un oscilador estable único.
Tipos:
–
Síntesis directa por multiplicación y mezcla.




–
Síntesis con PLL



–
Utiliza multiplicación, mezcla y filtrado para generar frecuencias
La frecuencia obtenida es fija
Genera muchas componentes espurias
Puede trabajarse a frecuencias muy altas (THz)
Permite trabajar
j a frecuencias altas ((GHz))
Permite conmutar frecuencias de síntesis
Genera señales de alta pureza espectral
Síntesis digital directa


Es muy versátil al genera señales con frecuencias y formas de
onda deseada
Su frecuencia máxima de trabajo está limitada (MHz)
2
Tema 5 - Sintetizadores
1
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
PLL sintetizador con divisor de frecuencia
F(s)
fr
r
DF
D.F.
Kv
vd
vc
f0=Nfr
V.C.O.
0
0/N
NK
d
 ( s) 

Vd ( s )  K d  r ( s )  0 
N 

Vc ( s)  F ( s)Vd ( s)
0 ( s )  2K v
3
f 0  Nf r
K
F(s)
 (s) f (s)
H(s)= o = o = N N
r (s) f r (s) s + K F(s)
N
Vc ( s )
s
Divisor de frecuencia

Divisor como contador de pulsos en señales digitales.
N=5
N
• El factor de división es entero (*).
(*)
• La frecuencia límite depende de la familia digital y el tipo
de divisor.
4
Tema 5 - Sintetizadores
* Existen divisores por factores fraccionarios basados en conmutación entre dos divisores.
2
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Frecuencia límite en divisores (fL)
N
N/N+1
 Divisor programable
 10 a 100MHz
 (depende de la familia)
 Divisor de doble módulo
 1GHz para N>10
 5GHz para N<10
N
N
 Divisor fijo
 1GHz para N>10
 10GHz para N<10
 Divisor analógico
 50GHz para N<4
5
Sintetizador con divisor programable.
F(s)
fr
r
D.F.
D.F.
Kv
vd
vc
f0=Npfr
V.C.O.
0/Np
N
NpKp
d
fL=frecuencia
límite
límite.
Terminales de control
f0  N p fr
f 0
mín
 fr
f0  f L
6
Tema 5 - Sintetizadores
3
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Síntesis con divisor fijo y programable
F(s)
fr
r
DF
D.F.
vd
Kv
vc
f0=NpNffr
V.C.O.
NpK
d
f0
 fL
Nf
NKf
d
f0  N f N p fr
Terminales de control
f 0
mín
 N f fr
7
El divisor de doble módulo

Equivale a dos divisores conmutados
Entrada
P
P/P+1
Pulso de
control
8
Tema 5 - Sintetizadores
Salida
P+1
Pulso de
control
4
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Síntesis con divisor de doble módulo
F(s)
fr
r
D.F.
Kv
vd
vc
f0=(N
(NpP+A)fr
V.C.O.
NpK
f0
 fL
P
K
P/P+1
d
f 0  N p P  A f r
d
R
f 0 mín  f r
RESET
R
AK
d
Np  A
Amáx  Amín  P  1
9
Sintetizador con mezclador
F(s)
fr
r
Kv
f0=f1+Npfr
D.F.
D.F.
V.C.O.
0/Np
N
NpKp
d
f 0  f1  f L
f1
f 0  f1  N p f r
f 0
mín
 fr
10
Tema 5 - Sintetizadores
5
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Curso 2009/2010
Sintetizador en dos etapas
fr1
D.F.
D.F.
f0
F(s)
V.C.O.
N
N1Kp
fr22
D.F.
D.F.
N2fr2
F(s)
V.C.O.
f 0  N 1 f r1  N 2 f r 2
N
N2Kp
d
11
Circuito equivalente de ruido
Sr(f)
SDF(f)
S0(f)
F(s)
fr
r
D.F.
Kv
vd
vc
f0
V.C.O.
0/N
NK
d
SDiv(f)
12
Tema 5 - Sintetizadores
6
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Ruido de fase de osciladores y otros bloques
S(dB/Hz)
-20
-40
Ref
VCO
DF
Div
VCO
-60
-80
Ref.
-100
-120
Divisores
Det.
-140
-160
13
-180
1E-1
f(Hz)
1E+0 1E+1 1E+2 1E+3 1E+4 1E+5 1E+6 1E+7
Respuesta del PLL al ruido de fase
50
30
H(f)(dB)
10
-10
He(f)(dB)
-30
-50
H(f)
He(f)
-70
70
-90
-110
-130
1E-1
f(Hz)
1E+0
1E+1
1E+2
1E+3 1E+4
1E+5
1E+6
1E+7
14
Tema 5 - Sintetizadores
7
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Funciones de transferencia.
Ruido de la señal
d referencia
de
f
i
S  SR ( f ) H ( f ) 
2
Ruido de los divisores
de frecuencia
 S DIV ( f ) H ( f ) 
2
2
 S DF ( f )
H( f )

Kd
 S 0 ( f ) H e ( f )
Ruido del detector
de fase
Ruido del V.C.O.
2
15
Ruido de fase en el sintetizador
S(dB/Hz)
-20
20
-40
VCO
Total
-60
-80
VCO*He(f)
-100
-120
120
(Ref+DF+Div)
-140
-160
16
Tema 5 - Sintetizadores
(Ref+DF+Div)*H(f)
-180
f(Hz)
1E-1 1E+0 1E+1 1E+2 1E+3 1E+4 1E+5 1E+6 1E+7
8
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Ejemplo 5.4 Ruido de un sintetizador
Consideramos un sintetizador de frecuencia cuya frecuencia de salida
es de
d 10 MH
MHz y lla d
de referencia
f
i d
de 100 kHz
kH y cuyos componentes
t
responden a los datos de las siguientes transparencias.
La función de transferencia del lazo corresponde a un PLL de tipo 2,
orden 2 y posee una pulsación propia de n=2103 rad/sg y una
constante de amortiguamiento de =0.5.
•Determinar
Determinar la contribución al espectro de ruido de los diversos
componentes.
•Calcular los valores obtenidos a 10 Hz, 1 kHz y 1 MHz de la
portadora.
•Dibujar los valores obtenidos en escala logarítmica.
17
Ejericio 5.4 : Datos
Osc. ref
VCO
Det. fase
Divisores
fr=100 kHz
fo =10 MHz
Kd=1 V/rad
N=100
f
9 dB
13 dB
17 dB
19 dB
P. eq. E.
-10 dBm
0 dBm
0 dBm
0 dBm
N/C (dBc/Hz) -158
158
-164
164
-160
160
-158
158
F. Flicker
1 kHz
1 kHz
10 kHz
100 kHz
Q
5000
5
fo/2Q
10 Hz
1 MHz
18
Tema 5 - Sintetizadores
9
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Ejemplo 5.4 Datos de Oscilador de referencia
dBc
fr=100 kHz
f
9 dB
P. eq. E.
-10 dBm
N/C
(dBc/Hz)
-158
L Oscilador Referencia
100
Hz
120
140
F Flicker 1 kHz
F.
160
Q
5000
fo/2Q
10 Hz
180
1
10

f
L(f )  177  Psav (dBm)  F(dB)  10 log1  c

 fm
19
1 10
1 10
3
100
4
 

  10 log1   f 0



  2Qf m






2
Hz





Ejemplo 5.4 Datos de VCO
fo =10 MHz
L VCO
dBc
100
Hz
f
13 dB
P. eq. E.
0 dBm
N/C
(dBc/Hz)
-164
F. Flicker
1 kHz
Q
5
fo/2Q
1 MHz
120
140
160
20
Tema 5 - Sintetizadores
180
100
1 10
3

f
L(f )  177  Psav (dBm)  F(dB)  10 log1  c

 fm
1 10
4
1 10
5
1 10
1 10
6
 

  10 log1   f 0
 

  2Qf m






2
7
Hz





10
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Ejemplo 5.4 Datos de Detector de fase
dBc
L Detecto r de Fase
100
H
Hz
Kd=1V/rad
f
17 dB
P. eq. E.
0 dBm
N/C
(
(dBc/Hz)
)
-160
F. Flicker
10 kHz
120
140
160
180
100
1 10
1 10
3
4
1 10
5
1 10
6
1 10
7
H
 10 4 Hz 

L DF f   160  10 log1 


fm 

21
Ejemplo 5.4 Datos de Divisores
L Divisores
100
N 100
N=100
dBc
f
19 dB
P. eq. E.
0 dBm
N/C
(dBc/Hz)
-158
F. Flicker
100 kHz
Hz
120
140
160
180
100
22
Tema 5 - Sintetizadores
1 10
3
1 10
4
1 10
5
1 10
6
1 10
7
Hz
 10 5 Hz 

L Div f   158  10 log1 


fm 

11
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Ejemplo 5.4: Funciones de transferencia
dB
40
20
0
20
100
H
He
1 10
1 10
3
n=2103 rad/s.
23
1 10
4
1 10
5
6
Hz
=0.5. N=100
Ejemplo 5.4: Gráfica de ruido
dBc
60
Hz
fm
80
100
120
Hz
140
1
24
Tema 5 - Sintetizadores
10
100
(OR+DF+DIV)·N^2
VCO
To tal
OR+DF+DIV)·H^2
VCO·He^2
1 10
3
1 10
4
1 10
5
1 10
6
fm  609Hz
12
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Modulación de FM a la frecuencia de referencia
v  vd  v1 cos(r t )  v2 cos(2r t )  ...
F(s)
fr
D.F.
r
Kv
vd
vc
f0
V.C.O.
0/N
NK
d
f0
L1
fr
25
fr
fr
L2
 v F ( j r ) K v 
L1 (dBc)  20 log
g 1

2 fr


 v F ( j 2 r ) K v 
L2 (dBc)  20 log  2

4 fr


fr
Filtro de un PLL de Orden 3
C3
gm
C2
R1 
R2
gm
R1
R2
C2
C3
1  R1 C2  C3  2  R2C2
3  R2
|F|2
F (s) 
2/1
1/2
1/3
1
gm
C2C3
C2  C3
1  s 2 1
s1 1  s3

26
Tema 5 - Sintetizadores
13
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Ejercicio 5.1

E 5.1 Se desea diseñar un sintetizador para la banda
p
para g
p
generar frecuencias
de 450 MHz,, con capacidad
entre 435 y 465 MHz en pasos de 50 kHz, lo que
conduce a 601 canales posibles. Para el diseño del
sintetizador se utilizarán los elementos siguientes:

Un oscilador patrón de cuarzo a 5MHz.
Un VCO en el rango de 420 a 480 MHz, que responde
li
linealmente
l
a lla tensión
ió d
de controll entre 0 y 5V.
V
Un DF correspondiente a un mezclador lineal con una
constante de conversión para los niveles utilizados de
Kd=0.5 V/rad


27
Ejercicio 5.1: Resumen de datos

Datos:
–
–
–
–
–
–
–
Frecuencia
F
i d
de salida
lid f0=435
435 a 465 MHz
MH
Paso mínimo de frecuencia f0=50kHz
Frecuencia del oscilador de patrón fx=5MHz
Frecuencia máxima de trabajo de los divisores
programables fL=60MHz
Constante del VCO Kv=(480-420)/(5)=12.10
(480 420)/(5) 12.106 Hz/v
Constante del detector de fase Kd=0.5v/rad
Constante general de ganancia K=12106 s-1
28
Tema 5 - Sintetizadores
14
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Ejercicio 5.1: Diseños

Se pide:
–
a) Diseñar el bucle utilizando un prescaler fijo y un
divisor programable que funcione hasta 60 MHz.
f 0  435  465MHz
F(s)
Nx D.F.
Osc.
5MHz
vd
Kv
vc
V.C.O.
NpK
NKf
d
d
Terminales de control
29
Ejercicio 5.1: Síntesis con divisores fijo y
programable
F(s)
fr
r
D.F.
vd
Kv
vc
f0=NpNffr
V.C.O.
Nf 
NpK
d
NKf
d
f0
465
 Nf 
 7.7
fL
60
Nf 8
Terminales de control
f0 mín  N f fr  fr 
f r  6.25kHz
30
Tema 5 - Sintetizadores
50kHz
50kHz
8
f0  N f N p f r
435

Np(mix)  0.05  8700
f0
Np 

465
N f fr N
 9300
p(máx) 
0.05

15
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Ejercicio 5.1: Síntesis con divisor de doble módulo

Se pide:
–
b) R
Repita
it ell di
diseño
ñ utilizando
tili
d un di
divisor
i
d
de d
doble
bl
módulo 10/11.
F(s)
Osc.
5MHz
Nx D.F.
f 0  435  465MHz
Kv
vd
vc
V.C.O.
f r  50kHz
NpK
K
P/P+1
d
P  10
d
R
RESET
AK
R
d
31
Ejercicio 5.1: Síntesis con divisor de doble
módulo
F(s)
fr
r
D.F.
vd
Kv

f0
 46.5MHz  f L
P
V.C.O.
NpK
f 0 mín  f r  50kHz
K
P/P+1
d
d
R
N p  869...929
N 
RESET
R

f0  N p P  A fr
vc
435

 N ( mix )  0 . 05  8700
f0

465
fr
 N ( máx ) 
 9300
0 . 05

AK
d
A  1...10
Np  A
32
Tema 5 - Sintetizadores
16
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Ejercicio 5.1: Cálculo del filtro del lazo

Se pide:
c) Si se introduce un filtro de función de transferencia
dada por: F(s)=(1+2 s)/ 1s, Determine 1 y 2 para que
cuando fo = 450 MHz sea n = 800 rad/s y =0.707 en
ambas configuraciones.
–
F(s) =
C
R1
1+ s  2
s 1
R2
|F()|2
6dB/Oct
1
2
33

Ejercicio 5.1: Filtro de lazo




Constante del VCO Kv=(480-420)/(5)=12.106 Hz/v
Constante del detector de fase Kd=0.5v/rad
C
Constante
t t generall de
d ganancia
i K
K=1210
12 106 s-11
Para f0=450MHz
–
–
K
N 1
 =  n 2
2
34
Tema 5 - Sintetizadores
R2
N=72000 (para divisor fijo)
N=9000 (para divisor doble módulo)
n=800rad/s
=0.707
–
n =
C
R1
1=
K
N n2
2=
|F()|2
2
n
6dB/Oct
F(s) =
1+ s  2
s 1
1
2

17
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Filtro de lazo






Sintetizador de divisor fijo
1=0.818ms
0 818
2=1.767ms
2=566 rad/s
G= 2 /1=2.16 G= 6.7dB
|F()|2




Sintetizador de doble módulo
1=6.54ms
=6 54ms
2=1.767ms
2=566 rad/s
G=0.27
G= -11.4dB
6dB/Oct
F(s) =
G
1+ s  2
s 1
2
35
C
R1
R2

Ejercicio 5.1: Filtro de lazo
40
20
dB
2   fra
0
2   frb
20 log Ga
 
 
20 log Gb
20
40
10
36
Tema 5 - Sintetizadores
100
Fijo y P rog
Do ble módulo
1 10
3
1 10
4
1 10
5
1 10
6
rad
s
18
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Ejercicio 5.1: Cambio de frecuencia

Se pide:
–
n =
d) C
Con llos valores
l
d
de 1 y 2 asíí calculados
l l d h
halle
ll ell
valor de n y  cuando fo = 480 MHz
K
N 1
 =  n 2
2
 n 480
N 450
450
  n 480  800
 775 rad/s
=
N 480
480
 n 450
 480 = 0,682
37
Ejercicio 5.1: Mejora del filtro



e) En ambas configuraciones calcule la atenuación del
filtro a la frecuencia doble de la de referencia.
f) Para mejorar la atenuación a la frecuencia 2fr
colocamos un filtro RC paso bajo de frecuencia de
corte c=5n. Calcule la atenuación suplementaria que
introduce.
g)) Si lla amplitud
lit d d
de lla componente
t en 2fr en ell
detector de fase es de 0.5 V, ¿cuál es el índice de la
modulación FM que provoca en el VCO? ¿Cómo sería
cualitativamente el espectro de la señal del VCO?
38
Tema 5 - Sintetizadores
19
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Ejercicio 5.1: Mejora del filtro
20
0
2   fra
2   frb
20 log Ha 2j   fra
 



dB 20
40

20 log Hb 2j   frb
60
10
39
100
Fijo y P rog
Do ble módulo
1 10
1 10
3
4
1 10
5
1 10
6
rad
s
Ejercicio 5.1: Desviación de frecuencia y m

Div Fijo y Prog.
–
Ganancia del filtro

–



–
f=kvVc= kvVd F(2ref)Gf(2ref)
f =600kHz
fm=2fr=12.5kHz
m= f /fm=48
Ganancia del filtro

–
Gfc/ -25.8 dB
Índice de modulación

Div doble módulo.
G=6.7 dB
Filtro adicional

–

Filtro adicional

–
G=11.3 dB
Gf=-43.9 dB
Índice de modulación



f=9.6kHz
fm=2fr=100kHz
m= f /fm=0.1
40
Tema 5 - Sintetizadores
20
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Ejercicio 5.1: Desviación de frecuencia y m

Div Fijo y Programable. m=48
1225kHz

Div doble módulo m=0.1
26dB
41
200kHz
Ejercicio 5.2: Febrero 2000

Se desea diseñar un sintetizador de frecuencias para obtener
una frecuencia entre 1715 y 1780 MHz con saltos de 200 kHz
y un tiempo de conmutación de 100 s.
1. Dibuje un esquema del sintetizador con un divisor de doble
módulo y calcule los factores de división de los divisores si se
emplean divisores programables que admiten hasta 30
MHz.(6p)
2. Determine la pulsación propia de la función de
transferencia del sintetizador para conseguir la condición de
conmutación, con un error máximo de frecuencia de 10 kHz
para un salto entre dos frecuencias consecutivas. Utilice =0.7
(4p). Utilice la gráfica de la figura.
42
Tema 5 - Sintetizadores
21
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Ejercicio 2: Febrero 2000
43
Ejercicio 5.2: Solución
1. Dibuje un esquema del sintetizador con un divisor de doble módulo y
calcule los factores de división de los divisores si se emplean
divisores programables que admiten hasta 30 MHz.(6p)
Osc.
5MHz
Nx D.F.
1715 MHz
f0  
1780 MHz
Kv
V.C.O.
F(s)
1780
 59.5
30
P  60
P
f r  200 kHz
NpK
P/P+1
K
d
d
R
RESET
R
N  N pP  A 
44
Tema 5 - Sintetizadores
f0
fr
8575 MHz

8900 MHz
AK
142
Np  
148
d
1
A
60
22
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Ejercicio 5.2: Febrero 2000

2. Determine la pulsación propia de la función de transferencia del
sintetizador para conseguir la condición de conmutación, con un error
máximo de frecuencia de 10 kHz para un salto entre dos frecuencias
consecutivas Utilice =0.7
consecutivas.
=0 7 (4p).
(4p) Utilice la gráfica de la figura.
figura
Máximo error relativo en
el salto de frecuencia f/f0
0.95
f t 
10
 1
 1  0.05  
f 0
200
1.05
 nti  4.2   n 
4.2
 42krad / s
10  4 s
45
Ejercicio 2: Febrero 2000
46
Tema 5 - Sintetizadores
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Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Ejercicio 3: Febrero 2006

Se desea configurar un sistema de recepción de televisión digital
terrestre (TDT), para lo que se dispone el esquema de la figura,
compuesto por una antena Yagi de UHF de 12 dBi de ganancia,
ganancia un
cable de 5 metros (3 dB de pérdidas), y un receptor TDT. El sistema
TDT ocupa los canales 21 a 69 (470-862 MHz) de UHF, de 8 MHz de
ancho de banda y centrados en f21 = 474 MHz (canal 21) a f69 = 858
MHz (canal 69). El receptor debe funcionar en toda la banda.

El receptor TDT está compuesto por una etapa de RF (front-end), un
filtro SAW de frecuencia intermedia y un decodificador modelo
DRX3973. Las especificaciones del receptor TDT son las siguientes:






Banda de RF: 470 – 862 MHz
Frecuencia intermedia: 36 MHz
Ancho de banda de canal: 8 MHz
Potencia mínima de entrada: - 70 dBm
Potencia máxima de entrada: -15 dBm
Figura de ruido: 10 dB
47
Ejercicio 3: Febrero 2006
G=12 dBi
G=30 dB
Filtro de RF
L=3dB
L=6.5 dB
Filtro SAW
FI=36 MHz
B=8 MHz
L=0.5 dB
Gmax=40 dB
Pmin= -10 dBm
Pmax=0 dBm
C/I > 40 dB
S/N > 15 dB
DRX
3973D
5m
Receptor TDT
48
Tema 5 - Sintetizadores
24
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Ejercicio 3: Febrero 2006





Especifique cuáles son las frecuencias a sintetizar por el oscilador
local. Utilice una conversión con oscilador local inferior (2p)
Dibuje un esquema basado en un divisor de doble módulo,
escogiendo la frecuencia de referencia de modo que los valores de
división del divisor completo den números naturales. (2p)
Seleccione los valores de los divisores sabiendo que los divisores
programables de que se dispone no pueden trabajar a más de 120
MHz. Nota: considere que el factor de división del divisor de doble
módulo debe ser potencia de 2 (P=2,4,8,16 ...) (2p)
Calcule los valores de coeficiente de amortiguamiento y pulsación
propia a la frecuencia mínima, si se dispone de un detector de fase
con Kd = 1 V/rad, un VCO con Kv = 80 MHz/V, y un filtro lead-lag
activo con C = 20 nF, R1 = 2.5 k y R2 = 3.3k (2p)
Calcule el tiempo de conmutación en el salto de un canal al canal
adyacente, si se considera que se ha producido el salto cuando hay
un error de frecuencia inferior a 400 kHz. (2p)
49
Ejercicio 3: Febrero 2006
N
f.oo ( t )
fr
1.3
1.25
  0.5
1.2
  0.7
 1
1.15
1.1
1.05
1
0.95
0.9
0.85
0.8
0.75
0.7
0
2
4
6
8
10
n  t
50
Tema 5 - Sintetizadores
25
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Test de Comprobación
P 5.1 En un sintetizador de frecuencia con PLL, el ruido de fase lejos de la portadora se
debe:
a)
b)
c)
d)
Al ruido del VCO.
Al ruido de la señal de referencia..
Al ruido de los divisores.
Al ruido del detector de fase.
P 5.2 Un divisor de frecuencia programable es un circuito lógico con frecuencia limitada
a:
a)
b)
c))
d)
Cero a 100 MHz
100MHz a 10 GHz
C
Cero
a 100kHz
100kH
10 kHz a 1 MHz
P 5.3 El divisor de frecuencia de doble módulo es:
a)
b)
c)
d)
Un divisor formado por dos divisores programables en cascada
Un divisor que puede conmutar entre dos factores de división consecutivos
Un divisor programable con factores de división fraccionarios.
Un divisor de frecuencia formado por dos divisores fijos en cascada.
51
Test de Comprobación
P 5.4 La ventaja de un sintetizador con divisor de doble módulo frente a uno con
prescaler
l fijo
fij es que:
a) No, no tiene ventajas, la frecuencia de referencia es más alta y da más problemas.
b) Es más fácil filtrar la frecuencia de referencia y sus efectos porque es más alta.
c) El doble módulo reduce la frecuencia de referencia.
d) Es más fácil de programar porque hay una fórmula que lo explica.
P 5.5 En un sintetizador con PLL con una alta relación SNR en la referencia el mejor
detector de fase es:
a) Un multiplicador analógico porque es el que funciona a frecuencias más altas.
b) Un multiplicador digital
digital, porque compensa los ciclos de trabajo diferentes de las
señales entregadas por los divisores.
c) Uno digital activado por flanco porque no resulta afectado por los cambios de ciclo
de trabajo de las señales entregadas por los divisores.
d) Uno del tipo fase frecuencia porque si no engancha el lazo en fase lo hace en
frecuencia.
52
Tema 5 - Sintetizadores
26
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Test de Comprobación
P 5.6 Si la frecuencia de referencia de un sintetizador resulta demasiado baja para
obtenerla a partir de un cristal de cuarzo:
a) No hay problema, siempre se puede utilizar un oscilador RC porque su ruido de fase
queda dividido por el factor de división de los divisores.
b) Lo que hay que hacer es colocar un multiplicador de frecuencia a la salida de los
divisores.
c) No, el multiplicador de frecuencia hay que colocarlo a la salida del VCO, así su
ruido flicker queda divido por los divisores.
q hacer es colocar un prescaler
p
a la salida del oscilador a cristal,,
d)) Lo qque hayy que
escogiendo su factor de división y la frecuencia del cristal de forma que el ruido de fase del
conjunto sea mínimo.
53
Test de comprobación
P 5.7 Los filtros con bomba de carga son poco utilizados en los sintetizadores porque:
a) Es muy complicado añadir un polo adicional para mejorar el filtrado de la señal de
referencia.
b) Su
S tecnología
l í se integra
i
muy mall con los
l elementos
l
digitales
di i l de
d los
l circuitos
i i
integrados.
c) Es muy difícil hacerlos lineales.
d) Al contrario se utilizan mucho por que es fácil añadir polos para filtrar la señal de
referencia, se integran muy bien con las señales digitales, no importa su linealidad y
más razones.
P 5.8 Los sintetizadores con mezclador en el lazo son la solución cuando:
a) La frecuencia de referencia es tan alta que no funcionan ni los detectores de fase
analógicos.
g
b) La frecuencia del VCO es tan alta que no hay divisores adecuados.
c) La frecuencia del VCO es alta y no se quieren utilizar divisores de doble módulo.
d) El ciclo de trabajo de la señal de referencia está alejado del 50%
54
Tema 5 - Sintetizadores
27
Electronica de Comunicaciones
Curso 2009/2010
Test de comprobación
P 5.9 Si en un sintetizador se cambia el factor de división:
a) Sólo cambia el tiempo de asentamiento
b) Sólo cambia la pulsación propia.
c) Sólo cambia el ancho de banda de ruido
d) Cambia todo lo indicado en las otras repuestas.
P 5.10 En un sintetizador, para reducir la modulación del VCO debida a los armónicos
de la señal de referencia :
a) Conviene escoger una señal de referencia lo más pura posible.
b) Conviene modificar el filtro del lazo para que los atenúe lo más posible
posible.
c) No hay que hacer nada, la propia realimentación del lazo los cancela.
d) Conviene escoger un detector de fase del tipo biestable JK.
55
Tema 5 - Sintetizadores
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