Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Różnica pomiędzy syntezą PLL a DDS

25 Sty 2008 17:40 14367 24
  • Poziom 16  
    Witam.

    Potrzebuję porównać syntezery opierające się na takich układach: PLL, DDS połączenie PLL z DDS. Może ktoś ma jakieś porównanie, cechy danych procesów syntezy. Znam różnice w działaniu PLL i DDS, ale byłoby dobrze gdyby ktoś mi wytłumaczył który syntezer do czego jest lepszy. Może jakieś porównanie gdzieś jest w internecie lub ktoś ma u siebie na komputerze. Będę wdzięczny za wszelkie informacje jak również namiary na inne posty zahaczające o ten temat.

    Pozdr.
  • Poziom 25  
    Przepisywanie książek i danych producentów wydaje mi się bezcelowe.
    Raczej załóż jakąś częstotliwość i przyjrzyj się parametrom sygnałów produkowanych przez DDS i PLL.
  • Poziom 28  
    Różnica jak między felgą i kołem.
    DDS jest rodzajem programowalnego dzielnika który dodatkowo podzieloną częstotliwość wydaje jako sinusa.
    W schemacie PLL łatwo znajdziesz dzielnik przez N.
    A w niektórych DDS (np. AD9851) masz od razu wstawione komparatory, żeby było łatwiej zmontować pętlę synchronizacji.
    Tyle że użycie samego dzielnika (DDS) z generatorem kwarcowym daje na tyle dobry jakościowo sygnał, że niektórym/w niektórych zastosowaniach to wystarcza.
    Na gołej feldze dobrej jakości pojeździsz lepiej niż na jajcowatym kółku.
    Sprawdź jeszcze (no nie pamiętam) czy zestaw dzielnik (+wygładzacz sinusa) i komparator nie są też podstawowymi elementami pętli FLL.
  • Moderator
    Cześć.

    qrdel napisał:
    ...DDS jest rodzajem programowalnego dzielnika który dodatkowo podzieloną częstotliwość wydaje jako sinusa.
    W schemacie PLL łatwo znajdziesz dzielnik przez N.
    A w niektórych DDS (np. AD9851) masz od razu wstawione komparatory, żeby było łatwiej zmontować pętlę synchronizacji.
    Tyle że użycie samego dzielnika (DDS) z generatorem kwarcowym daje na tyle dobry jakościowo sygnał, że niektórym/w niektórych zastosowaniach to wystarcza.
    Na gołej feldze dobrej jakości pojeździsz lepiej niż na jajcowatym kółku.
    Sprawdź jeszcze (no nie pamiętam) czy zestaw dzielnik (+wygładzacz sinusa) i komparator nie są też podstawowymi elementami pętli FLL.


    Jak milo się czegoś nowego dowiedzieć.

    Jak sama nazwa wskazuje, DDS to Direct Digital Synthesis czyli bezpośrednia synteza cyfrowa .
    Wytwarzanie sygnału nie polega na żadnym dzieleniu :)
    Jak działa DDS, można poczytać np. tutaj:
    http://www.edw.com.pl/modules.php?op=modload&...le=article&sid=25&mode=thread&order=0&thold=0
    Natomiast PLL jest to układ generatora z pętlą synchronizacji. W necie jest tyle informacji, że szkoda tu to przepisywać.
  • Poziom 40  
    Witam
    DDS jest lepszy ale ma ograniczenia co do górnych częstotliwości. Na PLL zrobisz generator 1GHz a DDS jeszcze nie.
  • Poziom 40  
    c2h5oh napisał:
    Jak sama nazwa wskazuje, DDS to Direct Digital Synthesis czyli bezpośrednia synteza cyfrowa .
    Wytwarzanie sygnału nie polega na żadnym dzieleniu :)
    Jak działa DDS, można poczytać np. tutaj:
    http://www.edw.com.pl/modules.php?op=modload&...le=article&sid=25&mode=thread&order=0&thold=0


    Jestes w błędzie :D
    Jak myślisz skąd się bierze takt dla licznika adresowego przemiatającego macierz z sinusem?
  • Moderator
    Cześć.

    qrdel napisał:
    ...DDS jest rodzajem programowalnego dzielnika który dodatkowo podzieloną częstotliwość wydaje jako sinusa...
    ...Tyle że użycie samego dzielnika (DDS) z generatorem kwarcowym daje na tyle dobry jakościowo sygnał, że niektórym/w niektórych zastosowaniach to wystarcza....


    sq6ade :arrow: c2h5oh :

    sq6ade napisał:
    Jestes w błędzie :D
    Jak myślisz skąd się bierze takt dla licznika adresowego przemiatającego macierz z sinusem?


    Tak. Macie z kolegą rację.
    Prawidłowo opisaliście ogólna zasadę pracy DDS-a.

    Przepraszam za wprowadzenie w błąd i za podawanie linków z bzdurnym wyjaśnieniem zagadnienia :)
    Dziękuję za wyjaśnienie zasady działania. Na elektrodzie człowiek zawsze się czegoś nauczy.
  • Poziom 16  
    Miło że ktoś się zainteresował tematem, ale tak jak pisałem znam zasadę działania PLL/DDS :wink:. Chodzi mi bardziej o to co kiedy lepiej stosować i dlaczego - częstotliwość powiedzmy do 300 MHz. Sam robię( tzn mam już prawie gotowy ) układ łaczący syntezę DDS z PLL ale potrzebuję trochę teoretycznej i praktycznej wiedzy dlaczego np. dla niektórych przypadków stosować DDS a dla niektórych PLL. Wiadomo DDS - mały krok ale bardziej urozmaicone widmo. PLL - większy krok, dłuższy czas ustalania częstotliwości. Ktoś może dodać coś jeszcze ? O mniej więcej takie informacje mi chodzi. Z góry dzięki za pomoc.

    Pozdr.
  • Moderator
    Cześć.

    Krampek napisał:
    ...Sam robię( tzn mam już prawie gotowy ) układ łaczący syntezę DDS z PLL ...
    Wiadomo DDS - mały krok ale bardziej urozmaicone widmo. PLL - większy krok, dłuższy czas ustalania częstotliwości.


    Możesz trochę rozwinąć temat z tym "urozmaiconym widmem" ? Co to jest to "urozmaicone widmo"?
    O jakim "małym kroku" DDS-a piszesz ? O kroku przestrajania ?

    Napisz coś więcej tym układzie łączącym "syntezę DDS z PLL". Czemu ma to służyć ?
  • Poziom 34  
    Zaciekawił mnie ten fragment

    Code:
    układ łączący syntezę DDS z PLL


    Po co łączyć syntezę DDS z syntezą PLL? Przecież w efekcie robią to samo tylko różnymi metodami.
    Zaletą DDS'a jest głównie to, że łatwiej ją uruchomić. Oczywiście o ile poprawnie się je przylutuje i zapewni poprawne sterowanie z mikrokontrolera. Dalsze zalety to szeroki zakres przestrajania, nieosiągalny na jednym generatorze przy PLL. Następnie brak strojonych obwodów LC i brak wysokich napięć do sterowania diodami pojemnościowymi. Brak błędu dostrojenia generatora, na który dopiero reaguje PLL. Wadą jest "schodkowa" obwiednia przebiegu. Schodki ujawniają się bardziej przy większych częstotliwościach. Niweluje je filtr wyjściowy dolnoprzepustowy. Przy PLL łatwiej jest zmodulować sygnał częstotliwościowo, przy DDS'ie trzeba ciągając kwarc.

    Wygląda na to, że DDS lepiej sprawdza się w odbiorniku niż w nadajniku.
  • Poziom 12  
    Znalazłem coś takiego:

    Właściwości układów generacyjnych DDS (z bezp. syntezą cyfrową):
    􀂃 bardzo krótki czas ustalania częstotliwości (< Twy)
    􀂃 potencjalnie bardzo dobra czystość widmowa (w sensie wąskopasmowym),
    􀂃 możliwość generacji sygnałów okresowych niesinusoidalnych (w węższym zakresie częstotliwości),
    􀂃 możliwość cyfrowej realizacji modulacji kąta (FM, PM ….)
    • analogowo – poprzez modulację częstotliwości fg (uwaga: zmienne nachylenie modulacji),
    • cyfrowo (obliczeniowo) poprzez oddziaływanie na zmiany wartości współczynnika podziału m w takt zmian wartości chwilowych przebiegu modulującego (w przypadku lokalnej „generacji” tego przebiegu),
    • poprzez przetwarzanie analogowo-cyfrowe zewnętrznego sygnału modulującego (i dalsze cyfrowe oddziaływanie na zmiany m).
    Ale:
    􀂃 na ogół spory poziom szumów addytywnych,
    􀂃 obecność nieharmonicznych składowych (prążkowych),
    􀂃 zakres częstotliwości ograniczony przez szybkość działania
    układu adresowania, czas dostępu do ROM i szybkość przetwornika
    C/A → konieczność stosowania dużych wartości N w celu uzyskania dobrej rozdzielczości częstotliwościowej

    Istnieje możliwość łączenia techniki DDS z układami syntezy
    pośredniej i dodatkowej przemiany częstotliwości

    Uwaga 1: Od dawna dostępne są układy scalone wykorzystujące technikę DDS, np. AD 9858: zegar do 1GHz, DAC – 10 bitów, adresowanie – 32 bitowe, szumy -145dBc/Hz (w odl. 1 kHz), dodatkowo: mieszacz i detektor fazy – do realizacji ew. przemiany lub pętli PLL),

    Uwaga 2: W podobny sposób realizowane są generatory przebiegów o zadanym kształcie (arbitrary waveform generators); przyrządy o najwyższym zakresie częstotliwości mogą w wielu zastosowaniach zastępować generatory sygnałowe (np. AWG 2041 Tektronix: fgmax=1GHz, fwy sinus max=400 MHz)
  • Poziom 16  
    Witam ponownie
    Temat rozwinął się w tym kierunku co chciałem, więc wielkie dzięki na początku.

    c2h5oh napisał:

    Możesz trochę rozwinąć temat z tym "urozmaiconym widmem" ? Co to jest to "urozmaicone widmo"?


    Może źle się wyraziłem .. chodzi mi o efekty związane z schodkowym kształtem przebiegu przy wyższych częstotliwościach, które później eliminujemy dodatkowym filtrem DP. Jednak jak pisał kam_jan - "obecność nieharmonicznych składowych (prążkowych)" ma może wpływ na widmo. Jeszcze nie podpinałem mojego DDS.a do analizatora widma więc nie wiem co tam faktycznie wyrzuca na wyjściu. Wiem że działa ( przebieg na oscyloskopie wyraźny sinus) lecz przy wyższych częstotliwościach coraz gorzej.

    Może troszkę o moim układzie:

    Na początek schemat - trochę dawno robiony i metodą obrazkową ale chodzi o idee więc bez komentarzy proszę :wink:, nie ma też wszystkich wzmacniaczy/ buforów wiec tym też się proszę nie przejmować.
    Różnica pomiędzy syntezą PLL a DDS
    Generator 200,2 - kwarc 200,2MHz
    VCO - na tranzystorach, warikapy + cewka (zakres na ten moment 225-325 MHz
    DDS=AD8959
    PLL=ADF4110

    Połączenia:
    Generator kwarcowy 200,2 MHz - sygnał na DDS,mieszacz i dzielnik/4
    DDS - fwy nominalna 24,8MHz +/- 25kHz ( za nim filtr DP ~~25MHz
    Mieszacz 1 - DDS (24,8 x 200,2 MHz = 225 MHz - za tym 2x filtr pasmowo przepustowy 225MHz
    Na PLL (ADF4110 - 50,05 z dzielnika) - na wejściu dzielnik / 1001 - krok przestrajania= 50kHz
    Mieszacz 2 - PLL (225-325 MHz) x 225 - za tym filtr DP ~~100MHz
    Pomijam wzmacniacze, bufory itd.. chodzi tylko o idee.
    Podwójna przemiana, duże zmiany częstotliwości robi PLL, resztę dostraja DDS - przez co filtry FPP(225 MHz ) filtrują praktycznie wciąż tą samą częstotliwość +/- 25kHz.

    Na ten moment uruchomiono DDS /GEN 200,2/ VCO do przylutowania i uruchomienia został PLL ADF4110 wraz z filtrem pętlowym, brak jeszcze filtrów za DDS'em i końcowego (czekam na cewki.. nHenrowe miały być w zeszłym tygoniu ale jakieś opóźnienie wyszło :( )

    Przy podawaniu sygnału z generatora laboratoryjnego zamiast DDS'a i przestrajaniu VCO napięciem zewnętrznym wszystko ładnie działa, tylko jeszcze trzeba to odfiltrować na końcu ale nie mam tych .. cewek do filtrów :/. W trakcie wyszły pewne problemy z blokowaniem zasilania, ekranowaniem, przenikaniem itd.. ale byłem na to przygotowany więc większość problemów na ten moment zostało rozwiązanych. Aktualnie najgorszy wpływ na działanie tego wszystkiego mają przewody doprowadzające sygnał z generatora zewnętrznego, przewody łączeniowe z analizatorem.. Wystarczy poruszyć i już się coś pojawia :/

    To tyle o moim układzie. W części teoretycznej opisującej to urządzenie muszę opisać możliwe układy syntezy ( nie tylko ten co ja robię ) więc jeśli ktoś może jeszcze coś dodać w tym temacie to będę wdzięczny.

    Pozdr.
  • Poziom 12  
    Nie bardzo mogę pojąć o co tu chodzi.
    Czy celem jest generowanie sinusoidy dokładniej , niż PLL
    cz dokładniej, niż DDS?
    A co z synchornizacją DDS z PLL?
    Ze schematu to nie wynika, czyli faza będzie pływać.
    Może rozwiniesz myśl o np. rodzaj mieszacza. Może jakiś głębszy schemat
  • Poziom 16  
    Witam

    Temat trochę już zapomniany przeze mnie, ale ogólnie w moim układzie chodziło o to aby uzyskać duży zakres przestrajania urządzenia, przy równoczesnym zachowaniu małego kroku siatki częstotliwości ( u mnie był to 1 HZ, ale można było mniej - właściwość DDS'a ). Pętla PLL i DDS są synchronizowane z wspólnego generatora kwarcowego.

    Jeśli ktoś ma jakieś pytania odnośnie mojego urządzenia to postaram się odpowiedzieć w miarę moich możliwości.

    Pozdr.
  • Poziom 29  
    Krampek napisał:

    Jeśli ktoś ma jakieś pytania odnośnie mojego urządzenia to postaram się odpowiedzieć w miarę moich możliwości.



    Z swoim układzie mieszasz sygnał DDS i PLL aby otrzymać mały raster. Zastanawiam się, czy nie łatwiej byłoby bezpośrednio powielać PLL (np. 100 razy) częstość generowaną z DDS. Jeśli zastosować dobry detektor fazy można uzyskać dosyć szeroki zakres (ograniczony przez VCO), a np. AD9833 ma krok 0,1 Hz co dają żądany raster.
  • Poziom 12  
    Podszkoliłem się i mam pytanie (dzięki sgyver1)
    Wyjście z DDS tak, czy inaczej musi być filtrowane
    Na rysunku poniżej napisano xtal filter czyli rozumiem filtr wąskopasmowy.
    Tylko, jak go przestrajać?
    Nie słyszałem of filtrze wąskopasmowym przestrajanym w szerokim zakresie (z wyjątkiem cyfrowych). Może ktoś by mnie oświecił?!

    Różnica pomiędzy syntezą PLL a DDS

    Dodano po 2 [minuty]:

    A druga sprawa:
    sq za filtrem to chyba square czyli fala kwadratowa.
    A więc po co konwersja kwadratu do analoga (wewnątrz DDS), żeby znowy zrobić kwadrat?

    Dodano po 2 [minuty]:

    Czy ktoś może podpowie co to jest Coaxial Cavity filter?
    Czy to kawałek koncentryka?
    Jeśli tak to skąd jego charakterystyka BP (wąskopasmowa).
    Normalnie jest LP
  • Poziom 29  
    rosaldo napisał:
    Podszkoliłem się i mam pytanie (dzięki sgyver1)
    Wyjście z DDS tak, czy inaczej musi być filtrowane
    Na rysunku poniżej napisano xtal filter czyli rozumiem filtr wąskopasmowy.
    Tylko, jak go przestrajać?
    Nie słyszałem of filtrze wąskopasmowym przestrajanym w szerokim zakresie (z wyjątkiem cyfrowych). Może ktoś by mnie oświecił?!


    Nie przystrajasz go, to jest filtr częstotliwości pośredniej.
  • Poziom 16  
    Schemat blokowy mojego układu:

    Różnica pomiędzy syntezą PLL a DDS

    DDS pracuje w małym paśmie +/- 25 kHz wokół częstotliwości nominalnej 24,8 MHz. Za nim wąskopasmowy filtr ceramiczny ( o ile dobrze pamiętam ) o paśmie przepuszczania koło 100 kHz.

    Połączeń syntezy PLL i DDS jest wiele, rozwodziłem się o nich w wstępie do magisterki, jak co to mogę conieco przesłać na maila.

    Pozdr.
  • Poziom 12  
    ale me_super się natrudziłeś !!
    zadałem trzy pytania złożone, dostałem jedną prostą (czyli złożoną z jednego słowa)

    xtal filter jest na wyjściu z DDS , czyli jeśli dds nie zmiena częśtotliwości to po co DDS.
    Wystarczy generator sinusoidy na tymże xtal filter
  • Poziom 12  
    Ciekawie wygląda ten schemat (co to takiego ?)
    Cytat:

    A więc po co konwersja kwadratu do analoga (wewnątrz DDS), żeby znowy zrobić kwadrat?

    Na mój gust to chodzi o to ze DDS'y tworzą precyzyjne źrodło sygnału odniesienia
    dla PLL (zmieniane w bardzo wąskim zakresie) Jak ktoś kiedyś przerabiał 'piątki' na 'zera' to wie o co chodzi ;-)
    Tyle, że cierpi na tym sam krok syntezy PLL bo się zmienia. Jak wszystkim steruje procesor to nie stanowi to problemu bo mozna wszystko jakoś poprzeliczać.
    Ten XTAL filter mnie tez zastanawia bo to prawda ze na wyjsciu DDS'a jest sporo prążków w widmie ale LPF i komparator powinien wystarczyć w końcu na wyjściu
    ma być sygnał cyfrowy. (moze poprawia to szumy fazowe - nie wiem?)

    Cytat:

    Czy ktoś może podpowie co to jest Coaxial Cavity filter?

    To dobry waskopasmowy filtr w ktorym obwody rezonansowe stanowią odcinki
    linii koncentrycznej (powietrznej) ;-)
  • Poziom 12  
    synteza dds generuje kupę śmieci które nie są harmonicznymi, wystarczy przejrzeć kartę katalogowo jakiegoś syntezera, komparator robiący z sinusa prostokąt usuwa szumy amplitudowe nie fazowe,
  • Poziom 12  
    Sam sobie odpowiem ;-)
    Schemat przedstawia amatorski analizator widma.

    Zapewne połączenie DDS'a i PLL jest tu potrzebne by uzyskać dokładność
    pojedynczych Hz na częstotliwościach MHz i w bardzo dużym zakresie
    przestrajania.

    Chętnie wykonał bym taki analizator. Ciekaw też jestem w jakich jeszcze
    przypadkach 'praktycznych' stosuje się połączenie DDS'a i PLL
  • Poziom 29  
    sq4avs napisał:
    synteza dds generuje kupę śmieci które nie są harmonicznymi, wystarczy przejrzeć kartę katalogowo jakiegoś syntezera, komparator robiący z sinusa prostokąt usuwa szumy amplitudowe nie fazowe,


    Powiem więcej: szumy amplitud są przenoszone na szumy fazy.
  • Poziom 12  
    me_super ;-) powiem to samo, zgadzam się z tobą ;-)