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47 - ELETTRONICA OGGI 490 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2020 COMM RF DCT negativi e la frequenza VCO/N all’ingresso –IN tende a diminuire approcciando la frequenza all’ingresso +IN. Quanto fin qui descritto è proprio il lavoro che deve fare il PFD. Nella sezione B della figura 4 si è nella situazione in cui le frequenze agli ingressi +IN e -IN sono uguali ma leggermente sfasate, quindi, ancora non agganciate in fase. Considerando che la fase del segnale su +IN è in anticipo rispetto a quella su -IN, i fronti positivi su +IN attivano ripetutamente l’uscita UP all’ingresso del generatore a pompa di carica, pro- ducendo una serie di brevi impulsi positivi di corren- te all’uscita CP OUT e applicati all’VCO, provocando la correzione di fase all’ingresso -IN, fino al raggiungi- mento dell’aggancio di fase. A questo punto, il comportamento del circuito PFD sembrerebbe aver realizzato l’obiettivo di effettuare l’aggancio in fase dei 2 segnali applicati ai suoi ingres- si. Ma, se a conclusione del processo di allineamento dei 2 segnali non viene inserito un elemento di ritar- do fra l’uscita dell’END U3 e gli ingressi CLR di U1 e U2, l’uscita del CP potrebbe trovarsi nella modalità di alta impedenza, ovvero, in uno stato neutrale nel qua- le non vengono prodotti impulsi di corrente negativi o positivi. Questa modalità di funzionamento del PFD rende critica l’affidabilità del sistema. Il VCO si trove- rebbe in una situazione di funzionamento incontrollata e conseguentemente la frequenza di uscita potrebbe avere una deriva significativa e produrre un errore di fase fino alla generazione continua di impulsi random di corrente positivi o negativi. Il risultato di questo ci- clico fenomeno all’uscita del generatore a pompa di carica, protratto per un tempo relativamente lungo, ha l’effetto di produrre una modulazione del segnale identificabile come sotto-armonica della frequenza di riferimento all’ingresso del PFD. Come abbiamo visto nello schema di figura 2, il segnale all’uscita del PFD viene filtrato da un filtro passa basso, ma, se il segnale generato dalla modulazione è di bassa frequenza, po- trebbe non essere attenuato da questo filtro di loop e quindi risultare come un vero e proprio segnale spurio presente nello spettro di frequenze utili all’uscita del VCO. Questo fenomeno è noto come effetto “backlash” o “dead zone”, del quale, come vedremo più avanti, sarà necessario tenere conto nel progetto del sintetizzatore. L’inserimento del ritardo, noto come anti-backlash, ga- rantisce, anche quando i segnali all’ingresso di +IN e -IN sono perfettamente in fase, la generazione di brevi impulsi positivi e negativi di corrente all’uscita CP OUT del generatore a pompa di carica, come mostrato nella sezione C della figura 4. Il modulatore in quadratura ADL5375 L’ADL5375 è un modulatore in quadratura a banda lar- ga progettato per funzionare da 400 MHz a 6 GHz. Se- guendo lo schema a blocchi funzionale dell’ADL5375 riportato in figura 5, possiamo definirne il funziona- mento in cinque blocchi: l’interfaccia LO, il converti- tore V->I (tensione-corrente) in banda base, i mixer, lo stadio balun D->S (da differenziale a single-ended) e il bias circuit. L’interfaccia LO genera due segnali LO in quadratura, poi convertiti in corrente dagli stadi V->I e utilizzati per pilotare i mixer. Le uscite di questi mixer sono somma- te e inviate all’ingresso di uno stadio balun che prov- vede a trasformare uscite differenziali in una singola uscita. L’ingresso LO è progettato per essere pilotato in single-ended. La sorgente LO è accoppiata in c.a. mediante un condensatore in serie al pin LOIP mentre il pin LOIN è connesso in c.a. a massa con un altro con- densatore. Gli ingressi differenziali in banda base I/Q (QBBP, QBBN, IBBN e IBBP) sono ad alta impedenza. Le tensioni applicate a questi pin pilotano lo stadio con- vertitore V->I che converte le tensioni dei segnali in banda base in correnti di uscita differenziali inviate ai rispettivi mixer. I due mixer dell’ADL5375 sono a dop- pio bilanciamento, uno per il canale in fase (canale I) e l’altro per il canale in quadratura (canale Q). La somma delle correnti di uscita dai due mixer si richiude su un carico interno. Il segnale su questo carico viene utilizzato per pilotare lo stadio D->S costituito da un balun attivo, che trasforma il segnale da differenziale a single-ended. Il balun presenta in uscita un’impedenza di 50 , pertanto non è necessaria alcuna rete di adat- tamento sull’uscita RF. Il bias circuit (circuito di pola- rizzazione) viene utilizzato per generare una corrente di riferimento per lo stadio V->I. Il filtro passa-basso Precedentemente abbiamo accennato all’inserimento di un filtro passa-basso fra le uscite RF dell’ADF4351 e l’ingresso del modulatore ADL5375, necessario per attenuare il livello delle armoniche generate dall’ADF4351. Il circuito prevede quattro diverse op- zioni di filtro per quattro diverse bande di frequenze. I filtri sono stati progettati con ingresso differenziale di impedenza 100 (uscite RF ADF4351 con adatta- Fig. 5 – Schema a blocchi funzionale dell’ADL5375