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類型分類:
科普知識
數(shù)據(jù)分類:
工業(yè)濾波器

發(fā)現(xiàn)抖動、相位噪聲、鎖定時間或雜散問題?請檢查鎖相環(huán)的環(huán)路濾波器帶寬

發(fā)布日期:2022-10-09 點擊率:115

作為最重要的設(shè)計參數(shù)之一,選擇環(huán)路帶寬涉及到抖動、相位噪聲、鎖定時間或雜散之間的平衡。適合抖動的最優(yōu)環(huán)路帶寬BWJIT也是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器時鐘等許多時鐘應(yīng)用的最佳選擇。如果BWJIT并非最佳選擇,首先要做的仍是尋找最優(yōu)環(huán)路帶寬。

圖1中,鎖相環(huán)(PLL)與壓控振蕩器(VCO)噪聲交叉處的偏移,BWJIT(約為140kHz)通過減少曲線下方的面積來優(yōu)化抖動。

 

1:最優(yōu)抖動帶寬

 

盡管此帶寬BWJIT對抖動而言是最優(yōu)的,但對于相位噪聲、鎖定時間或雜散卻并非如此。表1給出了環(huán)路帶寬對這些性能指標(biāo)的影響的大致參考。

 

性能指標(biāo)

最優(yōu)帶寬

備注

抖動

BWJIT

最優(yōu)值一般為BWJIT。在低集成限制更高的一些情況下,有時較窄的環(huán)路帶寬實際上效果更好。

鎖定時間

無限

VCO鎖定時間隨著環(huán)路帶寬的增加而提高,但有時會受到VCO校準(zhǔn)時間(用于集成VCO)的限制,或因VCO輸入電容等寄生電容而使帶寬無法增加。

雜散

0Hz

一般而言環(huán)路帶寬越窄,雜散越好,但有時會由環(huán)路濾波器周圍來自主板或芯片上的串?dāng)_所主導(dǎo)。

相位噪聲

0Hz或無限

如果相位噪聲低于最優(yōu)抖動帶寬,相位噪聲會隨著帶寬的變寬而增大,直到變成僅為輸入基準(zhǔn)和PLL造成的噪聲。

如果相位噪聲偏移大于最優(yōu)抖動帶寬,相位噪聲會隨著環(huán)路帶寬的變窄而增大,直到變成僅為獨立的VCO噪聲。

 

1:環(huán)路帶寬對關(guān)鍵參數(shù)的影響

 

為了說明表1,圖2中的模擬顯示了變化的環(huán)路帶寬的影響。鎖定時間與抖動標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)為圖2中從最小值增加的百分比。雜散與相位噪聲指標(biāo)為圖2中從最小值增加的分貝。

 

 

2:環(huán)路帶寬對標(biāo)準(zhǔn)化性能的影響

 

如圖1所預(yù)測,環(huán)路帶寬為140kHz左右時,最優(yōu)抖動確實為最佳。環(huán)路帶寬超出此范圍會有利于鎖定時間和10kHz相位噪聲,但是會降低雜散和1MHz偏移的相位噪聲。

因此,選擇環(huán)路帶寬的一種較好的方法是先選擇最優(yōu)抖動帶寬(BWJIT),然后增加帶寬提高鎖定時間或低頻偏相位噪聲,或者降低帶寬提高高頻偏相位噪聲或雜散。

選擇正確的環(huán)路帶寬遇到問題?登錄并在下方評論。

其他信息

  • 使用PLL環(huán)路帶寬計算器現(xiàn)在開始設(shè)計。

  • 下載LMX2592數(shù)據(jù)表

  • 通過《PLL性能模擬與設(shè)計手冊》了解更多PLL設(shè)計。

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