2017-03-09 16:15:28

假設您已經通過迭代信息傳遞相位邊限和回路帶寬在鎖相環(PLL)上花費了一些時間。但遺憾地是,還是無法在相位噪聲、雜散和鎖定時間之間達成良好的平衡。感到泄氣?想要放棄?等一下!你是否試過伽馬優化參數?

伽馬優化參數

伽馬是一個數值大於零的變量。當伽馬等於1時,相位邊限在回路頻處會達到最大值(圖1)。很多回路濾波器設計方法把伽馬值設為1,這是個很好的起點,但還有進一步優化的空間。

圖1:伽馬等於1時的波德圖

伽馬能夠有效用於優化帶內相位噪聲,尤其是因壓控振蕩器 (VCO) 帶來的提升斜率。此外,如果因為鑒相器頻率限製和電荷泵電流,您無法獲得更高的回路帶寬,伽馬能夠幫助您打破最大可實現回路帶寬的限製。不過,如果您將伽馬值設置的很大,則會明顯延長鎖定時間。

圖2所示為伽馬對相位噪聲的影響。回路帶寬和相位邊限相同,而伽馬值不同。伽馬值越高,由於噪聲整形回路濾波器平緩度提升,VCO的提升斜率也會變低。

圖2:相位噪聲 vs 伽馬值為1.0882時(a);相位噪聲 vs 伽馬值為3.747時(b)

圖3所示為二階回路濾波器下可實現的最大回路帶寬 vs 不同的伽馬值。鑒相器頻率及電荷泵電流保持不變。

圖3:回路帶寬 vs 伽馬值

如果設計目標為100kHz回路帶寬,45度相位邊限,當伽馬值限製為1時,您最多隻能得到79kHz的回路帶寬。然而,如果您能接受更高的伽馬值,如伽馬值等於8,則可以實現設計目標。此時,回路帶寬為96.6kHz,相位邊限為43.4度。

但較高的伽馬值也有其蔽處:鎖定時間更長。圖4所示為不同伽馬值下200MHz頻率躍變的鎖定時間;回路帶寬和相位邊限保持不變。當伽馬值和回路帶寬分別為1和3.7,穩定容差在±100Hz範圍內,模擬鎖定時間值分別為46.5µs與118µs。

圖4:鎖定時間 vs 伽馬值

使用案例

隻要伽馬值優化參數不限於1,您就能更自由的去開發您的PLL環。例如,如果目標是實現最小時基誤差,通常,您需要將回路帶寬與相位邊限設置為更高的數值。如果伽馬值等於1,由於相位邊限響應的峰值與回路帶寬一致,您可能無法得到期望的高回路帶寬值。這種情況下,您可以通過設置大於1的伽馬值,犧牲鎖定時間。這樣,您就可以得到更高的回路帶寬值。

了解如何利用PLLaTInum™仿真工具快速計算伽馬值和PLL值。在“功能等級”複選框中選擇“高級”,打開伽馬優化參數選項。

其他信息

· 下載LMX2592數據表。

· 通過“《PLL性能仿真和設計手冊》了解更多關於PLL設計的知識。”

· 了解以下設計工具:

· 時鍾及合成器(TICS)編程軟件。

· 寄存器編程用CodeLoader軟件。

第1頁  

http://www.autooo.net/autooo/qianrushixitong/jishu/2017-03-14/170814.html