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多个PLL输出相位抖动分析

ca88手机版锁相环产生噪声的原因在前面已经做了分析,下面结合分析对电荷泵锁相环的噪声的引入和传递进行建模。根据分析,我们主要研究锁相环主要的噪声,包括:

1、输入参考时钟引入的相位抖动。由于晶体振荡器并非理想信号源,会将噪声引入到电荷泵锁相环中,即使是高质量的晶体振荡器也不可避免的会产生相位抖动。

2、压控振荡器电路引起的相位抖动。压控振荡器中的电阻和电容受到热噪声和电源噪声的影响,会产生噪声,这也是电荷泵锁相环噪声产生的主要原因之一。

3、鉴频检相器和电荷泵产生的高频交流分量,这些交流分量对系统频率的影响很严重,有可能会出现压谐波,虽然我们会使用低通滤波器滤去干扰信号,但有些影响只能减小却不会完全消失,所以这一部分也是噪声的重要来源。

4、电源噪声会对系统有较大的影响。电源噪声作用在锁相环的各个阶段,为了简化可以将电源噪声简化为经过一个传递函数直接作用到压控振荡器上的模型。


电荷泵锁相环是一种低通滤波电路。即输入的快抖动噪声可以被有效的衰减,慢抖动相位噪声几乎不被衰减,会作用到输出中。同时也表明环路带宽减小可以抑制输入噪声的影响。减小电荷泵电流可起到减小环路带宽,从而达到减小输入噪声的目的。ca88手机版厂可以通过滤波器和环路振荡器减小贷款,这样噪声就会随之减小。电荷泵锁相环会对压控振荡器引入的噪声进行高通,而对其与噪声低通,所以当设计时,我们应尽量增大环路滤波器的带宽,这样就需要电荷泵输出较大的电流,这有会和电荷泵需要较小电流产生矛盾,所以实际应用时要折中考虑。锁相环的相位噪声和抖动严重影响锁相环的性能,所以在设计锁相环的过程中,应当采取合理的办法抑制噪声。根据噪声产生的原因可以适当使用如下方法减小噪声和抖动。


增加锁相环的环路带宽可以抑制噪声:

1、版图设计时适当增加器件的面积,这样可以有效减小热噪声。

2、设计版图时,压控振荡器的控制电压坐在阱上面,减小其对电容的影响。

3、采用缓冲控制电压来实现电源电压。


在锁相环广泛应用的今天,检相器的输出用来控制环路滤波器和压控振荡器,产生锁相环系统需要的频率信号。它的线性度、鉴相带宽和分辨率等各种特性直接会对锁相环的相位噪声和抖动等性能产生影响。由于鉴相器只能检测相位差,将限制锁相环的捕获范围,ca88手机版厂为了改善锁相环的捕获范围,鉴频检相器应允而生,它既可以检测相位又可以检测频率。


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点击次数:  更新时间:2018-03-20 11:13:08  【打印此页】  【关闭