改善分數分頻鎖相環合成器中的整數邊界雜散狀況

2020-11-22 電子產品世界

　　您曾設計過具有分數頻率合成器的鎖相環(PLL)嗎?這種合成器在整數通道上看起來很棒，但在只稍微偏離這些整數通道的頻率點上雜散就會變得高很多，是吧?如果是這樣的話，您就已經遇到過整數邊界雜散現象了 —— 該現象發生在載波的偏移距離等於到最近整數通道的距離時。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/281870.htm

　　例如，若是鑑相器頻率為100MHz，輸出頻率為2001MHz，那麼整數邊界雜散將為1MHz的偏移量。在這種情況下，1MHz還是可以容忍的。但當偏移量變得過小，卻仍為非零值時，分數雜散情況會更加嚴重。

　　採用可編程輸入倍頻法來減少整數邊界雜散

　　可編程倍頻器的理念是讓鑑相器頻率發生位移，這樣壓控振蕩器(VCO)頻率就能遠離整數邊界。考慮一下用20MHz的輸入頻率生成540.01MHz的輸出頻率，如圖1所示。該器件具有一個輸出分頻器(在VCO之後)，但輸出頻率和VCO頻率都接近20MHz的整數倍。這種設置將迫使任何PLL產生分數雜散。

　　

 

　　圖1：整數邊界雜散示例

　　如果該器件具有一個可編程輸入倍頻器，那麼圖2中所示的配置就是可行的。

　　

 

　　圖2：用可編程倍頻器來避開整數邊界

　　圖3展示了內部倍頻器的神奇效果。當然，整數邊界雜散有多種發生機制，很難完全消除它們。但這種方法可減少整數邊界雜散及其產生的其它雜散。

　　圖3中的「雜散消失」路徑展示了使用該可編程倍頻器的效果。100kHz頻率下的整數邊界雜散大約減少了9dB，同時還大大減少了50kHz和10kHz頻率下的其它雜散。

　　

 

　　圖3：使用和不用可編程倍頻器時的雜散比較

　　本文中列舉的示例都採用了TI的LMX2571合成器 —— 該器件包含一個無需外部組件的可編程倍頻器。此外，這款合成器還具有39mA的電流消耗、-231dBc/Hz的PLL相位噪聲優值以及10-1344MHz的連續輸出頻率範圍。它能支持陸地移動無線電、軟體定義無線電和無線麥克風等應用。

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