基于DP標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器系統(tǒng)參數(shù)研究
加入技術(shù)交流群
把f=30 kHz，△f=8．1/2 MHz(或13．5／2 MHz)，KV=970 MHz代入式(3)，得到，IS/(C1+C2)=250 A／F(或417 A／F)，考慮到濾波器電流穩(wěn)定性及電容大小，取Is=2．5μA，C1+C2=10 nF(或6nF)，這里的電容值表示實(shí)際應(yīng)取電容量級(jí)，不是最終值。
(3)確定環(huán)路帶寬K
環(huán)路帶寬需綜合考慮噪聲抑制和鎖定時(shí)間等因素。這里的調(diào)制濾波器可形象地認(rèn)為是人為的在壓控振蕩器的輸入端加入一個(gè)噪聲源，這個(gè)噪聲雖然對(duì)于時(shí)鐘輸出是必須的，但經(jīng)環(huán)路后在鑒頻鑒相器的輸入端卻是需要被濾去的，否則將影響鎖相環(huán)環(huán)路的穩(wěn)定性。濾波器只考慮R1，C1，經(jīng)簡(jiǎn)單推導(dǎo)，得到傳遞函數(shù)如下：
式中,fin是鑒頻鑒相器的輸入，IS是調(diào)制濾波器的電流。
式(4)簡(jiǎn)單描述鑒頻鑒相器的反饋輸入與調(diào)制濾波器電流的關(guān)系。該傳遞函數(shù)具有低通特性，有s1和s2兩個(gè)極點(diǎn)，通過(guò)假設(shè)s1>>s2得到s1=K，s2=1/R1C1=ωz，式(11)可表示為：本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/169452.htm
為抑制調(diào)制濾波器對(duì)環(huán)路的影響，除增大充電電流減小直流增益外，通過(guò)減小帶寬K和鎖相環(huán)的零點(diǎn)ωZ也能得到一定效果。但同時(shí)還需考慮對(duì)于壓控振蕩器的高頻噪聲。通過(guò)行為級(jí)仿真，帶寬K取75 kHz。
(4)相位裕度取值
相位裕度取60°，對(duì)應(yīng)γ=4，零點(diǎn)ωZ應(yīng)處于K/4的位置，即37．5πkHz，而極點(diǎn)ωP1應(yīng)處于4 K的位置，即600π kHz。在采用三階濾波器時(shí)，需考慮引入的極點(diǎn)對(duì)相位裕度的影響，故γ一般取為5～6。
(5)濾波器中電流的選擇
濾波器充電電流IP=500μA。該電流值受限于濾波器電容的取值。
(6)計(jì)算RP(R1+R2)
對(duì)應(yīng)于810 MHz和1 350 MHz的輸出頻率，分別取，N值為900和1 500。
計(jì)算C1=9．1 nF或5．4 nF，C2=0．6 nF或0．364 nF。
(8)R3和C3的取值
選擇合適的R3和C3值以對(duì)毛刺進(jìn)行濾波衰減。
由相位裕度的影響可知，R3和C3必須滿足：R3>2RP，C31／10C1。其中,fref是輸入?yún)⒖碱l率，是額外的衰減值(dB)。取ATTEN=10 dB,fref=900 kHz，得到R3=3 kΩ，C3=174 pF。
以上計(jì)算所得參數(shù)還需滿足使調(diào)制濾波器可進(jìn)行三角波調(diào)制的條件，另外還需考慮減少用來(lái)控制濾波器參數(shù)的傳輸門及穩(wěn)定性等因素。
3 系統(tǒng)仿真
這里采用的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)帶有一定的經(jīng)驗(yàn)性，但其理論依據(jù)是線性反饋控制系統(tǒng)理論，圖5、圖6、圖7和圖8列出了使用PLLsim軟件對(duì)環(huán)路進(jìn)行仿真的結(jié)果。
4 結(jié)束語(yǔ)
基于DP標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)射端擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器的性能依賴于初始參數(shù)。根據(jù)線性反饋控制系統(tǒng)理論并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該組系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行分析，在綜合考慮數(shù)?；旌想娐返墓摹⒚娣e、性能等因素的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)鎖相環(huán)的整體參數(shù)及各模塊的性能參數(shù)。給出一組性能較優(yōu)的參數(shù)值，該組參數(shù)為電荷泵和壓控振蕩器提供了穩(wěn)定的電流和電壓。另外，采用三角波調(diào)制壓控振蕩器控制電壓的方法減小電磁干擾。最后，使用PLLsim軟件對(duì)環(huán)路進(jìn)行仿真，得到了較滿意的效果。
評(píng)論