pll 鎖定時(shí)間測(cè)量

1、PLL的鎖定時(shí)間是PLL的一個(gè)重要參數(shù)，它決定了PLL的輸出能從一個(gè)頻點(diǎn)快速跳變到另一個(gè)頻點(diǎn)的能力。鎖定時(shí)間的測(cè)量有兩種方法，一種是頻域的方法，典型的儀器是Agilent的信號(hào)源分析儀E5052，另一種是時(shí)域的方法，典型的儀器是實(shí)時(shí)示波器。示波器的使用可能大家更熟悉一些，下面以Agilent示波器為例，看一下如何進(jìn)行PLL鎖定時(shí)間的測(cè)量。典型的PLL電路原理如下：給定一個(gè)參考頻率Fin，PLL應(yīng)該可以通過(guò)設(shè)置N和M的值來(lái)控制VCO產(chǎn)生需

2、要的輸出頻率。當(dāng)Fin或NM值有變化時(shí)，VCO的輸出頻率應(yīng)該能快速穩(wěn)定到期望的輸出頻率，從輸入變化到VCO穩(wěn)定到新的頻率點(diǎn)的時(shí)間就是VCO的鎖定時(shí)間。為了方便測(cè)試，我們假定可以改變PLL的輸入信號(hào)頻率并可以同時(shí)觀測(cè)到輸入信號(hào)和輸出信號(hào)。測(cè)試組網(wǎng)如下?？刂菩盘?hào)的輸出通過(guò)功分器分成2路，一路送正弦波信號(hào)源控制產(chǎn)生頻率跳變，另一路送示波器進(jìn)行觸發(fā)。正弦波信號(hào)源在控制信號(hào)的控制下產(chǎn)生頻率跳變，輸出信號(hào)也通過(guò)功分器分成2路，一路送被測(cè)PLL的輸入

3、端，另一路送示波器。PLL的輸出也送入示波器。測(cè)試步驟：1打開(kāi)示波器的抖動(dòng)測(cè)量功能，對(duì)PLL輸入信號(hào)(通道2)進(jìn)行周期測(cè)量（周期的變化就反映了輸入信號(hào)頻率的變化），得到輸入信號(hào)周期隨時(shí)間的變化曲線（通道4）。從通道4的波形明顯可以看到PLL輸入信號(hào)頻率隨時(shí)間的變化。測(cè)量出從控制信號(hào)加上到PLL輸入信號(hào)改變的時(shí)間T1。這是正弦波信號(hào)源本身鎖相環(huán)的鎖定時(shí)間。注意事項(xiàng)：測(cè)試中要求正弦波信號(hào)源本身鎖相環(huán)的鎖定時(shí)間要快于被測(cè)鎖相環(huán)的鎖定時(shí)間。如果

4、正弦波信號(hào)源本身鎖相環(huán)穩(wěn)定時(shí)間較長(zhǎng)的話，T1的測(cè)量會(huì)有較大誤差，造成最后測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。2用同樣方法對(duì)PLL輸出信號(hào)(通道3)進(jìn)行周期測(cè)量（周期的變化就反映了輸入信號(hào)頻率的變化），得到輸出信號(hào)周期隨時(shí)間的變化曲線。測(cè)量出從控制信號(hào)加上到PLL輸出信號(hào)改變并穩(wěn)定的時(shí)間T2。是否穩(wěn)定的判別標(biāo)準(zhǔn)是輸出信號(hào)頻率是否落入期望的區(qū)間內(nèi)。3(T2T1)就是被測(cè)鎖相環(huán)的鎖定時(shí)間。鎖相環(huán)從一個(gè)指定頻率跳變到另一個(gè)指定頻率（在給定的頻率誤差范圍內(nèi)）所用的時(shí)

5、間就是鎖定時(shí)間。頻率跳變的步長(zhǎng)取決于PLL頻率合成器工作在限定的系統(tǒng)頻帶上所能達(dá)到的最大的頻率跳變能力。例如，GSM900，頻率步長(zhǎng)最大為45MHz，而GSM1800為95MHz。容許的頻率誤差分別為90Hz和180Hz。PLL頻率合成器必須在小于1.5個(gè)時(shí)隙（GSM的一個(gè)時(shí)隙是577us）內(nèi)達(dá)到鎖定。鎖定時(shí)間還需要另外一個(gè)指標(biāo)來(lái)度量，即PLL頻率合成器輸出達(dá)到給定相位誤差范圍所用的時(shí)間。降低鎖相環(huán)的鎖定時(shí)間的方法有很多，我就簡(jiǎn)單的說(shuō)幾

6、種吧！有一種是動(dòng)態(tài)地調(diào)整帶寬，當(dāng)相位誤差大時(shí)增加帶寬以加快鎖定速度當(dāng)相位誤差小時(shí)減少帶寬以提高抖動(dòng)性能，但是由于相位誤差只表示了相位的超前或落后程度并不代表頻率誤差的大小因此在鎖定過(guò)程中相位誤差和頻率誤差的不一PLL的設(shè)計(jì)通常采用一種方式，讓鎖定時(shí)間盡可能短，同時(shí)仍然提供盡可能高的穩(wěn)定性。取決于參考頻率的范圍，實(shí)現(xiàn)鎖定狀態(tài)所花費(fèi)的時(shí)間有所不同，如圖3.圖3鎖定時(shí)間行為與參考頻率關(guān)系是線性正比的。你可以根據(jù)可用資源使用以下任何方法。方法1