基于adisimpll 3.1的鎖相環(huán)環(huán)路濾波器設(shè)計(jì)

1、基于基于ADIsimPLLADIsimPLL31的鎖相環(huán)環(huán)路濾波器設(shè)計(jì)的鎖相環(huán)環(huán)路濾波器設(shè)計(jì)摘要：摘要：對(duì)鎖相環(huán)環(huán)路濾波器進(jìn)行簡單分析，對(duì)ADIsimPLL31模擬軟件的功能特點(diǎn)做了簡要介紹，并利用仿真軟件對(duì)一款頻率合成器的環(huán)路濾波器進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，結(jié)果表明該軟件在設(shè)計(jì)應(yīng)用中方便快捷，能夠幫助設(shè)計(jì)出滿足指標(biāo)要求且性能穩(wěn)定的環(huán)路濾波器。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：環(huán)路帶寬；PLL；環(huán)路濾波器；壓控靈敏度0引言引言隨著通信技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的高速發(fā)展，頻率合

2、成器作為通信設(shè)備的重要組成部分，對(duì)其也提出了越來越高的設(shè)計(jì)要求，不但要能滿足寬的頻率范圍、高的頻率穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度，而且要求其具有良好的雜散和相位噪聲、快速的頻率切換。頻率合成技術(shù)是利用參考頻率源來產(chǎn)生具有一系列離散的、高準(zhǔn)確度、高穩(wěn)定度頻率信號(hào)的一項(xiàng)技術(shù)。鎖相式頻率合成器是利用鎖相環(huán)(PLL)將壓控振蕩器(VCO)的頻率鎖定在某一個(gè)頻率點(diǎn)上，由壓控振蕩器產(chǎn)生并輸出所需的頻率，這種方法輸出頻率穩(wěn)定，雜散抑制好，輸出頻率范圍寬。隨著鎖相環(huán)電

3、路集成化、數(shù)字化和小型化的不斷發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了具有快鎖功能的鎖相環(huán)芯片，當(dāng)前，鎖相式頻率合成技術(shù)得到了最為廣泛的應(yīng)用。環(huán)路濾波器是鎖相環(huán)頻率合成器的關(guān)鍵部分，是頻率合成器設(shè)計(jì)中的一個(gè)最重要的環(huán)節(jié)，其參數(shù)的合理設(shè)計(jì)直接關(guān)系到頻率合成器輸出頻率信號(hào)的雜散、相位噪聲、穩(wěn)定度及頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間等多項(xiàng)指標(biāo)，間接的影響通信系統(tǒng)的載波質(zhì)量、接收性能、發(fā)射和接收信噪比、接收靈敏度及通信距離等。1環(huán)路濾波器參數(shù)分析環(huán)路濾波器參數(shù)分析PLL頻率合成器的基本框圖

4、如圖1所示。環(huán)路濾波器是由電阻、電容或者還有放大器組成的線性電路，是一種低通濾波器。它的作用是濾除掉來自PLL電路中鑒相器輸出電壓Vd(t)中的高頻成分和噪聲分量，得到一個(gè)干凈的控制電壓Vc(t)去控制壓控振蕩器的頻率輸出。環(huán)路濾波器包括有源環(huán)路濾波器和無源環(huán)路濾波器，可根據(jù)所選用的鎖相環(huán)芯片和壓控振蕩器來確定環(huán)路濾波器的形式。環(huán)路濾波器的主要指標(biāo)包含：環(huán)路帶寬、鎖定時(shí)間、直流增益、高頻增益和阻尼系數(shù)等。其各項(xiàng)參數(shù)是根據(jù)環(huán)路中的VCO增

5、益、電荷泵增益以及鑒相器的分頻比而設(shè)計(jì)的。環(huán)路參數(shù)設(shè)計(jì)中最為重要的參數(shù)是環(huán)路帶寬，環(huán)路帶寬與參考頻率、PFD和環(huán)路LP相位噪聲成正比關(guān)系，它與VCO的相位噪聲、鎖定時(shí)間和分辨率成反比關(guān)系。設(shè)計(jì)中進(jìn)行環(huán)路帶寬參數(shù)的合理選擇有利于VCO的相位噪聲、鎖定時(shí)間、系統(tǒng)分辨率等多項(xiàng)指標(biāo)的兼顧。環(huán)路濾波器設(shè)計(jì)中需滿足的參數(shù)指標(biāo)高、受到的因素多，設(shè)計(jì)過程中計(jì)算公式復(fù)雜，求為不小于2ms，在環(huán)路帶寬的選擇上可以進(jìn)行折衷，從而兼顧噪聲抑制、頻率切換時(shí)間和環(huán)

6、路的穩(wěn)定性。根據(jù)設(shè)計(jì)要求在ADIsimPLL31的設(shè)計(jì)界面中需要進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)置，首先選擇PLL芯片ADF4156，進(jìn)行一系列的參數(shù)配置：工作頻率范圍fmin=600MHz，fmax=658MHz；鑒相頻率選擇fPFD=1MHz；設(shè)置MOD值為8，即可實(shí)現(xiàn)的頻率間隔；設(shè)置VP=52V，最高可設(shè)置55V；環(huán)路濾波器電路格式選擇CPP_3C；壓控靈敏度KV=15MHz／V；參考頻率的輸入為10MHz(溫補(bǔ)晶體振蕩器輸入)；環(huán)路帶寬BL設(shè)置