LMK0480X 產(chǎn)品供電電源設計指導
• VCC2, VCC3, VCC10, VCC11, VCC12, VCC13 是給芯片的 12 路輸出提供電源(一個供電管腳負責兩路輸出)。如果其中幾路輸出相同的頻點時,這幾路的供電可以連接到一起,共享供電支路,簡化設計。由于輸出頻率都比較高,所以對于這幾路供電管腳建議增加磁珠,以降低芯片開關噪聲對于芯片整體供電的影響,同時提高通道間的隔離。同時如前面提到,由于芯片內(nèi)部已經(jīng)集成了高頻去耦電容,所以不需要外部的去耦電容。
當輸出的頻率較低時(〈10MHz),或者輸出單端 LVCMOS 或者高擺幅的 LVPECL 信號時,為了降低供電環(huán)路的阻抗,建議去掉磁珠或在管腳處增加一個大一點的去耦電容,提供開關電流。
• 當輸出時鐘類型是 LVPECL 時,應防止輸出到地有電容。因為這樣很容易形成到地的短路環(huán)路,不僅需要電源管腳提供很大的開關電流,同時將頻率噪聲引入到地平面,給系統(tǒng)帶來了干擾。
2.2 PSRR(Power Supplier Rejection Ratio)性能分析
為了表征各類不同供電管腳的電源噪聲對 LMK0480X 輸出噪聲的影響,通常采用電源噪聲抑制比 PSRR來表征鎖相環(huán)芯片的抗電源噪聲能力,本節(jié)通過實際測試樣例評估 LMK0480X 的供電噪聲抑制性能。
2.2.1 測試設置
PSRR 測試基于 LMK0480X 評估板,在這些測試中,測試框圖如 Figure2,設置如下:
1. 外部 VCXO 使用獨立的干凈電源供電,排除 VCXO 對測試結果的影響。
2. 去掉芯片外部的去耦電容和磁珠,排除這些器件對芯片 PSRR 的影響。
3. 干擾源通過信號發(fā)生器產(chǎn)生合路進入測試的電源管腳。干擾源的頻率從 50KHz 到 2 MHz 連續(xù)掃描,測試干擾信號在環(huán)路帶寬內(nèi)外,對于芯片 PSRR 性能的不同影響。
4. 干擾源輸入信號的擺幅固定在 Vin = 100mV;測量輸出端口載波兩側的對應的干擾源帶來的雜散(偏移對應的干擾源頻率)的功率 Ps dBm,將 Ps 轉換為電壓幅度 Vs,轉換公式以及 PSRR計算公式如 Equation 1 。
2.2.2 不同供電管腳噪聲對 LMK0480X 輸出噪聲的影響分析
1.當干擾電源輸入到所有的供電管腳,測試所有輸出管腳的 PSRR。如下圖所示,幾乎所有輸出端口的 PSRR 大約是 25dBc。
Figure 3 干擾電源應用到所有供電管腳的 PSRR 測試結果
2.只將干擾源輸入到 LMK0480X 其中一路輸出管腳供電,其它供電管腳都使用干凈的電源,PSRR 測試結果如下圖;可以看到,只有使用干擾電源的那一路 PSRR 結果比較差,其它輸出受到干擾電源的影響不大,都可以達到 60dBc 以上。
在沒有使用干擾電源的端口加上去耦電容,繼續(xù)上面的實驗發(fā)現(xiàn),可以發(fā)現(xiàn)受到電源干擾的輸出端口的 PSRR 也略有改善,但仍然是最差。
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