鎖相環(huán)相位噪聲與環(huán)路帶寬的關(guān)系分析

由式(8)和式(7)可知，ψo(hù)2(fm)中具有高通傳輸函數(shù)噪聲源功率譜密度的噪聲分量ψo(hù)hp2(fm)可以表示為：

由式(1)、式(3)和式(9)可以求出總的噪聲功率譜密度為：

3 電荷泵鎖相環(huán)的相位噪聲與環(huán)路帶寬關(guān)系
圖3為模擬的鎖相環(huán)相位噪聲曲線，從圖3中可以看出，環(huán)路的開環(huán)環(huán)路帶寬在1 MHz左右。在模擬時(shí)，假定VCO的相位噪聲功率譜密度與頻率fm的變化為-6 dB／倍頻，同時(shí)假定具有低通特性的鎖相環(huán)噪聲源在全頻帶都具有相等的功率譜密度。由于鎖相環(huán)環(huán)路的作用，在大于環(huán)路帶寬時(shí)，具有低通特性的環(huán)路噪聲被環(huán)路抑制；而小于環(huán)路帶寬時(shí)，VCO的噪聲被環(huán)路抑制，整個(gè)系統(tǒng)的噪聲為兩種噪聲源之和。因而在低頻時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的噪聲中具有低通特性的環(huán)路噪聲源起主導(dǎo)作用；而在高頻時(shí)，VCO的噪聲起主導(dǎo)作用。通常設(shè)計(jì)環(huán)路時(shí)需要綜合考慮兩種噪聲的影響，然后才能確定環(huán)路帶寬。如果具有低通特性的環(huán)路噪聲較小，為了獲得較好的高頻噪聲，可以把環(huán)路帶寬選得大些，從而更好地抑制VCO的噪聲，反之亦然。

4 結(jié) 語
以上的探討內(nèi)容源自一款TD-SCDMA頻率綜合器研究，為了獲得良好的相位噪聲和較小的抖動(dòng)，系統(tǒng)往往都被設(shè)計(jì)成可以近似為線性的系統(tǒng)。
在此，首先簡介電荷泵鎖相環(huán)的基本原理，然后引入此系統(tǒng)的等效噪聲模型，分析了不同頻率段影響環(huán)路噪聲的主要因素；以上分析指出，設(shè)計(jì)環(huán)路時(shí)需要綜合考慮鎖相環(huán)環(huán)路噪聲和VCO的噪聲的影響，然后才能確定環(huán)路帶寬。如果具有低通特性的環(huán)路噪聲較小，為了獲得較好的高頻噪聲，可以把環(huán)路帶寬選得大些，從而更好地抑制VCO的噪聲。因而以上的分析對于電荷泵鎖相環(huán)的環(huán)路噪聲特性與環(huán)路帶寬設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。然而，實(shí)際電路中寄生參數(shù)會影響系統(tǒng)的噪聲特性及系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因而設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能減小寄生效應(yīng)。