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如何選擇環(huán)路帶寬平衡抖動、相位噪聲、鎖定時間或雜散

作者: 時間:2017-10-14 來源:網(wǎng)絡 收藏

  作為最重要的設計參數(shù)之一,選擇涉及到、或雜散之間的平衡。適合的最優(yōu)BWJIT也是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器時鐘等許多時鐘應用的最佳選擇。如果BWJIT并非最佳選擇,首先要做的仍是尋找最優(yōu)。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201710/366393.htm

  圖1中,鎖相環(huán)(PLL)與壓控振蕩器(VCO)噪聲交叉處的偏移,BWJIT(約為140kHz)通過減少曲線下方的面積來優(yōu)化

  

  圖1:最優(yōu)抖動帶寬

  盡管此帶寬BWJIT對抖動而言是最優(yōu)的,但對于或雜散卻并非如此。表1給出了環(huán)路帶寬對這些性能指標的影響的大致參考。

性能指標

最優(yōu)帶寬

備注

抖動

BWJIT

最優(yōu)值一般為BWJIT。在低集成限制更高的一些情況下,有時較窄的環(huán)路帶寬實際上效果更好。

無限

VCO鎖定時間隨著環(huán)路帶寬的增加而提高,但有時會受到VCO校準時間(用于集成VCO)的限制,或因VCO輸入電容等寄生電容而使帶寬無法增加。

雜散

0Hz

一般而言環(huán)路帶寬越窄,雜散越好,但有時會由環(huán)路濾波器周圍來自主板或芯片上的串擾所主導。

0Hz或無限

如果相位噪聲低于最優(yōu)抖動帶寬,相位噪聲會隨著帶寬的變寬而增大,直到變成僅為輸入基準和PLL造成的噪聲。

如果相位噪聲偏移大于最優(yōu)抖動帶寬,相位噪聲會隨著環(huán)路帶寬的變窄而增大,直到變成僅為獨立的VCO噪聲。

表1:環(huán)路帶寬對關(guān)鍵參數(shù)的影響

  為了說明表1,圖2中的模擬顯示了變化的環(huán)路帶寬的影響。鎖定時間與抖動標準化指標為圖2中從最小值增加的百分比。雜散與相位噪聲指標為圖2中從最小值增加的分貝。

  

  圖 2:環(huán)路帶寬對標準化性能的影響

  如圖1所預測,環(huán)路帶寬為140kHz左右時,最優(yōu)抖動確實為最佳。環(huán)路帶寬超出此范圍會有利于鎖定時間和10kHz相位噪聲,但是會降低雜散和1MHz偏移的相位噪聲。

  因此,選擇環(huán)路帶寬的一種較好的方法是先選擇最優(yōu)抖動帶寬(BWJIT),然后增加帶寬提高鎖定時間或低頻偏相位噪聲,或者降低帶寬提高高頻偏相位噪聲或雜散。



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