淺談WiFi收發(fā)器的電源和接地設(shè)計的原則
圖8.簡化的PLL濾波器漸近線,相應(yīng)的轉(zhuǎn)角頻率和雜散位置
經(jīng)驗證明,抑制PLL雜散的有效途徑是合理的接地、電源布局和去耦技術(shù),本文討論的布線原則是減小PLL雜散分量的良好設(shè)計開端??紤]到電荷泵中存在較大的電流變化,采用星形拓撲非常必要。如果沒有足夠的隔離,電流脈沖產(chǎn)生的噪聲會耦合到VCO電源,對VCO頻率進行調(diào)制,通常稱為“VCO牽引”。通過電源線間的物理間隔和每個VCC引腳的去耦電容、合理放置接地過孔、引入一個串聯(lián)的鐵氧體元件(作為最后一個手段)等措施可以提高隔離度。上述措施并不需要全部用在每個設(shè)計中,適當采用每種方式都會有效降低雜散幅度。圖9提供了一個由于不合理的VCO電源去耦方案所產(chǎn)生的結(jié)果,電源紋波表明正是電荷泵的開關(guān)效應(yīng)導(dǎo)致電源線上的強干擾。值得慶幸的是,這種強干擾可以通過增加旁路電容得到有效抑制。圖10顯示的是在電路改變后,在同一點的測量結(jié)果。
圖9.不合理的VCC_VCO退耦測試結(jié)果
圖10.在VCO電源端增加旁路電容后減小了噪聲
另外,如果電源布線不合理,例如VCO的電源引線恰好位于電荷泵電源的下面,可以在VCO電源上觀察到同樣的噪聲,所產(chǎn)生的雜散信號足以影響到ACPR特性,即使加強去耦,測試結(jié)果也不會得到改善。這種情況下,需要考察一下PCB布線,重新布置VCO的電源引線,將有效改善雜散特性,達到規(guī)范所要求的指標。
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