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LDO環(huán)路穩(wěn)定性及其對射頻頻綜相噪的影響

作者: 時(shí)間:2014-01-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/258436.htm


根據(jù)經(jīng)典調(diào)頻系統(tǒng)理論,調(diào)制指數(shù)β由式(3)來表示

對于電源噪聲調(diào)制,式中的頻率背離(Frequency Deviation)可由下式得到



式中,Kpush是VCO的電源推壓指數(shù),它表征的是VCO對電源噪聲波動的靈敏度,單位用MHz/V來表示;A是電源噪聲信號幅度。

對于采用供電的頻綜來說,通常用的指定頻率偏移的頻譜噪聲密度Sldo(f)(Noise Spectrum Density)來表征電源噪聲,由于它是一個(gè)RMS電壓值,所以式(4)可以表示為



式中,f是相應(yīng)的頻率偏移。

由不同頻率成分噪聲調(diào)制到載波輸出引起的單邊帶噪聲,由下式表示


由式(8)可見,對于給定的VCO,由于Kpush是一個(gè)確定的值,因此由噪聲引起的VCO輸出相噪是由LDO的噪聲頻譜密度(Noise Spectrum Density)決定的。

3、采用不同LDO進(jìn)行頻綜供電對比測試

3.1 /頻綜供電對比測試

是TI推出的兩款高性能LDO芯片。與相比,由于具有更高的環(huán)路增益和帶寬,具有更高的電源噪聲抑制比(PSRR);然而,由于具有更好的系統(tǒng)穩(wěn)定性,TPS74401擁有更低的噪聲頻譜密度(NSD),如下圖8所示。



下面我們分別采用TPS7A78101和TPS74401評估板對TRF3765評估板進(jìn)行供電,比較兩者的輸出相噪。測試設(shè)置如下圖9所示,LDO的輸入5V電源由Agilent E3634提供,通過LDO評估板后轉(zhuǎn)變成3.3V給TRF3765供電。TRF3765采用評估板上自帶的61.44MHZ晶振作為參考輸入,輸出頻率為2.28GHz.TRF3765的輸出連到R FSQ8相噪分析儀上測試相應(yīng)的相噪曲線。



兩者對比測試結(jié)果如下圖10所示,



由上圖看見,采用TPS7A8101供電,TRF3765在整個(gè)積分區(qū)間內(nèi)(1KHz~10MHz)的RMS抖動為0.62ps;而TPS74401的RMS抖動僅為0.44ps.

3.2 TPS7A8101輸出電路優(yōu)化及其對的影響

TPS7A8101評估板初始原理圖如圖11所示,由上節(jié)的測試結(jié)果可知,采用該電路給TRF3765供電,RMS抖動為0.62ps.



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