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PLL回路滤波器设计的调整指南

2017年03月06日 17:59 次阅读

假设您已经通过迭代信息传递相位边限和回路带宽在锁相环(PLL)上花费了一些时间。但遗憾地是,还是无法在相位噪声、杂散和锁定时间之间达成良好的平衡。感到泄气?想要放弃?等一下!你是否试过伽马优化参数?

伽马优化参数

伽马是一个数值大于零的变量。当伽马等于1时,相位边限在回路频处会达到最大值(图1)。很多回路滤波器设计方法把伽马值设为1,这是个很好的起点,但还有进一步优化的空间。

图1:伽马等于1时的波德图

伽马能够有效用于优化带内相位噪声,尤其是因压控振荡器 (VCO) 带来的提升斜率。此外,如果因为鉴相器频率限制和电荷泵电流,您无法获得更高的回路带宽,伽马能够帮助您打破最大可实现回路带宽的限制。不过,如果您将伽马值设置的很大,则会明显延长锁定时间。

图2所示为伽马对相位噪声的影响。回路带宽和相位边限相同,而伽马值不同。伽马值越高,由于噪声整形回路滤波器平缓度提升,VCO的提升斜率也会变低。

图2:相位噪声 vs 伽马值为1.0882时(a);相位噪声 vs 伽马值为3.747时(b)

图3所示为二阶回路滤波器下可实现的最大回路带宽 vs 不同的伽马值。鉴相器频率及电荷泵电流保持不变。

图3:回路带宽 vs 伽马值

如果设计目标为100kHz回路带宽,45度相位边限,当伽马值限制为1时,您最多只能得到79kHz的回路带宽。然而,如果您能接受更高的伽马值,如伽马值等于8,则可以实现设计目标。此时,回路带宽为96.6kHz,相位边限为43.4度。

但较高的伽马值也有其蔽处:锁定时间更长。图4所示为不同伽马值下200MHz频率跃变的锁定时间;回路带宽和相位边限保持不变。当伽马值和回路带宽分别为1和3.7,稳定容差在±100Hz范围内,模拟锁定时间值分别为46.5µs与118µs。

图4:锁定时间 vs 伽马值

使用案例

只要伽马值优化参数不限于1,您就能更自由的去开发您的PLL环。例如,如果目标是实现最小时基误差,通常,您需要将回路带宽与相位边限设置为更高的数值。如果伽马值等于1,由于相位边限响应的峰值与回路带宽一致,您可能无法得到期望的高回路带宽值。这种情况下,您可以通过设置大于1的伽马值,牺牲锁定时间。这样,您就可以得到更高的回路带宽值。

了解如何利用PLLaTInum™仿真工具快速计算伽马值和PLL值。在“功能等级”复选框中选择“高级”,打开伽马优化参数选项。

其他信息

· 下载LMX2592数据表。

· 通过“《PLL性能仿真和设计手册》了解更多关于PLL设计的知识。”

· 了解以下设计工具:

· 时钟及合成器(TICS)编程软件。

· 寄存器编程用CodeLoader软件。

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发表于 2018-02-11 11:54 176次阅读
高衰减低失真音频线噪音滤波器

德州仪器LaunchPad系列 ADS1118评...

TI ADS1118 评估板评测 LaunchPad系列开发板是德州仪器推出的低成本MSP430微控...

发表于 2018-02-11 03:17 173次阅读
德州仪器LaunchPad系列 ADS1118评...

模拟信号路径在便携医疗设备中的技术探讨

速度、噪声和功耗对于某些设计来说可能同样重要,一个低噪声器件会消耗比较多的电流,而一个低功耗的器件则...

发表于 2018-02-10 02:03 343次阅读
模拟信号路径在便携医疗设备中的技术探讨

外形小巧但功能强大:超小型放大器在复杂系统设计中...

德州仪器(TI)(NASDAQ: TXN)近日推出了超小型运算放大器(op amp)和低功率比较器,...

发表于 2018-02-09 11:57 2643次阅读
外形小巧但功能强大:超小型放大器在复杂系统设计中...

同轴滤波器详解

同轴滤波器同轴滤波器包括梳状腔体滤器交指腔体滤波器、小体积阶跃带通滤波器和同轴低通滤波器等,该系列滤...

发表于 2018-02-08 19:37 179次阅读
同轴滤波器详解

LC带通滤波器的应用设计

要设计一个滤波器,首先要分析滤波器的技术指标,选择合适的滤波器形式,确定滤波器的级数,分析滤波器的带...

发表于 2018-02-08 19:30 346次阅读
LC带通滤波器的应用设计

详解LPC2000系列ARM微控制器的CAN验收...

 LPC2000 系列ARM微控制器是采用ARM7TDMI-S内核的32位嵌入式微处理器,内嵌2路或...

发表于 2018-02-08 19:24 220次阅读
详解LPC2000系列ARM微控制器的CAN验收...

图解卡尔曼滤波器

 卡尔曼滤波器是一种由卡尔曼(Kalman)提出的用于时变线性系统的递归滤波器。这个系统可用包含正交...

发表于 2018-02-07 18:06 282次阅读
图解卡尔曼滤波器

详谈一阶RC低通滤波器如何过滤高频噪声

关于一阶滤波器的种种有很多资料可查,像截止频率啊,相移啊什么的,这些在这里就不再重复了。本文主要阐述...

发表于 2018-02-07 17:58 295次阅读
详谈一阶RC低通滤波器如何过滤高频噪声

多种开关电源输出滤波器技术逐步骤的设计过程解析

实践证明,在很多应用中,经过适当滤波的开关转换器可以代替线性稳压器从而产生低噪声电源。哪怕在要求极低...

发表于 2018-02-07 01:01 469次阅读
多种开关电源输出滤波器技术逐步骤的设计过程解析

超宽带EMI滤波器的设计思路

文章介绍超宽带EMI滤波器的设计思路,该滤波器的滤波频率可以达到40GHz甚至更高,在频率低端采用L...

发表于 2018-02-06 18:33 297次阅读
超宽带EMI滤波器的设计思路

用Multisim分析二阶低通滤波器电路

Multisim是加拿大Interactive Image Technologies公司近年推出的电...

发表于 2018-02-06 18:28 269次阅读
用Multisim分析二阶低通滤波器电路

磁传感器:未来传感技术背后的巨人

在您的汽车里,这些小小的传感器件可能多达70个,它们默默地执行被赋予的各种功能,让您可以顺利地从目的...

发表于 2018-02-06 10:19 1581次阅读
磁传感器:未来传感技术背后的巨人

详解MEMS的几种RF相关应用产品SAW,BAW...

声表面波滤波器(SAWF)是利用压电陶瓷、铌酸锂、石英等压电石英晶体振荡器材料的压电效应和声表面波传...

发表于 2018-02-06 08:57 2002次阅读
详解MEMS的几种RF相关应用产品SAW,BAW...

设计滤波器堵住开关电源噪声的方法

开关电源几乎用于所有电子设备中。它们由于尺寸小、成本低和效率高而具有极高的价值。但是,它们最大的缺点...

发表于 2018-02-05 19:25 344次阅读
设计滤波器堵住开关电源噪声的方法

滤波器的阶数与衰减陡度

在进行滤波器的设计之前,首先需要理解的是滤波器的频率响应的问题。图1.6简单示出各种5阶低通滤波器的...

发表于 2018-02-05 19:23 181次阅读
滤波器的阶数与衰减陡度

如何解决为滤波器选择正确的放大器的困扰

器件选择对电路设计来说至关重要。在最终开始生产前,通过仿真和原型制作验证器件选择是否正确极为重要。

发表于 2018-02-05 19:21 267次阅读
如何解决为滤波器选择正确的放大器的困扰

美国德州仪器公司发布2017第四季度及2017年...

德州仪器公司(TI)日前公布其第四季度财务报告,营业收入为37.5亿美元,净收入3.44亿美元,每股...

发表于 2018-01-30 11:42 6669次阅读
美国德州仪器公司发布2017第四季度及2017年...

介绍变频器和PLC进行配合以及连接时所需注意的事...

在现在生产条件下,当利用变频器构成自动控制系统进行控制时,很多情况下是需要采用plc和变频器相配合使...

发表于 2018-01-29 10:01 632次阅读
介绍变频器和PLC进行配合以及连接时所需注意的事...