防止MAX2104电路中的寄生模式振荡

消除MAX2104启动期间寄生模式振荡的最佳方法是编程至初始频率，使Vtune值较大，使调谐电压高于箝位电压。本应用笔记介绍了如何操作。

介绍

以下文章解释了为什么切换倍频器会消除MAX2104观察到的寄生振荡模式。

当变容二极管Vtune电压降至3.9V以下时，会遇到寄生振荡。此时加载的谐振电路Q值非常低，振荡器随后找到一条Q值非常高的寄生谐振路径。该路径通常是串联谐振路径，由与振荡器单元的内部电容谐振的极低损耗串联电感组成。正是这种极高Q值串联谐振路径在低调谐电压下主导了寄生模式振荡。串联电阻（20Ω）通常用于对寄生模式串联谐振进行去Q运算。

在正常工作期间，利用二极管箝位电路将Vtune保持在3.92V以上（见图1）。现有应用电路中的箝位电路旨在防止储罐在正常运行期间进入寄生模式。

图1.典型的二极管箝位电路。

然而，寄生模式问题在初始上电序列期间最成问题。实验已经多次表明，在启动期间切换LO倍增器可以解决寄生模式振荡问题。以下分析将解释为什么切换LO倍增器可以解决寄生振荡模式。

图1显示了在最坏情况下的稳态操作期间，电荷泵晶体管变得饱和。然后将Vtune箝位至3.92V，以使振荡器远离其寄生振荡模式。

分析

例如，假设机顶盒最初被编程为锁定在1458MHz，LO倍增器打开。在理想情况下，PLL将正常工作，如图2所示。

图2.正常锁相环操作。

正常工作时，晶体和本振的比较频率为625kHz，Vtune约为10.3V，本振的振荡频率为729MHz。该频率在倍增器电路中加倍至1458MHz。编程了N = 2332.8的等效分频比。电荷泵处于平衡状态，电荷泵电流根据需要上下泵送。

图3.寄生模式振荡。

在寄生模式振荡中，本振振荡频率约为1410MHz。当LO倍增器打开时，该频率加倍至2820MHz。这会产生1208kHz的LO比较频率。由于这比625kHz的晶体比较频率大，电荷泵将尽可能降低调谐电压。这种正反馈使调谐电压保持在尽可能低的水平。当调谐电压最小时，不可能退出寄生谐振模式，因为加载的谐振电路Q对于所需的基波模式振荡处于最小值。

图4.切换 LO 倍增器。

图4显示了切换LO倍增器时的PLL操作。现在LO不再加倍，LO比较频率降至604kHz。由于这低于625kHz的晶体参考比较频率，电荷泵会泵浦并增加调谐电压。调谐电压将从3.8V攀升至31V。当Vtune从3.8V上升到31V时，谐振电路的负载Q值提高到足以在基波模式下主导和振荡。

图5.寄生模式固化。

图5显示了从寄生模式退出的结果。由于正反馈，Vtune 被迫为 30V。电荷泵处于连续泵送模式。达到谐振电路的最大振荡频率，约为1160MHz。此时，如果倍增器被激活，PLL将恢复到图1所示的正常工作状态。

结论

从上面的分析中得出了几个结论：

消除启动期间寄生模式振荡的最佳方法是编程到初始频率，从而为Vtune带来较大的值。这将立即使调谐电压高于箝位电压。实现此目的时，“Vtune 二极管箝位电压”电路将使调谐电压保持在谐振器易受寄生模式操作影响的点以上。

切换倍频器将消除寄生模式振荡。

审核编辑：郭婷