鎖相環(huán)（PLL）是一種反饋系統(tǒng),，其中電壓控制振蕩器（VCO）和相位比較器相互連接，使得振蕩器可以相對于參考信號維持恒定的相位角度。在使用PLL的過程中您都遇到過哪些問題呢,？

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ADI智庫新上線的文檔整理了PLL應(yīng)用中的常見問題,，包含PLL芯片接口相關(guān)問題、PLL芯片性能相關(guān)問題,、PLL的調(diào)試以及如何為設(shè)計選擇合適的PLL芯片等問題,。在這里，掃描二維碼可免費獲取哦~

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參考晶振有哪些要求,？該如何選擇參考源,？

波形：可以使正弦波，也可以為方波,。

功率：滿足參考輸入靈敏度的要求,。

穩(wěn)定性：通常用 TCXO，穩(wěn)定性要求< 2 ppm,。這里給出幾種參考的穩(wěn)定性指標(biāo)和相位噪聲指標(biāo),。

頻率范圍： ADI 提供的 PLL 產(chǎn)品也可以工作在低于最小的參考輸入頻率下，條件是輸入信號的轉(zhuǎn)換速率要滿足給定的要求,。

建議 

在PLL 頻率綜合器的設(shè)計中,，我們推薦使用溫度補償型晶振（TCXO）。在需要微調(diào)參考的情況下使用 VCXO,，需要注意 VCXO 靈敏度比較小,，比如 100Hz/V，所以設(shè)計環(huán)路濾波器的帶寬不能很大（比如 200Hz）,，否則構(gòu)成濾波器的電容將會很大,，而電阻會很小。普通有源晶振,，由于其溫度穩(wěn)定性差,，在高精度的頻率設(shè)計中不推薦使用。

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鎖相環(huán)系統(tǒng)的相位噪聲來源有哪些,？減小相位噪聲的措施有哪些？

參考晶振（TCXO,，VCXO）和 R 分頻,，PLL 電荷泵，壓控振蕩器（VCO）,，N 分頻,。鎖相環(huán)系統(tǒng)的相位噪聲來源于四個部分，參考輸入,，反饋分頻 1/N,，電荷泵，VCO，這四部分貢獻項可以用公式來表示,。

鎖相環(huán)相位噪聲貢獻項模型

……（公式解說請掃描二維碼下載完整文檔查看）

減小相位噪聲的措施：

（1）增大鑒相頻率（N 變?。?/span>

（2）縮小環(huán)路帶寬（限制噪聲）

（3）增大電荷泵電流（Kd）

（4）參考晶振選用更低噪聲的產(chǎn)品。

如果在頻譜分析儀上測出的單邊帶相位噪聲曲線的轉(zhuǎn)折頻率大于設(shè)計的環(huán)路帶寬,，說明系統(tǒng)的

噪聲太大,，應(yīng)該檢查參考晶振，電荷泵的電流,，PLL Core Power Level,。

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頻繁地開關(guān)鎖相環(huán)芯片的電源會對鎖相環(huán)有何影響？

不建議頻繁地開關(guān)鎖相環(huán)的電源,，這可能會使芯片暫時進入一種不穩(wěn)定的電源狀態(tài)（下電時電容瀉放電荷不充分,，上電時電容充電不充分），從而導(dǎo)致鎖相環(huán)不能鎖定,。如果產(chǎn)品要求如此,，則可使用芯片資料中提到的“CE pin method”來對芯片進行上電和下電。

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到底用小數(shù)分頻好還是整數(shù)分頻好,？

從相噪性能上看,，小數(shù)分頻鎖相環(huán)可以工作在較高的鑒相頻率，分頻系數(shù) N 小,，在較小信道間隔的應(yīng)用中,，與整數(shù)分頻的鎖相環(huán)相比，可以獲得較好的帶內(nèi)相位噪聲,。這時,，小數(shù)分頻的鎖相環(huán)是首選。但是如果是單頻或者信道間隔很大（>幾百 kHz）的應(yīng)用,，小數(shù)分頻的這種低相噪優(yōu)勢并不明顯,。整數(shù)分頻的鎖相環(huán)同樣可以達(dá)到高鑒相頻率，低相噪的目的,，甚至?xí)^小數(shù)分頻的鎖相環(huán),。另外也需要考慮由于采用了雜散補償電路，所以該電路會增加環(huán)內(nèi)的相位噪聲,。

從雜散性能上看,，在較小的信道間隔（<10kHz）上，小數(shù)分頻鎖相環(huán)遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于整數(shù)分頻鎖相環(huán),，為什么呢,？（請掃描二維碼下載完整文檔查看）

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環(huán)路濾波器采用有源濾波器還是無源濾波器？

有源濾波器因為采用放大器而引入噪聲,，所以采用有源濾波器的 PLL 產(chǎn)生的頻率的相位噪聲性能會比采用無源濾波器的 PLL 輸出差,。因此在設(shè)計中我們盡量選用無源濾波器,。其中三階無源濾波器是最常用的一種結(jié)構(gòu)。PLL 頻率合成器的電荷泵電壓 Vp 一般取 5V 或者稍高,，電荷泵電流通過環(huán)路濾波器積分后的最大控制電壓低于 Vp 或者接近 Vp,。

如果VCO/VCXO 的控制電壓在此范圍之內(nèi)，無源濾波器完全能夠勝任,；如果VCO/VCXO 的控制電壓超出了 Vp,，或者非常接近 Vp 的時候，就需要用有源濾波器,。在對環(huán)路誤差信號進行濾波的同時,，也提供一定的增益，從而調(diào)整VCO/VCXO控制電壓到合適的范圍,。

那么如何選擇有源濾波器的放大器呢,？這類應(yīng)用主要關(guān)心一下的技術(shù)指標(biāo)：

• 低失調(diào)電壓（Low Offset Voltage） [通常小于 500uV]

• 低偏流（Low Bias Current） [通常小于 50pA]

如果是單電源供電，需要考慮使用軌到軌（Rail-to-Rail）輸出型放大器,。

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