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从图2中可以得知,当环路滤波带宽为20kHz时,VCO所引起的相位噪声占据了主导地位。芯片所引起的相位噪声则被淹没在总输出噪声之下。换句话说,当环路带宽较窄(如20kH)的情况下,针对锁相环输出信号进行相位噪声测试,其结果并不能真正地反映芯片输出的相位噪声。
设定环路滤波器带宽为100kHz,相位裕度50°,其相位噪声的仿真情况如图3所示。
图3环路带宽为100kHz时的相位噪声仿真
从图3中可以得知,当环路滤波带宽为100kHz时,VCO对于总相位噪声的贡献显著地降低,芯片所引起的相位噪声占据了主导地位,在10kHz以内,总相位噪声输出的曲线基本与芯片所引起的相位噪声重合。由此可以得知,当环路带宽较宽(如 100kHz)的情况下,针对锁相环输出信号进行相位噪声测试,其结果基本能真正反映芯片输出的相位噪声。
本文研究的ADF 4154的主要测试频点为1.7452GHz(fPFD=25MHz,RSET=5.1k),根据测试要求进行综合的考虑,设定了环路带宽75kHz,相位裕度50°的约束条件。在进行ADF 4153的外围电路设计时,首先需要确认所使用的VCO型号及其标称性能。然后再根据ADI公司提供的ADIsim-PLL软件进行三阶环路滤波器的设计。从软件得出C1~C3、R2、R3的具体取值,再根据现有的标称电容电阻值进行调整,反算出实际设计的环路带宽及相位裕度。
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