环路滤波器电路设计:
无源环路滤波器
-线性
-没有额外的噪音贡献
-无法在直流上产生极点(CP PLL除外)
有源环路滤波器
-可以在直流上实现极点
-灵活选择R,C值 –可以降低C
-放大器产生的噪声
-增益带宽限制 –功耗
LPF 设计案例:
以100MHz频率步进计算C1,C2 和 R 使得建立时间小于150μs, 所需的最大频率误差为100Hz。

图 1 LPF 设计案例
首先从建立时间要求中获得固有频率

然后

环路滤波器设计案例:

可以工作吗?为什么?

图 2 锁相环电路结构
环路滤波器电路设计:

图 3 行为仿真
放置PLL的第三极
第三极可进一步抑制带外噪声和杂散
由于高阶极点,相位裕度降低
并联电容在 LPF 中的另一个作用:
实践中由于电压饱和,很少使用二阶PLL

图 4 PLL的第三极

图 5 并联电容
放置PLL的第四极
通常需要四阶 PLL来进一步减少杂散或
抑制分数N合成器中的量化噪声

图 6 PLL的第四极
四阶极点的另一个作用:
电阻可在LC VCO与LPF之间提供反向

图 7 噪声隔离
环形VCO中放置第四极
使用环形VCO时,通常会在 V-到-I 内部创建第四极
–可以最靠近 VCO 芯

图 8 环形VCO中放置第四极
高阶极点
有源环路滤波器
-可以在直流上实现极点
-灵活选择R,C值 –可以降低C
-放大器产生的噪声
-增益带宽限制 –功耗

图 9 类型1,两阶 PLL
恒定 PD 增益

图 10 怎样降低 VCO 增益变化
用电路硬件监控 VCO 控制电压
要监控VCO控制电压或测量V-F特性,测量C1电压而不是 VCO 输入电压(为什么?)

图 11 监控VCO控制电压
N阱中的N型场效应管–累积型可变电容
提供单调电容变化

图 12 一般 MOS 电容 累积型电容
本案例电路

图 13 本案例电路结构图

图 14 本案例电路原理图