环路滤波器 Loop Filter, LPF
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（电荷泵 PLL 除外）
有源环路滤波器：
可以在直流上实现两极
灵活选择 R，C 值–可以降低 C
放大器的噪声贡献
增益带宽限制–功耗
图 1 环路滤波器在锁相环的位置
无源环路滤波器
电阻电容的含义
图2 电容的含义
图 3 无源环路滤波器
差分环路滤波器 Differential LPF
面积减少约1/2。
不受衬底噪声耦合的影响。
不受漏电流的影响（为什么？）
对环路参数有影响吗？ 如何计算R，C？
LPF 里的电容
漏电流
片上：金属-金属电容器虽好，但密度低
外接：在高温下小心处理电解电容（例如钽电容）
线性度
片上：小心使用MOS电容器。 差分LPF可能更好。
外接：介电吸收（通常用于高介电陶瓷电容器）导致电容器两端的电压发生变化。
影响PLL建立时间 Setting Time
图 4 差分环路滤波器
PLL模型：差分到单端
差分电容
采用差分拓扑时，电容器的总面积减少到1/4（使用理想电容）
不受衬底噪声耦合的影响。
图 5 差分电容
图 6 差分到单端电路结构
对称差分电容
实践中，使用对称 MOS 变容二极管节省的总面积为原始面积的1/2
图 7 对称差分电容
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。
首先从建立时间要求中获得固有频率
然后
图 8 LPF 设计案例
倍频电路 Frequency multiplication
倍频是 PLL 的常见应用。 高速时钟可以由稳定且精确 (但较慢) 的参考时钟生成。 N可以编辑
频率解调（Frequency Demodulation）
VCO执行调频（FM）。 PLL可用于求反。 VCO控制电压成为输出
图 9 倍频电路