基于ADF4117的電荷泵型鎖相環設計
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2 三階無源環路濾波器的設計
鎖相環中的環路濾波器可分為無源環路濾波器和有源環路濾波器。由于有源環路濾波器中的運放等有源器件的噪聲進入環路可能使相位噪聲惡化，所以，只要滿足電平要求，一般應盡量選擇無源環路濾波器。使用有源環路濾波器也有諸多好處，但從相位噪聲及簡化設計的角度考慮，一般都采用無源環路濾波器。
一種典型的無源環路濾波器的結構如圖3所示。該電路中的C1用于防止電荷泵輸出過載和VCO進入飽和；R2與C2串聯支路可將電荷泵輸出的電流轉換為VCO的控制電壓。三階無源環路濾波器在二階的基礎上增加一個極點，即在R2，C2后級和VCO之前，增加了R3、C3環節，從而形成如圖3(b)所示的無源環路濾波器。為了使系統穩定，新增的極點應大于5倍環路帶寬，同時，為了能有效抑制雜散，該極點又必須小于參考頻率點。本文引用地址：http://www.104case.com/article/162242.htm
本文中，鎖相環設計的輸出頻率為480MHz；10kHz頻偏的相位噪聲優于-90dBc／Hz；雜散優于-65dBc，輸出功率為3dBm+1dBm。
根據要求，本設計所選擇的方案如圖4所示。該方案圍繞ADI公司的PLL芯片ADF4117來設計三階無源環路濾波器。壓控振蕩器(VCO)選用Z-
COMM公司的V495ME04，該器件的輸出范圍從430～530MHz，相位噪聲在10kHz頻偏時的典型值為-111dBc／Hz；參考晶振選用性能穩定的TCXO，
輸出頻率為10MHz，10kHz頻偏的相位噪聲優于-145dBc／Hz；壓控振蕩器(VCO)的輸出可調節到后級電路，后級電路依次為隔離放大器、低通
濾波器及π型衰減器。其中隔離放大器起隔離前后級及功率放大的作用，低通濾波器抑制諧波，π型衰減器結合隔離放大器可用于調節輸出功率。
選擇參考頻率為10MHz，置芯片內部參考分頻R=10，即鑒相頻率為1MHz，若選擇環路帶寬為2kHz，則鎖相環輸出頻率為480MHz，N=240。查閱芯片資料可得KVCO=24MHz／V，再通過編程設置ADF4117內部電荷泵的輸出電流Ip=1mA，則Kφ=1mA／2π。選取相位裕度為45°，再代入上述公式中，其計算得到的值再經過微調可得：R2=1．8kΩ，R3=3kΩ，C1=22nF，C2=100nF，C3=100pF。
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