定時決定一切：如何使用部分 PLL 創建調制波形

我們可能都見到過需要隨時間變化掃描頻率的情況。如果您遇到這樣的問題，可以考慮雷達等應用，在這類應用中發送的信號不僅可由目標反射回來，而且還能夠與接收到的信號進行比較，如下圖 1 所示。觀察頻率 (Df) 差異，我們可確定信號返回所需的時間 (Dt)。知道該時間后，我們就可以算出與目標的距離。如果讓線路的斜率更陡，那么系統對噪聲的敏感度就會降低，但這樣做的代價是縮小了覆蓋范圍。

圖 1：頻率線性調頻波形

對于雷達應用而言，重點是要讓圖 1 中產生的波形具有極高的線性度與恒定斜率，以避免頻率計算錯誤。在允許較高非線性度的應用中，可使用數模轉換器 (DAC) 來調節電壓控制振蕩器 (VCO) 的控制電壓，以生成所需的波形。該開環方案的一個難點是波形的斜率會受到部件間變化、溫度、VCO 頻率漂移以及 VCO 頻率提供推頻的影響。

對于需要更好線性度的應用，可選用鎖相環 (PLL)(例如 LMX2492)方案通過在反饋分頻器中添加部分調制功能來創建波形。下圖 2 是實際測量結果，其著重解決從 9850 至 9400MHz 的 45us 頻率線性調頻挑戰。頻率突變會導致過沖與周跳，但通過將器件編程至 9800MHz 并保持 5us，然后繼續斜坡變化，可減少該問題。通過使用圖 2 所示的這種雙斜坡方案，可提高性能。

圖 2：所測量的 LMX2492 頻率線性調頻

除了使用額外頻率斜坡改善波形線性度以外，它們還可用來創建更復雜的波形。例如下圖 3 所示，雙斜坡方法可用來計算移動目標的多普勒轉換。

圖 3：雙斜坡方案

我例舉的這些實例都非常基本，但您可使用更多的線性段創建更復雜的波形，或者引入更多斜坡。