ZHCSTQ4A November 2023 – March 2024 DAC39RF12 , DAC39RFS12
PRODUCTION DATA
當(dāng)相位噪聲性能至關(guān)重要時,分立式模擬 PLL (APLL) 可提供比集成示例低得多的相位噪聲。代價是增加了 SWAP-C。圖 8-9 展示了此類實現(xiàn)方案的方框圖,該實現(xiàn)方案使用與之前討論的 LMX2820 外部 VCO 示例相同的 Synergy Microwave 8GHz DRO。
APLL 優(yōu)先于先前的示例,可避免使用數(shù)字分頻器和相位檢測器,從而顯著降低相位噪聲。它使用基于無源二極管的倍頻器和混頻器,這些倍頻器和混頻器幾乎不會產(chǎn)生附加相位噪聲。與所有合成器一樣,為了獲得出色性能,需要一個具有非常好的近端相位噪聲且低于 APLL 環(huán)路帶寬的頻率基準(zhǔn)。
在這種情況下,選擇 1GHz 基準(zhǔn)來方便對采樣率進(jìn)行除法,它可作為 R&S SMA100B 射頻信號發(fā)生器的輸出,也可作為 Wenzel Associates 的獨(dú)立單元。
如前所述,APLL 不使用數(shù)字分頻器或相位檢測器,這會顯著降低相位噪聲。相反,使用無源乘法器級將基準(zhǔn)乘以輸出頻率(請參閱圖 8-10)。無源混頻器用作相位檢測器,為低噪聲運(yùn)算放大器環(huán)路濾波器饋送信號。DRO 輸出被分離,一個輸出進(jìn)入 DAC 時鐘分配網(wǎng)絡(luò),另一個輸出反饋回混頻器的射頻端口。
乘法器鏈?zhǔn)褂玫驮肼暦糯笃鳌o源二極管乘法器和帶通濾波器。對于電路的這一部分,關(guān)鍵的是低于 PLL 環(huán)路帶寬的近端相位噪聲。并非所有放大器都表現(xiàn)出良好的近距離噪聲,尤其是在接近壓縮或進(jìn)入壓縮狀態(tài)時。一般而言,異質(zhì)雙極晶體管 (HBT) 放大器具有低閃爍噪聲,并在驅(qū)動進(jìn)入壓縮狀態(tài)時運(yùn)行良好。
選擇了帶通濾波器以去除僅被乘法器部分抑制的 FIN 和 3 x FIN/2 諧波。在一些實現(xiàn)中,驅(qū)動放大器可進(jìn)行濾波,以防止諧波抑制性能下降。該信號鏈在實驗中經(jīng)過優(yōu)化,但可在各級之間添加額外的衰減來管理反射和放大器工作條件。
在開環(huán) DRO 相位噪聲倍增基準(zhǔn)噪聲交叉位置附近設(shè)置環(huán)路濾波器帶寬,并設(shè)置阻尼因數(shù)以實現(xiàn)平滑的衰減,從而更大限度地降低集成相位噪聲。如果需要,可以使用可選的附加反饋電容器來加速滾降(C2 大致設(shè)置為 C1 的 1/10 至 1/100)。環(huán)路濾波器元件值在此設(shè)計中是通過實驗確定的。
一些實現(xiàn)中需要一個啟動電路來幫助環(huán)路獲得鎖定。我們在實踐中發(fā)現(xiàn),只需初始上電即足以讓環(huán)路啟動,以便環(huán)路拉入并鎖定。