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可編程輸入倍頻法如何減少整數(shù)邊界雜散

發(fā)布時間:2022-02-08 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】您曾設(shè)計過具有分?jǐn)?shù)頻率合成器的鎖相環(huán)(PLL)嗎?這種合成器在整數(shù)通道上看起來很棒,但在只稍微偏離這些整數(shù)通道的頻率點上雜散就會變得高很多,是吧?如果是這樣的話,您就已經(jīng)遇到過整數(shù)邊界雜散現(xiàn)象了 —— 該現(xiàn)象發(fā)生在載波的偏移距離等于到最近整數(shù)通道的距離時。


您曾設(shè)計過具有分?jǐn)?shù)頻率合成器的鎖相環(huán)(PLL)嗎?這種合成器在整數(shù)通道上看起來很棒,但在只稍微偏離這些整數(shù)通道的頻率點上雜散就會變得高很多,是吧?如果是這樣的話,您就已經(jīng)遇到過整數(shù)邊界雜散現(xiàn)象了 —— 該現(xiàn)象發(fā)生在載波的偏移距離等于到最近整數(shù)通道的距離時。


例如,若是鑒相器頻率為100MHz,輸出頻率為2001MHz,那么整數(shù)邊界雜散將為1MHz的偏移量。在這種情況下,1MHz還是可以容忍的。但當(dāng)偏移量變得過小,卻仍為非零值時,分?jǐn)?shù)雜散情況會更加嚴(yán)重。


采用可編程輸入倍頻法來減少整數(shù)邊界雜散


可編程倍頻器的理念是讓鑒相器頻率發(fā)生位移,這樣壓控振蕩器(VCO)頻率就能遠(yuǎn)離整數(shù)邊界。考慮一下用20MHz的輸入頻率生成540.01MHz的輸出頻率,如圖1所示。該器件具有一個輸出分頻器(在VCO之后),但輸出頻率和VCO頻率都接近20MHz的整數(shù)倍。這種設(shè)置將迫使任何PLL產(chǎn)生分?jǐn)?shù)雜散。


可編程輸入倍頻法如何減少整數(shù)邊界雜散

圖1:整數(shù)邊界雜散示例


如果該器件具有一個可編程輸入倍頻器,那么圖2中所示的配置就是可行的。


可編程輸入倍頻法如何減少整數(shù)邊界雜散

圖2:用可編程倍頻器來避開整數(shù)邊界


圖3展示了內(nèi)部倍頻器的神奇效果。當(dāng)然,整數(shù)邊界雜散有多種發(fā)生機制,很難完全消除它們。但這種方法可減少整數(shù)邊界雜散及其產(chǎn)生的其它雜散。


圖3中的“雜散消失”路徑展示了使用該可編程倍頻器的效果。100kHz頻率下的整數(shù)邊界雜散大約減少了9dB,同時還大大減少了50kHz和10kHz頻率下的其它雜散。


可編程輸入倍頻法如何減少整數(shù)邊界雜散

圖3:使用和不用可編程倍頻器時的雜散比較


本文中列舉的示例都采用了TI的LMX2571合成器 —— 該器件包含一個無需外部組件的可編程倍頻器。此外,這款合成器還具有39mA的電流消耗、-231dBc/Hz的PLL相位噪聲優(yōu)值以及10-1344MHz的連續(xù)輸出頻率范圍。它能支持陸地移動無線電、軟件定義無線電和無線麥克風(fēng)等應(yīng)用。

(來源:中電網(wǎng))


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