主要内容

简单锁相环模型的设计与评估

这个例子展示了如何使用参考架构设计一个简单的锁相环(PLL),并使用PLL Testbench验证它。

锁相环是一种频率合成器系统,它产生的输出信号的相位取决于其输入信号的相位。在最简单的形式中,PLL由相位/频率检测器(PFD)、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器(VCO)和反馈环路中的时钟分频器组成。PFD和电荷泵一起产生与两个输入信号相位差成比例的误差信号。环路滤波器去除驱动VCO的错误信号中的高频成分。压控振荡器的输出通过时钟分压器馈送到PFD的输入端,产生负反馈回路。

Mixed-Signal Blockset™提供参考架构来设计简单的锁相环模型和测试平台,以验证设计的模型符合设计规范。

建立锁相环测试平台模型

打开模型simplePLL作为支持文件附加到本示例中。金宝app该模型由单模数的整数N锁相环模块和锁相环测试模块组成。

open_system (“simplePLL.slx”

锁相环规格和缺陷

使用的数据表Skyworks SKY73134-11设计锁相环系统,锁定在2.8 GHz。

双击Integer N PLL with Single Modulus Prescaler块,打开block Parameters对话框,检查这些设置PFD电荷泵选项卡。*在电荷泵选项卡,输出电流被设置为2.7马。的死区补偿输入阈值参数保持默认值。

  • VCO选项卡,VCO的敏感性被设置为20.MHz / V。的免费的运行频率略低于目标锁定频率,并设置为2.78GHz。的相位噪声频率偏移被设置为[100e3 1e6 3e6 10e6]赫兹和相位噪声电平(dBc/Hz)被设置为[−108−134−145−154]dBc / Hz。

  • 考虑锁相环的参考输入频率为1.6兆赫,时钟分频器的价值最小时钟分压器值预定标器选项卡设置为$ $ \压裂{2 \ ldotp 8 \ textrm {e9}} {1 \ ldotp 6 \ textrm {e6}} = 1750美元

  • 循环过滤选项卡,环路带宽被设置为160kHz,参考输入频率的1/10。相位裕度保持在默认的45度。过滤器组件值自动计算。

  • 分析选项卡,开环的分析闭环分析阴谋被选中。

绘制预模拟锁相环动力学

单击情节循环动力学按钮,以查看预模拟结果和测试系统的稳定性。

闭环分析包括零点图、幅值响应、阶跃响应和脉冲响应。系统的3db带宽为288.51kHz。系统稳定。

开环分析包括锁相环系统的波德图。相位裕度为44.1度,单位增益频率为159.9kHz。

改进锁相环测试平台用于相位噪声测量

双击PLL测试工作台,打开块参数对话框,并验证这些设置刺激标签时,锁相环的输入信号被定义为方波1.6MHz。

  • 设置Tab,检查一下相位噪声选择测量选项。操作的频率锁定时间取消选择测量选项。设置分辨率带宽50kHz,不。谱平均4推迟时间1.5 e-5年代。

  • 目标指标选项卡,设置相位噪声(dBc / Hz)[−108−134−145−154],与锁相环相位噪声剖面相同。

绘制锁相环相位噪声分布图

运行下面的模拟1.35的军医仿真结果显示在锁相环测试台的图标上。在特定的频率偏移处测量的相位噪声电平与它们的目标值是一致的。

双击PLL Testbench块打开块参数对话框。单击绘制相位噪声分布图按钮。锁相环的工作频率为2.8测得的相位噪声轮廓与目标轮廓相匹配。

参考

1.Skyworks SKY73134-11

另请参阅

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