这个例子展示了如何使用混合信号块集来模拟一个商业现货的整数n锁相环，该锁相环具有双模量预缩放器，工作在4GHz左右。本演示的目的是验证锁相环的性能，包括相位噪声。
为了方便起见，我们从商用设备的数据表开始。在本例中，使用Skyworks SKY73134-11的数据表。这是一个工作在350MHz和6.2GHz之间的宽带锁相环频率合成器。
首先，检查数据表以确定VCO的特性。这是造成锁相环相位噪声的主要因素。典型情况下，VCO灵敏度KVCO为20MHz/V。
在本例中，模拟锁在4GHz附近时的锁相环行为。4GHz左右的VCO相位噪声分布为:
@100kHz -105 dbc / Hz
@1MHz -131
@3MHz -142
@10MHz -152
为了加快模拟速度，可以忽略低频偏移处的相位噪声数据点。模拟将花费更长的时间来捕捉接近载波的相位噪声剖面。
首先使用Mixed-Signal Blockset中的VCO模型。您可以使用数据表提供的相同值指定VCO灵敏度。由于没有提供自由运行频率，您可以将其设置为与工作频率足够接近的任意值。在本例中，您将其设置为4.2GHz。
您还可以指定与数据表提供的相同的相位噪声剖面。
将VCO模型连接到同样来自混合信号块集的VCO测试台。您可以自动填充设置和目标度量的测量参数。目标度量提供了预期的相位噪声剖面，以便与仿真结果进行比较。测试台设置属性定义信号采样频率和测量分辨率带宽。
为了加快模拟时间，可以将采样频率降低到锁定频率的4倍，即4*4GHz，并将频谱平均数量降低到4。
运行仿真，可以验证VCO模型再现了目标度量中指定的相位噪声剖面。
您可以继续建模完整的锁相环系统，并验证其相位噪声性能。从数据表中，您可以看到这个锁相环的类型是整数- n，它使用双模量预标器。数据表还提供了预缩放器的设置。因此，您可以使用来自混合信号块集的具有双模量预标器的架构模型Integer-N锁相环。
您打开PLL块的掩码，并提供每个子系统的规格。对于PFD，数据表没有提供任何细节，因此我们将死区补偿保留为默认值。
对于电荷泵，数据表提供了2.7mA的典型电流值。在PLL模型中指定相同的值。
对于VCO，使用与前一步验证的相同规格。灵敏度等于20MHz/V。您可以指定一个自由运行频率，该频率接近最终锁定频率，并且等于，例如，4.18GHz。您还包括具有相同轮廓的相位噪声。
当使用工作在1.6MHz的任意参考振荡器时，为了使锁相环锁定在4.2GHz，你需要一个分频比等于:
4.2e9/1.6e6 = 2625。
对于预分级器，您使用16/17设置。为了达到预期的比例，你需要使用一个等于163的可编程计数器:
163*16+17 = 2625
混合信号块集锁相环模型提供了从所需的环路带宽、相位裕度和给定滤波器架构开始设计环路滤波器的可能性。
在这种情况下，您可以手动为过滤器实现提供值。您可以使用数据表中推荐的评估板原理图中提供的滤波器组件值，并手动为电阻和电容网络指定相同的值。这些值用于计算循环滤波器传递函数。
您可以使用这个循环滤波器的实现来验证锁相环的闭环和开环性能。得到的相位裕度为55度。您可以使用此设置来设计不同的循环过滤器并验证您的设计;例如，在不同的工作频率上使用这个锁相环。
最后，为了在时域内验证锁相环的锁相锁行为，对环路滤波器的输出信号进行探测和绘制。
现在，您将锁相环连接到混合信号块集锁相环测试平台，以验证其性能。
测试平台定义了用于测试锁相环的刺激。在这种情况下，我们使用1.6MHz频率的方形波形。
您设置测试台架来测量工作频率、锁定时间和相位噪声。
数据表指定1ms锁定时间与1ppm频率误差;也就是说，4.2千赫。您提供相同的容错能力。
对于相位噪声的测量，我们使用了与VCO相似的配置，但我们降低了分辨率带宽以获得更高的精度。
对于目标度量，您可以参考在评估板上执行的锁定时间和闭环相位噪声测量的数据表。在4.2GHz测得的相位噪声分布为:
@100kHz -98 dbc / Hz
@1MHz -129
@10MHz -150
有了这个设置，您可以运行锁相环模拟并验证性能。
在本例中，模拟需要几分钟。为了便于演示，我们快进到模拟的最后步骤。
为了加快模拟时间，您可以放松测量相位噪声的设置;例如，使用更大的分辨率带宽或减少光谱平均的数量。
您已经使用混合信号块集来根据锁相环的数据表规范建模。例如，您可以使用这样的模型来探索和设计不同的环路滤波器，在不同的工作频率上使用锁相环，确定不同的分频比，或者在嵌入到更大的系统后评估频率合成器的性能。例如，如果您需要将锁相环集成到芯片上的系统或板上的系统中，混合信号块集锁相环模型是有用的。
有关更多信息，请访问mathworks.com上的Mixed-Signal Blockset产品页面。
