基于ADF4117的电荷泵型锁相环设计
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2 三阶无源环路滤波器的设计
锁相环中的环路滤波器可分为无源环路滤波器和有源环路滤波器。由于有源环路滤波器中的运放等有源器件的噪声进入环路可能使相位噪声恶化，所以，只要满足电平要求，一般应尽量选择无源环路滤波器。使用有源环路滤波器也有诸多好处，但从相位噪声及简化设计的角度考虑，一般都采用无源环路滤波器。
一种典型的无源环路滤波器的结构如图3所示。该电路中的C1用于防止电荷泵输出过载和VCO进入饱和；R2与C2串联支路可将电荷泵输出的电流转换为VCO的控制电压。三阶无源环路滤波器在二阶的基础上增加一个极点，即在R2，C2后级和VCO之前，增加了R3、C3环节，从而形成如图3(b)所示的无源环路滤波器。为了使系统稳定，新增的极点应大于5倍环路带宽，同时，为了能有效抑制杂散，该极点又必须小于参考频率点。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/162242.htm
本文中，锁相环设计的输出频率为480MHz；10kHz频偏的相位噪声优于-90dBc／Hz；杂散优于-65dBc，输出功率为3dBm+1dBm。
根据要求，本设计所选择的方案如图4所示。该方案围绕ADI公司的PLL芯片ADF4117来设计三阶无源环路滤波器。压控振荡器(VCO)选用Z-
COMM公司的V495ME04，该器件的输出范围从430～530MHz，相位噪声在10kHz频偏时的典型值为-111dBc／Hz；参考晶振选用性能稳定的TCXO，
输出频率为10MHz，10kHz频偏的相位噪声优于-145dBc／Hz；压控振荡器(VCO)的输出可调节到后级电路，后级电路依次为隔离放大器、低通
滤波器及π型衰减器。其中隔离放大器起隔离前后级及功率放大的作用，低通滤波器抑制谐波，π型衰减器结合隔离放大器可用于调节输出功率。
选择参考频率为10MHz，置芯片内部参考分频R=10，即鉴相频率为1MHz，若选择环路带宽为2kHz，则锁相环输出频率为480MHz，N=240。查阅芯片资料可得KVCO=24MHz／V，再通过编程设置ADF4117内部电荷泵的输出电流Ip=1mA，则Kφ=1mA／2π。选取相位裕度为45°，再代入上述公式中，其计算得到的值再经过微调可得：R2=1．8kΩ，R3=3kΩ，C1=22nF，C2=100nF，C3=100pF。
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