1本振單元一般設(shè)計方法鎖相環(huán)的主要組成單元：鑒相器(phasedetector),環(huán)路濾波器(loopfilter),壓控振蕩器(voltagecontroloscillator)各單元關(guān)鍵指標(biāo)：鑒相器：參考頻率范圍(MHz)鑒相頻率范圍(MHz)參考頻率功率范圍(Vpp)電荷泵增益(mA) 檢相靈敏度1HzNormalizedPhaseNoiseFloor(dBc/Hz)環(huán)路濾波器：有源濾波器(activefilter)優(yōu)點：檢相器輸出電壓范圍可小于VCO需求范圍缺點：噪聲大、成本高、尺寸大無源濾波器(passivefilter)優(yōu)點：噪聲小、成本低、尺寸小缺點：VCO調(diào)諧電壓需求大于電荷泵電壓壓控振蕩器：調(diào)諧靈敏度(MHz/V)輸出頻率范圍(MHz)輸出功率范圍(dBm)相位噪聲(dBc/Hz)諧波抑制(dBc)

1.3系統(tǒng)關(guān)鍵指標(biāo)：頻率范圍頻率步進(jìn)相位噪聲(phasenoise)雜散(spur)鎖定時間(locktime)相位余量和環(huán)路帶寬2目前板卡中鎖相環(huán)的設(shè)計在目前RRU的設(shè)計中，本振模塊選用的是NATIONALSEMICONDUCTOR公司的IC鎖相環(huán)LMX2531系列，其功能框圖如圖1圖1所示VtuneFoulFtEsVLD55圖1PLL功能框圖OSCinQiSCirrDATACLKLkVtuneFoulFtEsVLD55圖1PLL功能框圖OSCinQiSCirrDATACLKLkQEVregVCOVratVCOFLiXJR——Wr-RDividerLMX2531是芯片級的鎖相環(huán)，因采用小數(shù)分頻模式，鑒相頻率較高，相對整數(shù)分頻的器件帶內(nèi)相噪較好，彌補了內(nèi)部集成VCO性能一般的劣勢，同時因環(huán)路濾波器環(huán)路帶寬相RDividerLMX2531內(nèi)部集成了參考分頻器、可編程分頻器、鑒相器、第三、四階環(huán)路濾波器、告警電路、超低噪聲LDO及抑制小數(shù)雜散的電路，功能強大、封裝較小、對直流電源噪聲指標(biāo)要求較低。圖2為LMX2531的典型應(yīng)用，PLL外圍電路的設(shè)計以此為依據(jù)。由于目前設(shè)計對頻率鎖定時間要求較低，所以不需要快速鎖定功能，去掉R2PLF。

TCXOVccPULVccDIGVocVCOVOCBUFPower1?—ILLLMX2531山CJ山1W藍(lán)QN-JU￡VregPLLiVregPlLIVregDlGVregVCOTCXOVccPULVccDIGVocVCOVOCBUFPower1?—ILLLMX2531山CJ山1W藍(lán)QN-JU￡VregPLLiVregPlLIVregDlGVregVCOVrafVCQVregBUF1O0pFMicrocontroller圖2LMX2531的典型應(yīng)用2.1設(shè)計主要考慮因素1.環(huán)路帶寬鎖相環(huán)環(huán)路帶寬內(nèi)的相位噪聲主要由參考信號、分頻器（R和N）和鑒相器的噪聲決定；環(huán)路帶寬外的相位噪聲主要由VCO的噪聲決定。為了達(dá)到對噪聲的最佳抑制，只要把環(huán)路帶寬f選擇在VCO的相位噪聲和鎖相環(huán)環(huán)路帶寬內(nèi)相位噪聲相等時對應(yīng)的交點頻率上，鎖n相環(huán)輸出的相位噪聲功率就最小。LMX2531系列的鎖相環(huán)環(huán)路帶寬內(nèi)相位噪聲的近似計算公式如下：相位噪聲=相位噪聲本底+101og（鑒相頻率）+201og（分頻次數(shù)）2.雜散雜散是鎖相環(huán)設(shè)計中的一個重要問題。最常見的雜散為鑒相泄漏，主要是由于電荷泵不匹配和電荷泵泄漏引起的。它出現(xiàn)在距離本振頻率整數(shù)倍鑒相頻率處。因目前的設(shè)計中鑒相頻率值選用較大，所以環(huán)路濾波器對雜散抑制較大，一般都在80dBc以下，對性能的影響可忽略。在設(shè)計中，主要用提高鑒相頻率和優(yōu)化環(huán)路濾波器的方法來抑制鑒相雜散。電源和參考信號也會引入一定的雜散，需要用噪聲低的LDO抑制電源噪聲，使環(huán)路帶寬盡量窄以抑制帶外參考雜散，同時也需要有較高質(zhì)量的參考信號。LMX2531為小數(shù)分頻器件，所以小數(shù)分頻引入的雜散也需關(guān)注。小數(shù)雜散出現(xiàn)的頻率為中心頻率土鑒相頻率*k/NUM（k=l、2...NUM其中NUM為小數(shù)分頻的分母）。小數(shù)分頻雜波可通過提高▽-》調(diào)制器的級數(shù)和為小數(shù)分頻序列增加隨機性來抑制。這兩種方式在芯片內(nèi)部處理單元中都已包含，可通過修改相應(yīng)寄存器數(shù)值選擇使用。整數(shù)邊界雜散會固定產(chǎn)生在鑒相頻率整數(shù)倍處，當(dāng)本振頻點距離鑒相頻率整數(shù)倍很近時，由于環(huán)路濾波器對其抑制很小，從而使整數(shù)邊界雜散較大，在設(shè)計時最好能提高鑒相頻率，選擇合適的鑒相頻率來避開整數(shù)邊界雜散。目前設(shè)計優(yōu)缺點及改進(jìn)方法優(yōu)點目前使用的器件采用了內(nèi)部集成VCO,應(yīng)用方便，節(jié)省PCB面積。缺點應(yīng)用不夠靈活，相噪指標(biāo)可優(yōu)化空間不大。3.改進(jìn)方法主要需要考慮對雜散和相噪進(jìn)行優(yōu)化。影響本振雜散和相噪的因素主要分為兩部分，一部分為鎖相環(huán)內(nèi)部因素，主要指VCO的性能，環(huán)路帶寬的設(shè)計等，一部分為外部因素，主要指的是提供給鎖相環(huán)的參考信號和電源。從外部因素考慮，為了獲得較好質(zhì)量的本振信號，需要保證參考信號和電源的質(zhì)量。從內(nèi)部因素考慮，對于雜散，目前存在的最大問題是整數(shù)雜散的問題，如果要求本振可用范圍比較寬，可以提高鑒相頻率，選擇合適的鑒相頻率避開整數(shù)雜散點。1mx2531系列的鑒相頻率最高到32MHz,如果需要更高的鑒相頻率需要更換其他芯片，例如1mx2541系列，但會增加成本。對于相噪的優(yōu)化，目前芯片級集成V