鎖相環(huán)性能度量標(biāo)準(zhǔn)解讀

鎖相環(huán)性能度量標(biāo)準(zhǔn)包括品質(zhì)因數(shù)、噪聲基底、閃爍噪聲模型。

一個(gè)理想鎖相振蕩器的相位噪聲主要取決于以下因素：

a.VCO的頻率和鑒相器；

b.VCO的靈敏度kvco、VCO和參考振蕩器相位噪聲曲線;

c.電荷泵電流、環(huán)路濾波器和環(huán)路帶寬；

d.工作模式：整數(shù)、小數(shù)調(diào)制樣式。

(1)PLL相位噪聲

鎖相環(huán)對(duì)輸出相位噪聲的貢獻(xiàn)可以用PLL噪聲基底及PLL閃爍噪聲（又叫1/f噪聲）的品質(zhì)因數(shù)來表征，見下式（1）：

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（3）品質(zhì)因數(shù)的計(jì)算方法

品質(zhì)因數(shù)（FOM）本質(zhì)上是PLL和VCO的歸一化噪聲參數(shù)，它有助于快速評(píng)估PLL在所要求的VCO、頻偏及鑒相器頻率下的性能水平。一般來說，合成器在閉環(huán)帶寬內(nèi)以PLL IC噪聲為主；在環(huán)路帶寬外（在遠(yuǎn)離載頻的頻偏）以VCO開環(huán)相位噪聲為主。因此，通過將環(huán)路帶寬設(shè)置為PLL相位噪聲曲線與VCO自由運(yùn)行相位噪聲曲線相交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻率值【即PLL相位噪聲曲線與VCO開環(huán)相位噪聲曲線相交于一點(diǎn)，環(huán)路帶寬等于該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻率】，來快速評(píng)估PLL的閉環(huán)性能。

品質(zhì)因數(shù)在估計(jì)噪聲參數(shù)時(shí)也有用，這些噪聲參數(shù)會(huì)輸入到閉環(huán)設(shè)計(jì)工具（比如Hittite PLL Design），Hittite PLL Design工具能夠給出關(guān)于閉環(huán)相位噪聲的更準(zhǔn)確評(píng)估，以及PLL環(huán)路濾波器的元件值。