[参考译文] LMX2820EVM：相位噪声和电荷泵电流

您好、Onur、

我想说"对于较高的电荷泵电流模式、PLL 噪声更好"会更准确。 但是、环路带宽也会发生变化、电荷泵电流越高、带宽就越高(所有其他条件相同)。 随着电荷泵增益的增加、带宽的变化有可能会随着带宽的增加而在更高偏移时增加噪声。

下图通过采用具有2.8mA 电荷泵增益的 PLL 噪声(红色虚线)的比较迹线来展示这一点。 将其与标记为 PLL 的红色实线迹进行比较、您将看到电荷泵增益的增加降低了1/f 噪声并降低了 PLL FOM。

您的屏幕截图显示了环路带宽未设置为相等。 在第一种情况下、环路带宽为10s kHz；在第二种情况下、环路带宽为100s kHz。 如果您在具有不同电荷泵增益的相同带宽下重新设计环路滤波器、您可能会发现结果不同。

在下一个屏幕截图中、我已将15.4mA 电荷泵情况的环路带宽降低至与2.8mA 情况相同-大约97kHz。 比较迹线(红色虚线)仍然是之前的2.8mA 电荷泵情况、具有默认的 EVM 环路滤波器值。 但是、现在我们更改了15.4mA 情况下的环路滤波器值、以便更紧密地匹配环路带宽。 很明显、随着电荷泵电流的增加、PLL 相位噪声会更好。 但是、总体噪声会大幅增加、因为环路滤波器的衰减程度不会像 VCO 噪声那样高。

现在、更重要的是：您的振荡器输入(绿色迹线)完全占据了总噪声的主导地位。 当基准噪声主导应用时、几乎没有任何理由使用 PLL 参数。 我将在下面上传用于评估的100MHz Wenzel 振荡器。

回答您的问题：

1. 我们使用100MHz Wenzel OCXO 针对1/f 噪声和品质因数对 PLL 进行特性测量。 使用 Keithley 2400 SMU 对电荷泵电流进行表征、假设电荷泵将以大约1.25V 的输出运行(VCO 校准完成后的良好假设)。 使用 E5052B (对于较高的频带、使用 E5053A)对 VCO 进行表征、使用具有三态电荷泵的控制电压端口来确定开环电压和增益特性。 输出本底噪声是在我们能够单独测量的最高偏移量下测量的、对于 VCO 直接输出、VCO 乘法器输出和通道分频器输出。 一旦我们具有1/f、PLL FOM、电荷泵电流、VCO 系数和本底噪声、 PLL 模型完全由基准噪声、环路滤波器噪声、PLL、VCO 噪声和输出缓冲器本底噪声的传递函数进行仿真(如相位噪声图中不同色线所示、与总相位噪声进行对数求和)。
2. PLLatinum Sim 对环路传递函数进行建模、可以使用任何环路滤波器系数计算任何偏移的传递函数。 实际上、测量 PLLatinum Sim 所需的传递函数系数时完全不需要环路滤波器系数、但 PLL FOM 除外、其中环路滤波器专为非常高的伽马设计、可在一定偏移处显示 PLL FOM、我们可以推离滤波器/VCO 噪声。 因此、对于任何合理的环路滤波器值、PLLatinum Sim 的相位噪声模型应接近于实际结果。
3. 我附加了我们从100MHz Wenzel OCXO 获取的相位噪声跟踪数据。

e2e.ti.com/.../0020.100-MHz-Wenzel-501_2D00_4623G.txt

此致、

Derek Payne

感谢您的快速响应。

100MHz Wenzel OCXO 相位噪声值看起来非常好。

在数据表图6.1中、电荷泵电流值是多少？ (1.4mA、2.8mA…)

在数据表图6.1中、环路滤波器的值是否与 LMX2820EVB 相同？ (C1LF：470pF、C2LF：68nF、C3LF：2.2nF、R2LF：68.1、R3LF：18.2)

提前感谢您的帮助。

您好、Onur、

电荷泵电流设置为最大值 值。

除了 C1LF、环路滤波器相同、测量值为390pF。 这不会对相位噪声产生明显的影响。