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[参考译文] LMX2592:是否设置了以1Hz 步长从4.3GHz 到8.3GHz 的频率实现最佳相位噪声和杂散?

Guru**** 2535750 points
Other Parts Discussed in Thread: LMX2592, LMX2492, LMX2581

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/clock-timing-group/clock-and-timing/f/clock-timing-forum/779961/lmx2592-settings-for-best-phase-noise-and-spurs-with-a-1hz-step-size-from-4-3ghz-to-8-3ghz

器件型号:LMX2592
Thread 中讨论的其他器件: LMX2492LMX2581

尊敬的专家

我正在使用 LMX2592为 重视相位噪声和 SPU 的接收器应用生成本地振荡器(LO)。  LO 的频率范围约为4.3至8.3GHz、步长约为一赫兹。  该基准是一个极低噪声2GHz 源、可馈送可编程分频器以使频率处于 LMX2592 OSCin 的范围内。  您能否推荐输入路径频率和设置(调制器阶数、PFD 延迟、电荷泵电流等)与输出频率、以最大限度地降低相位噪声和杂散?

由于输出频率范围包括基准(6和8GHz)的倍数、因此可能存在整数边界杂散。  您能否建议如何使用乘法器来避免这些整数边界杂散?  为了帮助我了解这些问题、您能否提供一个使用评估板上的乘法器避免整数边界杂散的良好示例?

谢谢您的期待。

John

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    尊敬的 John:

    您的目标相位噪声是多少?
    您可以参考以下有关乘法器理论的应用手册。
    www.ti.com/.../snaa289
    数据表第8.1.5.1节也有一个示例。
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    你(们)好、Noel

    感谢您提供相关信息。 我的目标相位噪声抖动在40Hz 至40MHz 范围内为150fs rms。
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    尊敬的 John:

    150fs 通常不难满足、但是、由于步长以 Hz 为单位、因此您将会遇到很多小数通道、在某些通道中、杂散可能足够大、可以将抖动大幅增加到1000fs 以上。
    您是否需要满足所有通道的抖动规格?
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    你(们)好、Noel

    是的、我发现我平均可以满足超过数千个通道的150fs、但并非所有通道。 在某些通道上、存在巨大的相位噪声问题、这些问题大多可以通过更改 PFD 延迟设置来解决、这不一定与数据表中的表2一致。

    例如、FPD 在2e9/14 (142857,142.9Hz) N div 在18、三阶混频、输出频率5、184 999 999.9Hz、PFD 延迟根据数据表设置为2 (6周期延迟):在器件的一个实例中、我测量大约143fs 的抖动。 但是、对于该器件的其他三个实例、我测量的抖动为13ps! 通过将 PFD 延迟设置为1 (4周期延迟)、可以将抖动提高到143fs。 您能解释一下区别吗?

    是否需要改变不同器件之间的 PFD 延迟才能获得良好的性能? 我不想为了每个频率阶跃而单独对每个器件进行调优。 您能否建议一种更好的方法在所有器件上的所有频率阶跃上获得良好的性能?

    John

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    John、

    小数杂散肯定是1Hz 通道间距的问题。 您可能会发现、可编程输入乘法器有助于改变相位检测器频率、并且可以减少小数杂散的许多(但不是整数边界杂散本身)。 乘法器可能会增加一些相位噪声、但您的小数杂散可能无论如何都会主导抖动。

    至于 PFD_DLY_SEL、我认为您不想在数据表中选择小于一的值、但可能选择较大的值可能更容易接受。 您一定要谨慎一些、以避免它成为每个部件的特定部件优化。 因此、在您的示例中、降低 PFD_DLY_SEL 可能是我要小心的事情。 此外、即使同一器件在温度范围内也可能无法保持。 话虽如此,13 ps 与143 fs 似乎有相当大的差异

    此外、确保 PLL_N_PRE 是较小的2分频值、以实现更好的小数杂散。

    此致、
    Dean
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    你(们)好,迪

    感谢您的帮助。 我不能完全确定"此外、确保 PLL_N_PRE 是更小的2分频值、以实现更好的小数杂散。"。 请您进一步解释一下吗?

    谢谢

    John

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    你(们)好,迪

    另一个问题:数据表为什么参考 PFD 延迟到 N 分频器? 《PLL 性能》这本书是您最优秀的一本书。。。。 是否将其引用到 FPD?

    谢谢

    John
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    John、

    在我的书中、我将介绍单个 PFD 架构、PFD_DLY 适用于 LMX2492和 LMX2581等器件。
    LMX2592具有略有不同的双路 PFD 架构。 这确实会在 N 分频器中产生延迟、但效果类似、但不完全相同。 例如、如果您将此值设置得过低、超出数据表的合法值、则在某些情况下可能会导致 PLL 失去锁定。

    此致、
    Dean
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    你(们)好,迪

    好的、谢谢、对于 LMX2592、优化每个 N 分频器的 PFD 延迟设置是合理的。

    您还能解释一下"此外、确保 PLL_N_PRE 是较小的2分频值、以获得更好的小数杂散。"吗?

    谢谢

    John

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    John、

    当在分数模式下使用预 N 分频器2运行时、这会将分辨率降低2倍并使频率偏差加倍。 这意味着杂散(在滤波之前)高出6dB、偏移频率为1/2 (因为您必须使分辨率为1/2来补偿分频)。 现在、当您将其更改为4时、偏移现在为1/4、理论上杂散高出12dB。 因此、对于小数杂散、prEN 除以2比 PREN 除以4更好。

    此致、
    Dean
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    你(们)好,迪

    感谢您回答了该问题。

    不过、我的主要问题仍未解决-在我的频率范围内、相位噪声和杂散的最佳设置是什么?

    此致

    John

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    John、

    好的、要重申这个问题、您需要以1Hz 的阶跃将4.3调整为8.3GHz。 您的输入频率为2GHz 源、后跟一个分频器。
    始终有一些试用和优化、但这里是一个起点。

    修复:
    MUS_ORDER = 3

    现在有2个设置:
    设置1:
    Fosc = 2000MHz/10 = 200MHz
    FPD = 2000MHz/10 = 200MHz
    CPG = 15mA
    PLL_DEN = 2000000
    FNUM 按1步执行

    设置2:
    Fosc = 2000MHz/8 = 250MHz
    FPD = 2000MHz/8 = 250MHz
    CPG = 12mA
    PLL_DEN = 2500000
    FNUM 按1步执行

    现在将 Fvco%FPD 定义为到最接近的整数边界的距离。 因此、如果您的 VCO 为6505MHz 且 FPD = 200MHz、则 Fvco%FPD 将为95MHz

    现在、对于每个频率计算:
    X = Fvco % 200MHz
    y = Fvco % 250 MHz

    如果 x>y,请选择设置1,否则选择设置2。

    因此、这应考虑远离2GHz 乘法的所有频率。

    但是、6 GHz 和8 GHz 的接近(例如在3MHz 以内)时、相位检测器的频率是多少?
    为此、我将尝试使用可编程输入乘法器。 例如、您可以尝试以下操作:

    Fosc = 2000MHz/8 = 250MHz
    PLL_R_PRE=6
    MULT = 5
    FPD = Fosc/PLL_R
    FDEN=1250000000
    FNUM 步长为6

    此致、
    Dean
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    非常感谢您的建议。