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[参考译文] LMX2492:DDS-PLL 相位噪声测量与仿真

Guru**** 2386620 points
Other Parts Discussed in Thread: LMX2492EVM, LMX2492
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/713619/lmx2492-dds-pll-phase-noise-measurement-vs-simulation

器件型号:LMX2492

我一直在使用具有相位噪声测量模式的 Agilent E4407B 频谱分析仪测量通过以下设置生成的信号的相位噪声:

R&S SMU200A 矢量信号发生器用作400 MHz 采样时钟信号...

ADI AD9956 DDS 用于为...提供100MHz 参考信号

TI_LMX2492EVM (TI LMX2492 PLL + Macom MAOC-009265)生成9.5625GHz 信号,输入至...

Adi HMC814LC3B 定制电路板上的 x2乘法器、可提供19.125GHz 输出信号

 

我还仿真了 TI PLLatinum 中的相位噪声水平、下表比较了测量结果和仿真结果:

载波频率偏移(Hz)

测量的相位噪声水平(dBc/Hz)

仿真相位噪声水平(dBc/Hz)

测量/仿真相位噪声水平之间的视差(dB)

1e3.

-65.8

-75.2.

-9.2.

1e4.

-82.0

-84.5

-2.5

1e5.

-86.2.

-91.6

-5.4

1e6.

-92.1

-94.3

-2.2

 

除了1KHz 偏移之外,我得到了相当好的同意,您知道为什么我看到1KHz 的差异?

对于仿真、我从其数据表(https://cdn.rohde-schwarz.com/pws/dl_downloads/dl_common_library/dl_brochures_and_datasheets/pdf_1/SMU_dat-sw-en.pdf、第13页)中获取了 R&S SMU200A 相位噪声级别、并估算了 DDS 输出相位噪声、如下所示:

载波频率的偏移(Hz)

DDS [在100MHz 时、根据数据表估算]的残余相位噪声(dBc/Hz)

400MHz (dBc/Hz)时的基准相位噪声
[SMU200A]

100MHz 时基准的相位噪声(dBc/Hz)

总相位噪声(dBc/Hz)

1000

-123.

-114

-126.04

-121.25

1.00E+04

-131.

-133.

145.04

-130.83

1.00E+05

-138.

-136.

-148.04

-137.59

1.00E+06

-142.

-150

-162.04

-141.96

 

 

我从数据表中获取了 Macom MAOC-009265 VCO 的相位噪声、请注意、我没有将环路滤波器的默认值更改为默认值。 此外、我针对9.5625GHz 输出设置仿真、然后添加了6dB 以提供19.125GHz 下的仿真相位噪声水平。 我可以通过 TI PLLatinum 仿真文件发送。

请注意、当我在400MHz 下测量 SMU200A 矢量信号发生器输出的相位噪声或在100MHz 下测量 DDS 输出的相位噪声时、我没有得到非常明智的结果、因此使用数据表/计算结果将这些相位噪声值输入到 TI PLLatinum 中、 我认为 Agilent E4407B 频谱分析仪的相位噪声可能会影响测量结果:

  • SMU200A 矢量信号发生器测量的相位噪声:1KHz =-81.01dBc/Hz / 10KHz =-100.55dBc/Hz / 100KHz =-123.80dBc/Hz / 1MHz =-126.80dBc/Hz
  • 测得的 DDS 输出100MHz 的相位噪声–1KHz =-82.16dBc/Hz / 10KHz =-101.03dBc/Hz / 100KHz =-122.76dBc/Hz / 1MHz =-12730dBc/Hz

当我在 将板载 XO 用作基准的情况下测量 TI LMX2492EVM 4.8GHz 输出的相位噪声时–1KHz =-81.5dBc/Hz / 10KHz =-97.7dBc/Hz / 100KHz =-107.9dBc/Hz / 1MHz =-118.5dBc/Hz。

相对于 TI LMX2492EVM 用户指南(复制如下)第7页的图、相位噪声水平在10kHz/100kHz/1MHz 偏移时相似、但在1kHz 偏移时几乎高出10dB、 即、与上述 DDS-PLL 测量结果的相似之处–Agilent E4407B 是否无法在1KHz 偏移下准确测量相位噪声?

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    尊敬的 Peter:
    我认为差异来自 E4407B 的频谱纯度。 我们使用了 E5052B 来进行测量。 E5052B 的相位噪声比 E 系列频谱分析仪高30dB。
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    Noel、您好!

    我认为这可能是问题所在-此处显示了中心频率为1GHz 时的 E4407B 相位噪声水平(literature.cdn.keysight.com/.../5989-9815EN.pdf、第8页)。 尽管未说明、但可以假设载波在1KHz 偏移时可能为-78dBc/Hz 左右。
    从上面的测量结果可以看出、对于以下每项测量、在1KHz 偏移时具有-81dBc/Hz 的电平:(i) 400MHz 下的 SMU200A 矢量信号发生器、(ii) 100MHz 下的 DDS、(iii) 4.8GHz 下的 TI LMX2492EVM。 E4407B 相位噪声水平将解释这些测量。

    对于19.125GHz 的中心频率、未说明 E4407B 的相位噪声水平、如果这是在1KHz 偏移下完整 DDS-PLL 链测量的仿真/测量结果之间9.2dB 视差的原因、则必须明显高于低于5GHz 的中心频率、 情况可能是这样