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[参考译文] LMX2581:VCO 校准时间-花费太长!

Guru**** 1815690 points
Other Parts Discussed in Thread: LMX2581, LMX2581EVM, CODELOADER
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/748141/lmx2581-vco-calibration-time---takes-much-too-long

器件型号:LMX2581
主题中讨论的其它部件:, CODELOADER

我们在较宽范围内使用 LMX2581、步长较小、f=0.9-1.8和1.8-3.6GHz、步长 df=1-2kHz。

我们注意到不同的频率区域、其中 VCO 校准时间花费的时间非常长、在某些区域中为几毫秒

一个非常明显的区域、最长可达10ms!

通过我们的控制软件计算和编程的 VCO 预选、以及 CAP_CODE=47的常规锁定

时间小于100us、可在锁定检测信号中看到、当然也可在零跨度模式下使用频谱分析仪轻松看到

当"IC AUTOMUTE"功能打开时。

我已经使用示波器监控了调谐电压。 当 FCAal 激活时、其范围略高于1.4V

降至1.2V 左右。

根据我的观察结果、很明显、当在频率变化期间启用 FCAL 时、会向施加固定电压

VCO 调谐引脚 、即 VTune 稍微低于1.4V、并在 短时间(几个10us)内保持恒定。

临界频率范围-具有较长 FCAL 时间的频率范围恰好位于该区域、其对应位置

调谐电压也略低于1.4V。

H/W 与 EVAL 板、环路滤波器5阶、30kHz 带宽和 CPG=24非常相同。

有什么想法? 提前感谢您。

谢谢、

Konstantin

德国德累斯顿

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    德累斯顿

    我首先要尝试做的是确定这段时间的增加是由 VCO 校准时间还是模拟稳定时间引起的。

    如果您将电荷泵增益降低至4倍、环路带宽将显著降低、这将显著增加模拟稳定时间、但这对 VCO 校准时间没有影响。 因此、如果您看到大幅增加、这意味着这主要由环路稳定时间决定、这意味着增大环路徽标宽度可能会有所帮助。 另一方面、如果增幅很小、则意味着这可能是 VCO 校准时间的主导。

    另一个可以做的事情是、如果您的频率接近、尝试启用 NO_FCAL 位。 这有助于查看它是模拟 PLL 锁定还是 VCO 校准。

    此致、
    Dean
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    尊敬的 Dean:

    感谢您的快速响应。 我之前确实检查过-问题不是由模拟环路锁定时间引起的。

    延迟并非针对所有频率点发生、而是仅针对某些(周期性)频率部分发生。

    更改 CPG 值的变化很小。 在我看来、这是 FCAal 过程。

    请注意、我们在两个指示的锁定状态之间观察到很长的时间-通常为几毫秒、 但今天甚至高达300毫秒!

    为了说明我要附加3个文件。

    CH3 -紫色-锁定检测信号(LD)

    CH1 -蓝色-芯片选择(CS)

    Ch4 -绿色- Vtune

    a)在正常情况下、我们可以看到、在 CS 的上升沿之后、LD (紫色)变为低电平大约100us、然后再次变为高电平。 没关系。

    请注意、当 FCAL 启动时、调谐电压会变为某种或多或少的固定基准-可在第二部分的第一部分看到

    图形除法(绿色线迹)。

    b)每次扫描时、当 VTune 接近该电压时、LD =低电平的时间会增加。

    在此处查看350us。 距离情况 A 只有几 MHz)

     

    C)现在这是一个非常糟糕的状态- LD 在几 ms 内保持低电平。 请注意 VTune。

    d)我们通过实验发现、添加 了一个10-15 kOhm 的电阻器

    与引脚22 (VrefVCO)上的1uF 电容器并联 可部分改善该问题。

    e)我们已检查我们的控制测试软件程序(通过 USB 转 SPI 转换器的 Python)

    LMX2581-EVAL 板进行连接。 效果类似、但延迟稍小(仍然是10ms

    也见过)。 我想我可以排除 H/W 中的一些市长错误

    我们的问题如下:

    1) 1)其他人是否观察到与 FCAal 类似的效果?

    2) 2)您建议使用哪些设置(如果适用)来减轻影响?

    3) 3)我们将使用步长为1-2 kHz 的器件。 扫描时间在应用中非常关键。

    是否可以每隔1-2 MHz 运行一次 FCAL 程序? 那就是我们切换

    它关闭约1000个点、然后仅打开一段时间、关闭下一个1000点、等等。

    您可以推荐此类算法吗?

    4) 4) 您是否可以建议使用上述15kOhm 电阻器运行?

    非常感谢您的支持! 期待很快收到您的回复。

    谢谢、

    Konstantin

    (德国德累斯顿)

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    Konstantin、

    1) 1)我们没有观察到这种影响、也没有从其他客户那里听到这种情况。

    2) 2)有关设置的一些内容:
    答:在我们发布 LMX2581大约一年后、我们更改了寄存器 R9和 R10的可编程设置。 只需确保您具有该值即可。
    B.可能是 VCO 校准的结果。 例如、更改 VCO_SEL 可能会缓解这种情况、尤其是当 VCO 在内核之间切换时、您可以将其归因于此情况。 当您在内核之间切换时、芯片上的某些 LDO 电压会略有变化、因此可能需要改变方向。 我还这么说、因为您可以看到15k 电阻器的一些优势。

    3) 3) VCO 频带的宽度可能大约为20-30 MHz。 现在、如果您希望温度在锁定后显著漂移并且不执行 FCAL、我们确实需要大量裕度、但如果您在不进行校准的情况下执行1-2 MHz 操作是非常合理的、尤其是在您执行 FCAL 后不希望温度发生较大变化时。

    4) 4)我们从未尝试或试验过15千欧姆电阻器、也没有看到过这种需求、但如果它适合您、似乎是合理的。 我怀疑您也可能尝试查看 VregVCO 引脚。 也许有一些关于价值或特征(如 ESR)的东西可能很重要。 我们使用的是具有低 ESR 的陶瓷电容器、但您的电容器的 ESR 可能太低或太高。

    我这样说是因为 VregVCO 和 VrefVCO 都是 LMX2581内部 LDO 的输出引脚、如果放置15k Ω 负载似乎有所帮助、它可能会建议与 LDO 相关的东西。

    此致、
    Dean
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    尊敬的 Dean:

    很高兴听到您的声音。 我们感到惊讶- 没有人测量过这种影响?!

    因此、我们使用 TI 评估板 LMX2581EVM 重复了测试。

    H/W:原始状态、我们添加的唯一内容是 R32 (0欧姆)-为了使 UWire 52601-S10-8LF 连接器上的锁定检测信号可用。

    软件:我们基于 Python 的工具、PC - USB - FT2232H 微型模块- SPI - LMX2581EVM

    过程:初始化之后、我们通常只为每个点编程 Reg0 (一次)。 只有在必要时(在 Reg0之前)、Reg1、Reg2和 Reg3才被写入。

    固定参数:CPG=24、FL_TOC=10、FL_CPG=31、FRAC_order=2、FRAC_DITHER = 0、 CAPCODE = 47、OUTA_PWR=16、OUTB_PD=1、VCO_DIV=2

    扫描:910-1899 MHz 输出(VCO_DIV2为1820-3798 MHz 内核频率)、10 kHz 步长、每个点的 FCAal。

    结果如下:

    x 轴:以 [MHz]为单位的输出频率、y 轴:以[us]为单位的频率变化时间(Ld =低电平的时间)。

    我们可以清楚地看到4个 VCO 范围。 根据数据表中的表5、开关在预先确定的频率下发生。 请注意、参数 VCO_SEL 匹配

    每个频率点及其寄存器 Reg1在需要时被重新写入。 我们还观察到高达1.5ms 的延迟和大约1ms 的大量延迟。 请忽略最低的

    大约100us 的点(这些点是由于测量原理而产生的)。

    正如我在上一个信息中所述,还有一个周期性。 只要调谐电压与校准期间施加的电压相似、就会观察到效果。

    以下是低于1GHz 的窄范围图:

    这里发生了什么?

    关于您对 Reg9和 Reg10的评论-我们使用的是数据表 SNAS601G (2012年8月–2014年9月修订版)。 是这样吗?

    按此方式、文档第29页上似乎存在错误。  FL_INV 的分配在位22上。 但是、Codeloader S/W 会将其写入位置位25、

    考虑到其他分组(我们将其写为 Codeloader S/W)、这看起来更合乎逻辑。

    请、您能否将此数据传递给该器件的 IC 设计人员? 可能是该组中的某个人有一个想法。

    遗憾的是、对于我们的扫描应用、总斜坡时间非常关键、这个问题在我们几乎为系统和做好准备时出现

    它会带来很多问题。

    我们希望 TI 能在这里提供帮助!

    谢谢、

    Konstantin

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    Konstantin、
    1.数据表2014年9月正确。
    2.我正在使用 TICSPRO、但我想看一下这个位。
    3.我与设计师一直保持联系,但没有任何见解可以补充这一点

    我在实验室中尝试过这种方法。 首先、我尝试在整个 VCO 范围上下20MHz。 然后、1MHz 在该范围上下移动。 然后尝试了10kHz 步长、但仅在20MHz 频段中、因为我没有自动化。
    在任何情况下、我都没有看到问题。

    我查看了锁定检测、将其设置为数字锁定检测、并查看示波器上的负脉冲。

    此致、
    Dean