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[参考译文] LMX2581：相位噪声优化

admin
Guru**** 1986845 points
Other Parts Discussed in Thread: LMX2581, LMX2541, CODELOADER, USB2ANY, PLLATINUMSIM-SW, LMX2531
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/696761/lmx2581-phase-noise-optimization

器件型号：LMX2581
主题中讨论的其他器件： LMX2541、 CODELOADER、 USB2ANY、 PLLATINUMSIM-SW、 LMX2531

尊敬的先生：

        非常感谢有关 LMX2581锁定问题的早期指导。 它显示了我在 PCB Vbias VCO 电容器中将所有频率从  3.3uF 更改为2.2uF、并将 VrREVCO 电容器从2.2uF 更改为1uF。

现在，我正在尝试优化1100MHz 时的相位噪声(使用2分频) ，我将相位检测器频率设置为10MHz。 我在  频谱分析仪中测量了 Muxout (在代码加载程序中设置为 N/4)，该值应为2.5MHz，这是非常干净的信号(非常好的相位噪声) 。 我也尝试过 Muxout (R/4)，它也是非常干净的信号(非常好的相位噪声)。 照片随附于 N_ref 和 R_ref

但是、当我看到1100MHz 的频谱时、相位噪声在远离载波的10KHz 处变得很差。 根据  评估板、我设置25KHz 的环路带宽和 C1=1.8nF、C2=56nF、R2=390欧姆、R3=270欧姆、C3=3.3nF 的48度相位裕度值。 但没有任何改进。 您能不能建议 我如何改善相位噪声(或者如何从载波传输到10KHz 处的尖峰)我尝试将相位检测器频率更改为20MHz、但问题仍然存在相位噪声不良。频谱连接为1100_Spectrum

N_ref.PNG

R_ref.PNG

1100_spectrum.PNG

另一个与环境测试相关的问题    是、对于任何 LMX2581、LMX2541或其他 LMx PLL、理想环路带宽和相位裕度应该是多少、从而使其通过6g rms 振动测试。

提前感谢

此致

磅杜布

Mibrowave Systems

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    TI__Guru**** 1986845 points
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    尊敬的 Dube：
    它看起来像是一个滤波器设计、与 PLL 设置不匹配。
    您能否将配置文件另存为 Codeloader 中的.mac 文件？
    我们的工程师可以直接加载、而不会出现拼写错误。 谢谢。

    此致、
    肖恩
  • 0
    TI__Guru**** 1986845 points
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    e2e.ti.com/.../setup_5F00_2581.txtDear先生，

             感谢您的提前回复。 我已附加了代码加载程序设置文件。 ' setup_2581"

  • 0
    TI__Guru**** 1986845 points
    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。
    尊敬的先生、我发送的是 setup_2581 .txt、而不是 setup_2581 .mac、因为.mac 文件无法发送。 但是、您可以在 codeloader 中使用此文件" setup_2581 .txt "、只需恢复并提供此文件的路径即可。 我已检查。
    此致
    LBdube.
  • 0
    TI__Guru**** 1986845 points
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    您好、LB、

    您的参考时钟输出格式是什么？ 正弦波、方波还是削波正弦波？ 您如何将参考时钟连接到 LMX2581？
  • 0
    TI__Guru**** 1986845 points
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    尊敬的先生：

    参考时钟是 Agilent 信号发生器的20MHz 正弦波。我已使用 R 计数器频率对 vy 2进行分频、相位检测器频率为10MHz。  LMX2581振荡器输入引脚处的电源输入 为+3dBm。 我 PCB 板上安装的外部环路滤波器值符合您的评估板 C1_LF=1.8nF、C2_LF=56nF、R2_LF=390欧姆、C3_LF=3.3nF、R3_LF=270欧姆、 C4_LF=3.3nF。

    此致

    LBDube

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    TI__Guru**** 1986845 points
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    LBDube、

    1、假设任何信号发生器频率都具有绝对可怕的相位噪声、因为情况几乎总是如此。 一个花费大量资金或者声称是低噪声的信号发生器不会使它具有低噪声。

    一个有用的实验是更改频率。 例如、如果这是信号发生器噪声、则将相位检测器频率保持在恒定的10MHz、并尝试以下操作： 对于 FPD = 10MHz、请尝试10MHz 输入、R=1、对于 FPD = 10MHz、请尝试20MHz 输入、对于 FPD = 10MHz、请尝试100MHz 输入、对于 FPD = 10MHz、请尝试1000MHz 输入、对于 FPD = 100、请尝试10MHz 输入。 它们都应具有相同的相位噪声、但如果更高的输入频率具有更好的相位噪声、通常这会指向噪声信号发生器。

    2.假设输入基准无噪声，您应该期望较低的环路带宽，因为它是相位检测器频率、电荷泵增益和 VCO 增益的函数。 在您的情况下、电荷泵增益非常接近、但相位检测器频率为一半、这应减少环路带宽。 根据我们的 PLLatinum Sim 工具、原始环路带宽为21.7kHz (但这取决于所选的 VCO 内核、VCO 内核可为2.7GHz 的 VCO2或 VCO3)。 现在、如果您将参数从默认值更改为设置的默认值(KPD=3.0与2.4、FPD =10与20、Fvco =2200与2700)、这会将环路带宽从21.7降低到13.6 (如果器件选择 VCO2)或17.4kHz (如果器件选择 VCO1)。 实际上、13.6kHz 看起来接近于您得到的结果。 "峰值"可能与相位裕度无关、而是与环路带宽内的 VCO 噪声裁剪相关并导致这种影响。 默认情况下、器件从 VCO3开始、这意味着如果工作正常、器件将尝试 VCO2、因此您可能会看到 VCO2。


    总之：
    1.确保您没有查看输入基准噪声。
    2.确保 HIS 不是由环路动态引起的。 即、将 VCO 设置为 VCO1与 VCO2、然后查看是否存在差异。 尝试与 EVM 指令进行比较、并更改 Fvco=2700和 FPD=20MHz。
    3.升级到 TICSPro (www.ti.com/.../TICSPro-SW) ，因为它更易于使用。 除非您使用并行端口电缆而不是并行端口来对 USB2ANY 进行编程、否则不鼓励使用 CodeLoader。 升级过程无痛、形状和感觉与 Codeloader 非常相似。
    4.试用我们的 PLLatinum Sim 工具(ti.com/tool/PLLatinumSim-SW)。 它对更改相位检测器频率、VCO 内核、环路滤波器和电荷泵增益的影响进行建模。 此外、如果我将 VCO2作为磁芯的10MHz 相位检测器频率计算在内、它还会预测10kHz 时的相位噪声峰值。

    此致、
    Dean
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    TI__Guru**** 1986845 points
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    e2e.ti.com/.../Setting2.txtDearDean 先生、

                     早上好。 感谢您的回复。

    1.对于信号发生器相位噪声、我将按照第1点的建议进行检查、我也将尝试更改信号发生器。 尽管我已经在 对数图中的频谱分析仪中检查了20MHz 和10MHz 信号发生器的相位噪声，但它还是非常好的。 我还将发送相位噪声图。

    2.我下载了 PLLatinum Sim 工具并计算了环路带宽。 对于10MHz、内核 VCO2、KPD=3.0mA、环路带宽为13.6KHz、您是正确的。 我附加了设置 setting2.txt。 请将其重命名为 setting2.sim 以在 PLLatinum Sim 工具中使用。

    3.升级至 TICSPRO：

    我之前使用的是 Codeloder。 我已将 clk、data、LE 和 GND 焊接到25引脚并行端口连接器并使用。

    我非常渴望使用此软件。 我还下载了该软件 。 但先生，我没有使用德州 USB2ANY 适配器。 我在计算机侧有简单的 USB 电缆 ，并将 5线连接 到 PCB 侧。 使用 USB 是否有任何捷径、或者我必须购买 USB 转 SPI 或 USB 转 UART 适配器接口。

    4.我认为你可以以更好和确定性的方式回答的另一个问题。

    我们通常会进行 ESS 和振动 等级=6g RMS 测试。 PLL 失去锁定、我们尝试优化扩展环路带宽、以便也保持锁定在振动平台上。 我们已经完成了 LMX2541和 LMX2531 的编写工作，并立即编写 LMX2581。 您能否建议理想的环路徽标宽度和相位裕度、以维持振荡器或 VCO 因振动而产生的任何频率漂移。 以及 PLL 在振动中失去锁定的原因。 请说明。

    注意事项

    LBDube

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    TI__Guru**** 1986845 points
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    您好、LB、

    我建议您联系您当地的销售代表以获取 USB2ANY。
    对于基准信号、我们看到了许多使用信号发生器的10MHz 或20MHz 输出的故障情况。 您可以将结果与信号发生器的10MHz 输出和信号发生器后面板的10MHz 参考输出进行比较。 您应该会看到差异。
    至于振动、如果您使用基于晶体的 PLL 参考时钟、则参考时钟的不稳定会使 PLL 不稳定或解锁。 通过使锁定时间更快、PLL 可以更快地对更改做出反应。 这意味着您需要稍微宽一点的环路带宽；大约50度的相位裕度。 使用 PLL SIM 找出平衡的解决方案。