EasyPLL简化先进锁相环路的设计过程 EasyPLL简化先进锁相环路的设计过程 引言 电脑辅助设计工具不但可以大幅缩短锁相环路的设计时间，还可改善电路设计。通过电 脑辅助设计工具，工程师可以更深入地了解设计背后的运作原理。若实际性能与理论预 测相符，工程师对整个设计会更具信心。若理论模型预测的性能高于实际性能，问题很 可能出在元件本身，例如元件过于灵敏，也可能是不恰当地使用元件。无论是哪一种情 况，都说明上述的理论模型非常有用。理论模型必须能与实际测量出来的数据进行比较 ，才可显示其实际效用。 锁相环路滤波器设计的 基本原理 环路滤波器必须采用外置元件，而这些元件对系统性能有极大的影响。只要从中作出适 当的取舍，便可改善环路滤波器的设计，甚至无需将锁相环路芯片重新设计，也可提升 其性能。 图 1 所示的滤波器由 5 部分组成。设计滤波器时必须明白这5方面的局限。第一个局限是闭环系统必须有特定的 环路带宽。第二个局限是应按照规定采用适当的相位容限。换言之，这两个局限已就阻 尼系数及自然频率两方面作出限定。许多设计都会将这两个因素的影响计算在内，但余 下的三个局限仍需解决。例如，应如何选择环路带宽及相位容限。一般来说，若要选择 理想的环路带宽，必须在开关速率及寄生性能之间作出取舍。一般的应用都会将相位容 限定于 50 度左右，但实际的相位容限需视具体设计而定。 [pic] 图 1  锁相环路系统 即使环路带宽及相位容限已确定，系统仍受另外三个局限的制约。第三个局限是必须找 出可支持最高开关速度的理想极点，其实际大小可以根据Gamma优化参数计算出来。一直 以来，这个参数都预设为 1，不会特别列出，但这会令锁定时间增加 30% 以上。第四个局限是必须确定两个极点之间的比率。第二极点接近第一极点时的滤波效 果最好，但有关元件便无法实现，串行电阻会接近无限大，而靠近压控振荡器的电容器 则接近零。压控振荡器的输入电容通……