鎖相環(huán)通常由鑒相器（PD,Phase Detector）、環(huán)路濾波器（LF,Loop Filter）和壓控振蕩器（VCO,Voltage Controlled Oscillator）三部分組成。目前常用鎖相環(huán)有整數(shù)分頻和小數(shù)分頻兩種。衡量鎖相環(huán)性能的主要指標包括輸出頻率、跳頻范圍、跳頻步進、鎖定時間、相位噪聲、雜散、頻率穩(wěn)定度和頻率準確度等。
在設(shè)計PLL時，需要考慮方面很多，下面總結(jié)一些PLL設(shè)計的實際工程經(jīng)驗，方便PLL設(shè)計者參考。（1）輸出頻率和跳頻范圍主要決定于VCO和鑒相器。（2）環(huán)路外相位噪聲主要決定于VCO。（3）PLL的環(huán)路內(nèi)相噪聲可以根據(jù)以下公式估算：參考相噪+20lgN（N為倍頻次數(shù)）。（4）PLL的鑒相泄露雜散主要靠環(huán)路濾波器來抑制（5）PLL的電源要處理的很趕緊，否則會引起電源調(diào)制雜散，而落在環(huán)路內(nèi)的電源調(diào)六、制雜散很難濾除（6）PLL的參考、鑒相、環(huán)路、VCO各模塊之間要有良好的屏蔽和隔離，以防止電磁串擾和輻射產(chǎn)生的雜散（7）PLL環(huán)路在振動和高低溫下容易產(chǎn)生雜散，這主要是由于參考晶體振蕩下產(chǎn)生的相位抖動產(chǎn)生的雜散和溫度變化導致的參考晶體以及環(huán)路帶寬等的變化。對于振蕩雜散和高低溫雜散我們要對參考晶體做減振處理以及PLL環(huán)路中選擇溫度特性高的元件。（8）PLL的輸出頻率穩(wěn)定度等于參考的頻率穩(wěn)定度（9）PLL的輸出頻率準確度等于N*參考頻率準確度（N為倍頻次數(shù)）（10）對于整數(shù)分頻：跳頻步進=鑒相頻率=1/20到1/10的環(huán)路帶寬，而環(huán)路帶寬大則鎖定時間小，環(huán)路帶寬小則鎖定時間大。（11）對于小數(shù)分頻：跳頻步進≤鑒相頻率=1/20到1/10的環(huán)路帶寬，而環(huán)路帶寬大則鎖定時間小，環(huán)路帶寬小則鎖定時間大。（12）根據(jù)經(jīng)驗環(huán)路濾波器相位裕量在時，鎖定時間和過沖都可以設(shè)計的最小。小于的相裕會產(chǎn)生過度的過沖和振鈴，而大于則會導致一個過阻尼的環(huán)路，環(huán)路就會慢慢爬行到鎖定。（13）環(huán)路濾波器太窄就會造成相位延遲會大，最后變成正反饋，這時鎖相環(huán)就無法鎖定。（14）環(huán)路濾波器中的電阻會引進熱噪聲，這會增加帶內(nèi)帶外的相位噪聲。當電阻值超過約時，電阻引進的相位噪聲就不容忽視了，為了減小熱噪聲，必須設(shè)計一個高電流電荷泵，來最小化環(huán)路濾波器電阻及其帶來的電阻熱噪聲。（15）環(huán)路帶寬= 1/10 鑒相頻率時,對鑒相泄露的衰減為-30log(N) dB.N為分頻系數(shù),環(huán)路的帶寬每減小1/10,對雜散的衰減按-10dB增加,就是當環(huán)路帶寬Wc=1/100鑒相頻率時，對鑒相泄露的衰減鑒相泄露為 -40log(N)
（16）鑒相器電流泵輸出電流一般為1uA到20uA。鑒相器電流泵輸出電流過小會惡化輸出相噪，過大會導致環(huán)路帶寬增大，惡化帶內(nèi)相噪，需要更大的鑒相頻率
VCO是頻率合成器中的重要器件，其輸出頻率受電壓控制，可以做成很寬的調(diào)諧范圍，制作出寬帶跳頻的頻率源。VCO主要考核指標包括中心頻率、調(diào)諧范圍、壓控振蕩器的增益、調(diào)諧線性度、相位噪聲、輸出信號頻譜純度（雜散和諧波）、輸出電壓幅值等。 在設(shè)計VCO時，VCO振蕩回路中三極管/場效應管的靜態(tài)和動態(tài)工作特性非常重要，VCO的噪聲基本上都是牽制于三極管，而另一部分噪聲就受制于電源，但是這部分較三極管本身特性容易控制。其次就是變?nèi)莨艿碾妷嚎刂铺匦?，可以說這個控制跟VCO最后的控制靈敏度是同一等級的。 對于VCO的設(shè)計，還需要注意很多方面，下面總結(jié)一些VCO設(shè)計時實際工程經(jīng)驗，方便VCO設(shè)計者參考。（1）電源濾波在振蕩器中尤為重要，當濾波效果不是很好時，打開帶寬，會發(fā)現(xiàn)抖動非常厲害，由于濾波不凈，對槽路諧振頻率進行調(diào)制，對應在頻譜儀上就出現(xiàn)了頻譜在幾百kHz帶寬內(nèi)進行掃頻。（2）槽路中的電感不能太小，不然頻率很容易受到負載遷引。（3）供電Vcc和調(diào)諧電壓Vt返回端必需接到PCB接地板面。VCO接地面也必須接到PCB的接地面上，保證公地，等電位；因此VCO接地管腳必須全部焊接接地面上。（4）必須使用良好的，低噪聲電源。理想的用DC干電池做Vcc和調(diào)諧電壓Vt，這樣可以提供最佳的全局性能。（5）VCO輸出必須直接連接到具有良好負載阻抗的終端，在VCO和外部負載之間使用一個電阻網(wǎng)絡(luò)或者放大器進行隔離。（6）連到調(diào)諧端的連接線必須盡可能的短，盡量走高阻線，而且必須屏蔽，隔離，去耦，使VCO免于外部噪聲的調(diào)制。低噪聲的電源必須用來作為調(diào)諧電壓Vtune的供電。在PLL回路里面環(huán)路濾波 。器就起了這個作用，產(chǎn)生盡可能低的交流分量，保證直流通路。（7）VCO輸出20％的相對帶寬是容易達到的，最寬的可輸出超倍頻程帶寬。寬帶VCO帶來了輸出頻帶的好處，同時也使壓控靈敏度增大，導致輸出相位噪聲變差，頻帶每增加一倍，相位噪聲惡化20lg2，希望對做頻率源的通知有點用處
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