设计和评估简单锁相环模型
这个例子展示了如何使用参考体系结构设计一个简单的锁相环(PLL),并使用PLL测试台对其进行验证。
锁相环是一种频率合成器系统,它产生的输出信号的相位取决于其输入信号的相位。在最简单的形式下,锁相环由相位/频率检波器(PFD)、电荷泵、回路滤波器、压控振荡器(VCO)和反馈回路中的时钟分频器组成。PFD和电荷泵一起产生一个与其两个输入信号的相位差成比例的误差信号。环路滤波器去除了驱动VCO的错误信号的高频成分。VCO的输出通过时钟分压器馈送到PFD的输入,产生一个负反馈循环。
混合信号块集™提供了设计简单锁相环模型的参考体系结构和测试台,以验证所设计的模型满足设计规范。
建立锁相环测试台模型
打开模型simplePLL
作为支持文件附加到这个示例中。该模型由一个带单模预估器的整数N锁相环和一个锁相环测试台块组成。
open_system (“simplePLL.slx”)
锁相环规格和减值
使用的数据表Skyworks SKY73134-11设计锁相环系统锁定在2.8 GHz。
双击“Integer N PLL with Single Modulus precaler”块,打开“块参数”对话框,并验证这些设置PFD而且电荷泵选项卡。*在电荷泵选项卡,输出电流被设置为2.7
妈的死区补偿而且输入阈值参数保持默认值。
在VCO选项卡,VCO的敏感性被设置为
20.
MHz / V。的免费的运行频率略低于目标锁定频率,并设置为2.78
GHz。的相位噪声频率偏移被设置为[100e3 1e6 3e6 10e6]
赫兹和相位噪声电平(dBc/Hz)被设置为[−108−134−145−154]
dBc / Hz。
考虑到锁相环的参考输入频率为
1.6
兆赫,时钟分频器的价值和最小时钟分压器值在预定标器TAB设置为.
在循环过滤选项卡,环路带宽被设置为
160
kHz,参考输入频率的1/10。相位裕度保持在默认的45度。过滤器组件值自动计算。
在分析选项卡,开环的分析而且闭环分析阴谋被选中。
绘制预模拟锁相环动力学图
单击情节循环动力学按钮,查看预仿真结果,评估系统的稳定性。
闭环分析包括极零映射、幅值响应、阶跃响应和脉冲响应。系统的3db带宽为288.51
kHz。系统稳定。
开环分析由锁相环系统的波德图组成。相位裕度为44.1
度和单位增益频率是159.9
kHz。
改进锁相环相位噪声测量试验台
双击PLL Testbench打开块参数对话框,并验证这些设置刺激选项卡,锁相环的输入信号被定义为的方波1.6
MHz。
在设置选项卡,检查相位噪声选择测量选项。操作的频率而且锁定时间取消选择测量选项。设置分辨率带宽来
50
kHz,不。谱平均来4
而且推迟时间来1.5 e-5
年代。
在目标指标选项卡,设置相位噪声(dBc / Hz)来
[−108−134−145−154]
,与锁相环相位噪声剖面相同。
绘制锁相环相位噪声剖面
运行以下模拟1.35的军医
s.仿真结果显示在锁相环测试台的图标上。在特定频率偏置处测得的相位噪声电平与目标值一致。
双击PLL Testbench块以打开块参数对话框。单击绘制相位噪声剖面图按钮。锁相环工作频率为2.8
GHz,实测相位噪声轮廓与目标轮廓相匹配。