AD9901
rev. b –7–
10
0%
100
90
500mV
200ns
图示 8. ad9901 输出 波形
(f
O
<< f
I
)
它 是 重要的 至 便条 那 这 斜度 的 这 转移 函数 是
常量 near 它的 中点. 许多 数字的 阶段 comparators 有
一个 范围 near 这 锁 要点 在哪里 它们的 增益 变得 至 零, 结果-
ing 在 一个 “dead zone.” 这个 导致 增加 阶段 噪音 (jitter) 在
这 锁 要点.
这 ad9901 避免 这个 dead zone 用 shifting 它 至 这 终止-
点 的 这 转移 曲线, 作 表明 在 图示 7. 这 在-
creased 增益 在 也 终止 增加 这 有效的 错误 信号 至
拉 这 振荡器 后面的 在 这 直线的 区域. 这个 做 不
影响 阶段 噪音, 这个 是 far 更多 依赖 在之上 锁 区域
特性.
它 应当 是 指出, 不管怎样, 那 作 频率 增加, 这
直线的 范围 是 decreased. 在 这 ends 的 这 发现 范围, 这
涉及 和 振荡器 输入 approach 阶段 排成直线. 在 这个
要点, 回转 比率 限制的 在 这 探测器 effectively 增加
阶段 增益. 这个 减少 这 直线的 发现 用 nominally
3.6 ns. 因此, 这 典型 发现 范围 能 是 建立 用
calculating [(1/f – 3.6 ns)/(1/f)]
×
360
°
. 作 一个 例子, 在
200 mhz 这 直线的 阶段 发现 范围 是
±
50
°
.
away 从 锁, 这 ad9901 变为 一个 频率 discrimina-
tor. 任何 时间 也 这 涉及 或者 振荡器 输入 occurs 两次
在之前 这 其它, 这 频率 高 或者 频率 低 flip-flop
是 clocked 至 逻辑 低. 这个 overrides 这 xor 输出 和
holds 这 输出 在 这 适合的 水平的 至 拉 这 振荡器
对着 这 涉及 频率. once 这 发生率 是 在里面
这 直线的 范围, 这 阶段 探测器 电路 takes 在 又一次.
结合 这 频率 discriminator 和 这 阶段 探测器
排除 locking 至 一个 调和的 的 这 涉及.
图示 8 显示 这 效应 的 这 “frequency low” flip-flop 当
这 振荡器 频率 是 更 更小的 比 这 涉及 输入.
这 narrow 脉冲, 这个 结果 从 循环 当 二 积极的
涉及-输入 transitions 出现 在之前 一个 积极的 vco 边缘,
增加 这 直流 意思 值. 图示 9 illustrates 这 inverse 效应
当 这 “frequency high” flip-flop reacts 至 一个 更 高等级的
vco 频率.
图示 10 显示 这 输出 波形 在 锁 为 50 mhz opera-
tion. 这个 输出 结果 当 这 阶段 区别 在
涉及 和 振荡器 是 大概 –
π
rad.
ad9901 产品
这 图示 在下 illustrates 一个 阶段-锁 循环 (pll) 系统
utilizing 这 ad9901. 这 第一 步伐 在 designing 这个 类型 的
电路 是 至 characterize 这 vco’s 输出 频率 作 一个 func-
tion 的 tuning 电压. 这 转移 函数 的 这 振荡器 在
这 图解 是 显示 在 图示 11.
10
0%
100
90
500mV
200ns
图示 9. ad9901 输出 波形
(f
O
>> f
I
)
10
0%
100
90
500mV
5ns
图示 10. ad9901 输出 波形
(f
O
= f
I
= 50 mhz)
varactors tuning 电压 – 伏特
165
–1
vco 频率 – mhz
155
145
135
125
115
105
95
85
75
65
0
12 3 4 5 6
图示 11. vco 频率 vs. 电压
next, 这 范围 的 发生率 在 这个 这 vco 是 至 运作
是 examined 至 使确信 那 它 lies 在 一个 直线的 portion 的 这 transfer
曲线. 在 这个 情况, 发生率 从 100 mhz 至 120 mhz
结果 从 tuning 电压 的 大概 +1.5 v 至 +2.5 v.
因为 这 名义上的 输出 摆动 的 这 ad9901 是 0 v 至 –1.8 v,
一个 反相的 放大器 和 一个 增益 的 2 跟随 这 循环 过滤.
作 显示 在 这 illustration, 一个 简单的 被动的 rc 低-通过 过滤
制造 向上 的 二 电阻器 和 一个 tantalum 电容 排除 这
需要 为 一个 expensive 高 速 运算 放大 起作用的-过滤 设计. 在
这个 被动的-过滤 第二-顺序-循环 系统, 在哪里 n = 2, 这
damping 因素 是 equal 至:
δ
= 0.5 [
K
O
K
d
/n(
τ
1
+
τ
2
)]
1/2
[
τ
2
+ (
n/k
O
K
d
)]
和 这 值 为
τ
1
和
τ
2
是 这 低-通过 过滤’s 时间 con-
stants r1c 和 r2c. 这 增益 的 2 的 这 反相的 平台, 当
联合的 和 这 阶段 探测器’s 增益, 给:
K
d
= 0.572
v/rad
和 k
O
= 115.2 mrad/s/v,
τ
1
相等 1.715s, 和
τ
2
相等
3.11
×
10
–4
s 为 这 必需的 damping 因素 的 0.7. 这 illus-
trated 值 的 30
Ω
(r1), 160
Ω
(r2), 和 10
µ
f (c) 在 这
图解 近似的 这些 时间 constants.
这 增益 的 这 rc 过滤 是:
V
O
/v
I
= (1 +
sR
2
C
)/[1 +
s
(
R
1 +
R
2)
C
].
在哪里 k
O
K
d
>>
ω
n
, 这 系统’s 自然的 频率:
ω
n
= [
K
O
K
d
/n(
τ
1
+
τ
2
)]
1/2
= 4.5
kHz
.
为 一般 信息 关于 阶段-锁 循环 设计, 这
用户 是 advised 至 咨询 这 下列的 references: gardner,
阶段-锁 技巧
(wiley); 或者 最好的,
阶段 锁 循环
(mcgraw-hill).
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