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寬帶CDMA發(fā)射機低相噪本振源的設(shè)計( 三 )

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為減小VCO輸入電容對環(huán)路濾波器的影響，規(guī)定其輸入電容應(yīng)小于10pF 。
圖3; PLL仿真結(jié)果

;; 4; 電路設(shè)計與仿真
為了方便電路的設(shè)計與調(diào)試，筆者編寫了一套ADSPLL仿真程序 。該程序可以靈活地選擇濾波器階數(shù)，并可在每次參數(shù)變化后一性給出與該次變化相對應(yīng)的相噪、雜散、相位余量等參數(shù)，使設(shè)計者在器件值變化后可了解PLL的整體特性 。
仿真軟件以環(huán)路濾波器Z參數(shù)中的Z21代表環(huán)路增益，從而使得環(huán)路濾波器拓撲結(jié)構(gòu)可以隨便調(diào)整 。另外，由于ADS軟件自身的優(yōu)點，該仿真軟件可以對任何指標(biāo)進行參數(shù)優(yōu)化，從而得出最優(yōu)的電路參量 。在相位噪聲方面，該仿真程序考慮了1Hz鑒相器相噪、VCO相噪以及環(huán)路濾波器各電阻所引入的噪聲 。總噪聲為各部分噪聲在PLL輸出端的疊加，如（6）式 。
TotalNoise(f)=10log(10PLLNoise(f)/10 10CCONoise(f)/10 10R2-Nsise(f)/10 10R3_Noise(f)/10 10R4_Noise(f)/10 10TotolSpur(f)/10)(6)
該程序給出了PLL電路的開環(huán)增益及相位變化 。相位余量對應(yīng)于增益為0dB時的相位變化 。考慮到本振源對ACPR參數(shù)的影響，在該仿真程序中加入比較頻率上的雜散噪聲 。
PLLIC的雜散噪聲由漏電雜散噪聲（LeakageSpur）和脈沖雜散噪聲（PulseSpur）構(gòu)成，其計算公式分別為：
LeakageSpur=BaseLeakageSpur 20log(LeakageCurrent/kφ) SpurGain（7）
PulseSpur=BasePulseSpur SpurGain 40log(Fcomp/1·Hz)（8）
其中，BaskLeakageSpur為常量16dBc，LMX2347的BasePulseSpur為-322dBc，SpurGain為雜散頻點上的環(huán)路增益，Leakage為電荷泵在三態(tài)高阻上的漏電流，Kφ為鑒相增益，F(xiàn)spur為雜散頻點的頻率 。
為增強對雜散噪聲抑制以提高鄰道抑制（ACPR）性能，并考慮到1.25MHz的比較頻率，本設(shè)計采用4階環(huán)路濾波器，在仿真過程中主要以雜散噪聲抑制為優(yōu)化目標(biāo)，優(yōu)化仿真結(jié)果如圖3，其中標(biāo)“□”的線為閉環(huán)增益與相位響應(yīng)，標(biāo)“×”的線為開環(huán)響應(yīng) ?！啊稹本€為總相位噪聲 。
（1）相位噪聲參數(shù)：根據(jù)仿真生的相噪密度，求得PLL電路產(chǎn)生的RMSPhaseerror=0.95°,EVM為1.66%<2%,滿足指標(biāo)要求；
（2）定時間：664.5μs；
（3）穩(wěn)定性：相位余量32°；
（4）2.5MHz上相噪與雜散之和為-157.4，可見該本振源的雜散噪聲對2.5MHz上的ACPR影響極小 。
以上方法可以廣泛應(yīng)用于各種寬帶CDMA（如WCDMA、CDMA2000等）通信電路的設(shè)計 。
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