集成压控振荡器的宽带锁相环能否取代分立式解决方案?

Robert Brennan 高级应用工程师 ADI公司

几乎每个RF和微波系统都需要频率合成器。频率合成器产生本振信号以驱动混频器、调制器、解调器及其他许多RF和微波器件。频率合成器常被视为系统的心跳,创建方法之一是使用锁相环(PLL)频率合成器。

传统上,一个简单的PLL将压控振荡器(VCO)输出频率分频,将其与一个参考信号进行比较,然后微调VCO控制电压以微调其输出频率。很多年来,PLL和VCO是两种单独的芯片——这就是分立解决方案。VCO产生实际输出信号;PLL监控输出信号并调谐VCO,以将其相对一个已知参考信号锁定。

分立解决方案有多个优点:

* 可设计每个分立芯片以提供尽可能好的性能。
* PLL和VCO之间的物理距离降低了交叉耦合效应,使输出端的干扰杂散信号最小化。
* 如果环路中的一个芯片损坏,只需更换较少的元件。

分立解决方案在频率合成器行业长期处于优势地位,但它也有缺点。一个主要问题是:为了容纳两个芯片及其所有支持元件,分立解决方案需要大量板空间。这导致终端产品尺寸较大且成本较高。

分立解决方案的另一个主要问题是传统VCO的输出频率范围较窄。典型VCO带宽为50 MHz至500 MHz;虽然可以达到2 GHz左右,但这需要基于运算放大器的有源滤波器。对任何希望实现更宽频率范围的人来说,这都是一个重大挑战。为了创建频率范围更宽的合成器,需要多个PLL、VCO、支持元件、滤波、开关和电源!这会使设计的板空间和成本呈指数式增加。分立解决方案不仅会影响板设计,而且涉及大量额外工作,包括为每种器件进行质量评定、开发软件及库存管理。

详文请阅:集成压控振荡器的宽带锁相环能 否取代分立式解决方案?

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