Hittite VCO子系统是一个步进调谐类型的VCO,其拓扑结构如下图,这种步进调谐VCO可以将变容二极管的调谐电压优化到电荷泵的输出电压中点附近。因此,电荷泵在全范围内能以低的调谐电压和调谐敏感性来调谐VCO。这又是构成锁相环芯片低相噪和杂散特性的原因之一。
Hittite 简单的环路滤波器
PLL的内核只运行于VCO的基频,三个频段需要的环路滤波器是相同的。这样客户在设计时,只要按照一个频段设计,另外两个频段直接借用,大大节省了射频工程师的时间和精力。鉴于芯片内部独特的VCO子系统,只需较低的电压驱动VCO ,因此,简单的无源滤波器就可以满足要求,不需要采用含有运放的有源滤波器,降低了设计难度,同时节省了成本。环路滤波器如下图3所示,
图3
步进调谐VCO自动校准
VCO必须校准,以便锁相环知道对于需要的输出频率VCO哪个开关位置是最优的。该锁相环芯片支持步进调谐VCO自动校准。自动校准功能固定VCO调谐电压在CP输出电压的中点,然后测量这个自由运行的VCO频率同时寻找设置,这个设置使得自由运行的输出频率最接近需要的相位锁定频率。这个过程使得相位锁定振荡器锁定在变容管很窄的电压范围。典型的步进调谐VCO的调谐曲线如下图4,该图显示了调谐电压怎么保持在一个很窄的范围,尽管输出频率范围很宽。
这种校准每改变一次频率就自动运行一次,因而保证了在不同时间及温度下的VCO开关设置的优化选择。这个过程是自动的,用户不必知道是哪个开关发生作用。精度会影响时间。校准的原则是寻求最佳的设置,锁定VCO在当前的编程设定的频率,确保VCO保持锁定并且在全温度范围内表现良好,可以做到校准与温度无关。通过设置寄存器Reg08h[13]可以让锁相环自动重新校准一次,该锁相环芯片也支持VCO手动校准。
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