常用的PLL结构和性能

资 源 简 介

常用的PLL结构和性能

详 情 说 明

锁相环（PLL）是电子系统中至关重要的频率合成和时钟恢复模块，其核心结构与性能参数直接影响系统整体表现。主流PLL架构主要分为整数型和小数型两大类。

整数N分频PLL采用经典的鉴相器-电荷泵-环路滤波器-VCO结构，其参考杂散和相位噪声特性较好，但频率分辨率受限于参考时钟。而小数分频PLL通过Σ-Δ调制器实现精细频率步进，代价是可能引入量化噪声。

关键性能指标包括相位噪声、参考杂散、锁定时间和抖动特性。其中环路带宽的选择尤为关键，需要平衡锁定速度与噪声抑制的矛盾需求。较宽带宽有利于快速锁定但会放大VCO噪声，窄带宽则相反。

现代PLL设计手册通常建议采用三阶环路滤波器以获得更好的稳定性，同时推荐使用自动校准技术来补偿工艺偏差。仿真时需特别注意VCO增益非线性和电源噪声的影响，这些因素在实际硬件中会导致明显的性能劣化。

设计优化时需要根据应用场景权衡各项参数，例如通信系统侧重相位噪声，而数字系统更关注抖动性能。掌握这些PLL结构的特性差异和性能折衷方法，对设计高性能频率合成器至关重要。