9、全集成频率合成器设计技术进展

全集成频率合成器设计技术进展

1. 频率合成器参数设计

在频率合成器的设计中，需要考虑多个关键参数以确保其性能符合要求。以下是一些重要参数的设计过程：
1. 环路带宽选择 ：根据加德纳稳定性极限，环路带宽 $\omega_c$ 必须远低于参考频率 $\omega_{REF}$。考虑到对建立时间的要求相对宽松，为了减少参考杂散，将环路带宽设置得非常窄是有益的。例如，设 $\omega_c = 2\pi \times 30kHz$，此时环路带宽比 $f_{REF}$ 低 66 倍。
2. 阻尼比设置 ：为了获得最佳的建立时间性能，使环路处于临界阻尼状态，阻尼比 $\zeta = 1$。
3. 自然频率计算 ：根据公式 (10) 和 (12)，自然频率 $\omega_n = \omega_c/(2\zeta) = 2\pi \times 15kHz$。
4. 建立时间估计 ：在确定了 $\omega_n$ 和 $\zeta$ 之后，可以使用闭式公式 (17) 来估计建立时间。使用 $f_n = 4824$，$\Delta f = 120$ 和 $\alpha = 25 \times 10^{-6}$，估计的建立时间 $t_s = 73 \mu s$，比要求的 224 $\mu s$ 快了很多。
5. 稳定零点位置确定 ：根据环路带宽和阻尼因子，可以确定稳定零点的位置为 $\omega_Z = \omega_c/(4\zeta^2) = 2\pi \times 7.5kHz$。