关于环路滤波器的参数

环路滤波器是电荷泵锁相环电路的重要环节，它连接在电荷泵和压控振荡器之间。锁相环的基本频率特性是由环路滤波器决定的。实际上，正是由于环路滤波器的存在，锁相环才可以选择工作在任意的中心频率和带宽内。环路滤波器的类型多种多样，大致分为有源滤波器和无源滤波器两大类，无源滤波器与有源滤波器相比，其优点在于：结构简单、低噪声、高稳定度和易以实现。
　　最常见的无源滤波器是如图1所示的三阶滤波器。一般而言，环路滤波器的带宽应为PFD频率（通道间隔）的1/10.提高环路带宽会缩短锁定时间。但环路带宽过大会大幅度地增加不稳定性，从而导致锁相环无法锁定的状态。

　　                   图1三阶环路滤波器
　　三阶无源滤波器的传递函数为：

　　为了求取C1、C12、C3和R1、R2的取值，首先需要确定设计需要的带宽及相位裕度，诸多文献给出了详细的求取步骤，在此不再敷述。然而，在实际的应用时，这种计算方法较为繁琐，不利于工程设计使用。
　　ADI公司发布的ADIsimPLL频率合成器设计软件可以很方便地根据用户的使用要求进行环路滤波器的设计。它将应用工程师从繁杂的数学计算中解脱出来。应用者只要输入设置环路滤波器的几个关键参数，ADISimPLL就可以自动地计算出所需要的滤波器元器件的数值。这些参数包括：鉴相频率PFD,电荷泵电流ICP,环路带宽BW,相位裕度，VCO控制灵敏度Kv,滤波器的形式（有源或无源，阶数）。然而，在芯片测试时，如何尽可能地将外界电路（如环路滤波器）引入的噪声降低，以测试出芯片的真实性能，这是芯片外围电路设计时需要解决的问题。