绝对干货！PLL芯片接口常见的11个问题以及应对方法

6、PLL 对于VCO 有什么要求？ 如何设计VCO 输出功率分配器？

选择VCO 时，尽量选择VCO 的输出频率对应的控制电压在可用调谐电压范围的中点。选用低控制电压的VCO 可以简化PLL 设计。

VCO 的输出通过一个简单的电阻分配网络来完成功率分配。从VCO 的输出看到电阻网络的阻抗为18+(18+50)//(18+50)=52ohm。形成与VCO 的输出阻抗匹配。下图中ABC 三点功率关系。B，C 点的功率比A 点小6dB。

如下图是ADF4360-7 输出频率在850MHz~950MHz 时的输出匹配电路，注意该例是匹配到50 欧的负载。如果负载是75 欧，那么匹配电路无需改动，ADF4360-7 的输出级为电流源，负载值的小变动不会造成很大的影响，但要注意差分输出端的负载需相等。

7、如何设置电荷泵的极性？

在下列情况下，电荷泵的极性为正。

· 环路滤波器为无源滤波器，VCO 的控制灵敏度为正（即，随着控制电压的升高，输出频率增大）。

在下列情况下，电荷泵的极性为负。

· 环路滤波器为有源滤波器，并且放大环节为反相放大；VCO 的控制灵敏度为正。
· 环路滤波器为无源滤波器，VCO 的控制灵敏度为负。
· PLL分频应用，滤波器为无源型。即参考信号直接RF 反馈分频输入端，VCO 反馈到参考输入的情况。

8、锁定指示电路如何设计？

PLL 锁定指示分为模拟锁定指示和数字锁定指示两种。

鉴相器和电荷泵原理图

数字锁定指示：

当PFD 的输入端连续检测到相位误差小于15ns 的次数为3(5)次，那么PLL 就会给出数字锁定指示。

数字锁定指示的工作频率范围：通常为5kHz~50MHz。在更低的PFD 频率上，漏电流会触发锁定指示电路；在更高的频率上，15ns 的时间裕度不再适合。在数字锁定指示的工作频段范围之外，推荐使用模拟锁定指示。

模拟锁定指示：

对电荷泵输入端的Up 脉冲和Down 脉冲进行异或处理后得出的脉冲串。所以当锁定时，锁定指示电路的输出为带窄负脉冲串的高电平信号。图为一个典型的模拟锁定指示输出（MUXOUT 输出端单独加上拉电阻的情况）。

模拟锁定指示的输出级为N 沟道开漏结构，需要外接上拉电阻，通常为10KOhm~160kohm。我们可以通过一个积分电路（低通滤波器）得到一个平坦的高电平输出，如图所是的蓝色框电路。

误锁定的一个条件：

参考信号REFIN信号丢失。当REFIN信号与PLL频合器断开连接时，PLL显然会失锁；然而，ADF41xx 系列的PLL，其数字锁定指示用REFIN 时钟来检查是否锁定，如果PLL 先前已经锁定，REFIN 时钟突然丢失，PLL 会继续显示锁定状态。解决方法是使用模拟锁定指示。

当VCXO 代替VCO 时，PLL 常常失锁的原因。以ADF4001 为例说明。VCXO 的输入阻抗通常较小（相对于VCO 而言），大约为100kohm。这样VCXO 需要的电流必须由PLL 来提供。PFD=2MHz，Icp=1.25mA，Vtune=4V，VCXO 输入阻抗=100kohm，VCXO 控制口电流=4/100k=40uA。在PFD 输入端，用于抵消VCXO 的输入电流而需要的静态相位误差

16ns>15ns，所以，数字锁定指示为低电平。

解决方法1，使用模拟锁定指示。

解决方法2，使用更高的电荷泵电流来减小静态相位误差。增大环路滤波器电容，使放电变缓。

9、PLL 对射频输入信号有什么要求？

频率指标：可以工作在低于最小的射频输入信号频率上，条件是RF 信号的Slew Rate 满足要求。

例如，ADF4106 数据手册规定最小射频输入信号500MHz，功率为-10dBm，这相应于峰峰值为200mV，slew rate=314V/us。如果您的输入信号频率低于500MHz，但功率满足要求，并且slew rate 大于314V/us，那么ADF4106 同样能够正常工作。通常LVDS 驱动器的转换速率可以很容易达到1000V/us。

10、PLL 芯片对电源的要求有哪些？

要求PLL 电源和电荷泵电源具有良好的退耦，相比之下，电荷泵的电源具有更加严格的要求。具体实现如下：

在电源引脚出依次放置0.1uF，0.01uF，100pF 的电容。最大限度滤除电源线上的干扰。大电容的等效串联电阻往往较大，而且对高频噪声的滤波效果较差，高频噪声的抑制需要用小容值的电容。下图可以看到，随着频率的升高，经过一定的转折频率后，电容开始呈现电感的特性。不同的电容值，其转折频率往往不同，电容越大，转折频率越低，其滤除高频信号的能力越差。

另外在电源线上串联一个小电阻（18ohm）也是隔离噪声的一种常用方法。

11、内部集成了VCO 的ADF4360-x ，其VCO 中心频率如何设定？

VCO 的中心频率由下列三个因素决定。

1）VCO 的电容C VCO
2）由芯片内部Bond Wires 引入的电感L BW
3）外置电感L EXT 。即

其中前2项由器件决定，这样只要给定一个外置电感，就可以得到VCO的输出 中心频率。VCO的控制