“人如其食”是一個常見說法，建議您仔細選擇食物，因為它會直接影響我們的健康和福祉。

雖然并非精確的比較，但這一概念適用的前提是您將輸入參考信號視為食物，由鎖相環（PLL）/合成器攝入，這會影響PLL/合成器的性能，可在圖1所示的輸出相位噪聲中可見一斑。在本博文中，我將提供一些實際示例來說明什么是良好的輸入參考，不良輸入參考會造成何種損壞，以及如何分析給定的輸入參考。

往后倒推一步，當與壓控振蕩器（VCO）配對時，PLL成為可鎖定到低頻信號（來自穩定晶體振蕩器的10MHz）的控制環系統，并將其乘以更高的頻率（LMX2592可徑直乘以9.8GHz）。

示例1

圖2所示為單邊帶相位噪聲圖。橙色線是100MHz輸入參考信號，它使用非常低的相位噪聲晶振作為輸入參考。本例中的LMX2582合成器將100MHz倍頻到5，160.96MHz。如此以來，輸入參考噪聲也以［20×LOG（5，160.96 / 100）= 34.25dB］的系統成比例增大。棕色線顯示放大結果（以數學方式調整）。紅色線表示5160.96MHz時LMX2582的輸出。

圖2：低相位噪聲100MHz輸入參考和5160.96MHz LMX2582輸出

使用類似于圖2中的一個輸入參考顯示合成器的性能，因為輸入參考相位噪聲足夠低。注意，關鍵區域在環路帶寬（?300kHz偏移）下，因為超過該偏移頻率，輸入參考噪聲也被過濾，并且將以與紅線（在該示例中未示出）相同的方式下降。

還要注意輸入參考在約120Hz的峰值。這直接影響輸出相位噪聲。您可能已在此處看到危險。若噪聲在較低偏移處在某處耦合到輸入參考源中，那么它可能損壞合成器相位噪聲。

示例2

圖3考慮了另一個輸入參考，這次是一個122.88MHz的晶體振蕩器。輸出頻率仍為5，160.96MHz。此時，輸入參考噪聲按［20 x LOG（5，160.96 / 122.88）= 32.46dB］的系數進行縮放。查看相位噪聲部分2kHz偏移及以下，并將其與圖2的輸出相位噪聲進行比較；您可看到，這個更高的輸入參考噪聲貢獻量直接提高了來自合成器的輸出相位噪聲。為了從LMX2582實現最佳性能，您還必須為它提供一個足夠好的輸入參考。并且了解噪聲如何縮放和貢獻有助于通過其基本相位噪聲電平來選擇輸入參考信號。

圖3：一個122.88MHz輸入參考和5160.96MHz LMX2582輸出

示例3

圖4探討了另一種情況。本例還使用了一個122.88MHz的晶體振蕩器，但這次是從振動產生相位噪聲的影響。當您點擊靠近振蕩器的手指時，會出現圖4中的那些尖峰。這是在某些基于晶體的振蕩器中的已知行為。它的損壞方式與不良相位噪聲相同，但若您只是將其留在工作臺上并進行測量，您可能不會了解它。這表明在選擇輸入參考時，重要的是不僅要了解設備的基本相位噪聲，還要了解其對振動、老化、溫度變化、對電源噪聲的彈性和許多其它影響的響應。考慮到這一點，可以幫助選擇部件并調試整個信號鏈。

圖4：噪聲122.88MHz輸入參考和5160.96MHz LMX2582輸出

要了解這在示例設計中如何工作，請查看我們從降壓轉換器工作的9.8 GHz RF高性能合成器參考設計。

參考表

作為指導，觀察到計算的縮放輸入參考噪聲的影響是有幫助的。在表1中，您可看到（如預期的那樣）若縮放的輸入參考相位噪聲與PLL相位噪聲（表1中的0dB）相同，則您將獲得3dB的噪聲增量，因為您正將噪聲量加倍。同樣，若您進一步降低輸入參考的相位噪聲電平，那么對相位噪聲的影響越來越小。

表1：來自縮放輸入參考相位噪聲的相位噪聲

通過這些示例，我希望我已展示一個良好的輸入參考對于從合成器獲得最佳性能的重要性。不良輸入參考不僅是相位噪聲電平過高，且是更易受外部影響（振動，老化，溫度，電源）的參考。憑借這些信息，您在設計合成器的輸入參考時應該會獲得更好的理解和更多的想法。有關其他信息或有任何疑問，請訪問德州儀器在線支持社區高性能RF調制器、PLL和VCO論壇。

審核編輯：何安