宽带CDMA发射机低相噪本振源的设计
b.分频比的确定
由于本项目的信道宽度为2.5MHz，因此理想的比较频率应为2.5MHz。此时，分频比N为1470/2.5=588，但LMX2347仅能产生992到32767范围内的连续分频比，因此，决定选择比较频率为1.25MHz。做出该选择副作用是由于N值的增加，整体相噪会增加3dB。即使LMX2347的相噪特性下降3dB，其整体特性仍至少优于其他芯片-210-（-220）-3dB=7dB。而且实际仿真表明，当比较频率为1.25MHz时，EVM为1.66%，仍旧满足设计要求。
3.3 VCO的选取与指标设定
相位噪声是VCO设计的关键指标。由公式（5）求得合理的VCO在10kHz上的相噪为-95dBc/Hz。
其中，k为相位噪声谱中带内最低相噪密度，单位是dBc/Hz，p是带内峰值相噪。
为减小VCO输入电容对环路滤波器的影响，规定其输入电容应小于10pF。
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图3 PLL仿真结果
4 电路设计与仿真
为了方便电路的设计与调试，笔者编写了一套ADSPLL仿真程序。该程序可以灵活地选择滤波器阶数，并可在每次参数变化后一性给出与该次变化相对应的相噪、杂散、相位余量等参数，使设计者在器件值变化后可了解PLL的整体特性。
仿真软件以环路滤波器Z参数中的Z21代表环路增益，从而使得环路滤波器拓扑结构可以随便调整。另外，由于ADS软件自身的优点，该仿真软件可以对任何指标进行参数优化，从而得出最优的电路参量。在相位噪声方面，该仿真程序考虑了1Hz鉴相器相噪、VCO相噪以及环路滤波器各电阻所引入的噪声。总噪声为各部分噪声在PLL输出端的叠加，如（6）式。
TotalNoise(f)=10log(10PLLNoise(f)/10+10CCONoise(f)/10+10R2-Nsise(f)/10+10R3_Noise(f)/10+10R4_Noise(f)/10+10TotolSpur(f)/10) (6)
该程序给出了PLL电路的开环增益及相位变化。相位余量对应于增益为0dB时的相位变化。考虑到本振源对ACPR参数的影响，在该仿真程序中加入比较频率上的杂散噪声。
PLL IC的杂散噪声由漏电杂散噪声（Leakage Spur）和脉冲杂散噪声（Pulse Spur）构成，其计算公式分别为：
LeakageSpur=BaseLeakageSpur+20log(LeakageCurrent/kφ)+SpurGain （7）
PulseSpur=BasePulseSpur+SpurGain+40log(Fcomp/1・Hz) （8）
其中，BaskLeakageSpur为常量16dBc，LMX2347的BasePulseSpur为-322dBc，SpurGain为杂散频点上的环路增益，Leakage为电荷泵在三态高阻上的漏电流，Kφ为鉴相增益，Fspur为杂散频点的频率。
为增强对杂散噪声抑制以提高邻道抑制（ACPR）性能，并考虑到1.25MHz的比较频率，本设计采用4阶环路滤波器，在仿真过程中主要以杂散噪声抑制为优化目标，优化仿真结果如图3，其中标“□”的线为闭环增益与相位响应，标“×”的线为开环响应。“○”线为总相位噪声。
（1）相位噪声参数：根据仿真生的相噪密度，求得PLL电路产生的RMS Phase error=0.95°,EVM为1.66%2%,满足指标要求；
（2）定时间：664.5μs；
（3）稳定性：相位余量32°；
（4）2.5MHz上相噪与杂散之和为-157.4，可见该本振源的杂散噪声对2.5MHz上的ACPR影响极小。
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