Para un PLL en breve,
1) ¿Qué controla el ancho de banda del bucle?
2) ¿Qué impacto tiene en la fase de salida de ruido / jitter?
3) ¿Qué impacto tiene el ancho de banda del bucle en el tiempo de bloqueo de PLL?
Estoy tratando de encontrar respuestas a estas preguntas, ¿podrías ayudar?
El ancho de banda del bucle está controlado principalmente por el filtro después del detector de fase / frecuencia. Normalmente este filtro es un filtro de paso bajo, y cuanto más baja es la frecuencia de corte de este filtro, más bajo es el ancho de banda del bucle.
Otros factores también pueden afectar el ancho de banda del bucle, como la velocidad a la que el VCO puede cambiar la frecuencia de salida en respuesta a su entrada. Además, cualquier divisor de frecuencia en el PLL puede potencialmente cambiar el ancho de banda del bucle. Pero el factor abrumador en el ancho de banda del bucle es el filtro.
A medida que aumenta el ancho de banda, el tiempo de bloqueo disminuye. Básicamente, cuanto mayor sea el ancho de banda, más rápido podrá el PLL ajustar la frecuencia de salida. Cuanto más rápido pueda ajustar la frecuencia, más rápido podrá bloquear.
Un efecto secundario de un mayor ancho de banda es que el PLL es más difícil de controlar. Puede ajustarse demasiado, aumentando el ruido de salida y el jitter. En algunos casos, si el ancho de banda del bucle es lo suficientemente bajo, se eliminará la vibración en el reloj de referencia. Pero si el ancho de banda del bucle es demasiado alto, el jitter entrante se puede pasar a la salida o incluso amplificarse.
Algunos PLL realmente ajustan el ancho de banda del bucle sobre la marcha. Cuando el PLL no se ha bloqueado, el ancho de banda es alto y se mejora el tiempo de bloqueo. Pero después del bloqueo, el ancho de banda se reduce para reducir la vibración y el ruido de salida.
El ancho de banda del bucle está completamente controlado por la ganancia del bucle.
Por necesidad, el filtro de bucle está esencialmente inactivo a la frecuencia del ancho de banda del bucle, por lo que tiene poca influencia en el ancho de banda del bucle. Tiene una gran influencia en la estabilidad y la calidad del bucle.
Por encima del ancho de banda del bucle, el filtro de bucle proporciona una respuesta de filtro de paso bajo para reducir la modulación del VCO por el ruido del detector de fase y el ruido de referencia. Para mantener la estabilidad del bucle, el filtro de paso bajo no debe crear más de 20 grados de desplazamiento de fase en el ancho de banda del bucle, por lo que tiene una ganancia muy cercana a la unidad.
Debajo del ancho de banda del bucle, el filtro de bucle a menudo proporciona una respuesta de integrador interrumpida para reducir el error entre el VCO y la frecuencia de referencia. Para mantener la estabilidad del bucle, el integrador no debe crear más de 20 grados de desplazamiento de fase en el ancho de banda del bucle, por lo que tiene una ganancia muy cercana a la unidad.
Juntos, los filtros de paso bajo se limitan a crear aproximadamente 40 grados de desplazamiento de fase en el ancho de banda del bucle. Como el comportamiento del VCO ya crea 90 grados, cualquier cosa que se aproxime a 90 grados desde el filtro de bucle generaría un bucle muy inestable.
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