基于低噪音單芯片高頻分頻器的PLL設計

圖2所示為一個標準的頻率乘法器。它的原理是：將一個穩(wěn)定的頻率源送入非線性的電路中，然后選擇性地產生想要的諧波輸出。這一輸出經過嚴格的濾波，然后通過線性放大器重新放大，進行損失補償。
由于諧波級數越高其輸出越低，為了將頻率從一個低階的參考源(如晶振)升高到微波頻率，我們需要多級電路。這就是頻率乘法器的缺點，它常常使設計變得非常復雜而且昂貴，且效率卻很低。另一方面，乘法器也有其優(yōu)點，那便是它幾乎可以達到任何想要的高頻。

　　低成本的高頻PLL

　　新一代的低噪音高頻單芯片分頻器為RF設計者提供了一種低成本的高性能解決方案，可用來取代頻率乘法器。采用Zarlink提供的13.5GHz分頻器，設計者可通過成本較低的鎖相環(huán)(PLL)電路為VSAT和其它RF器件構建高頻源。分頻器可擴展單芯片頻率合成器的輸出范圍，從而保證工作于高頻的 PLL的相關正向設計得以順利進行。

　　圖3是一個基頻合成器電路，它由一個壓控振蕩器(VCO)、一個可變分頻器和一個相位比較器構成。

　　基于低噪音單芯片高頻分頻器的PLL設計

加在VCO上的控制電壓決定了VCO的輸出頻率。相位比較器產生的電壓與兩個輸入信號的相位差成比例。這一電壓控制著VCO的頻率，從而保證通過分頻器后(fN)從VCO反饋回來的相位比較器輸入頻率與參考輸入fr的相位一致，以此保證頻率相同。因此，VCO的頻率保持為N×fr。這樣的合成器將生成一系列間隔為fr的頻率。

單芯片頻率合成器的最大范圍通常限制在2-3GHz，一方面是受市場決定，另一方面則因為頻率太高時合成器的功耗會過大。為了產生高頻源，合成器通常在PLL中與一個獨立的外部分頻器進行耦合。這個分頻器將頻率源“預分”到一個可被合成器處理的頻率。

PLL價廉物美，但目前為止，它們的最大頻率受低噪音商用分頻器的頻率響應限制。