Создайте модель VCO

Откройте модель VCO_model, который имеет блоки VCO и VCO Testbench из Mixed-Signal Blockset, соединенные вместе.

model = 'VCO_model';
open_system(model);

Проверьте табличные данные для определения характеристик управляемого напряжением генератора (VCO). VCO является основным компонентом, способствующим фазовому шуму ФАПЛ. В таблице 6 табличных данных приведена типичная чувствительность VCO (Kvco) 20 МГц/В. Установите Чувствительность к Напряжению блока VCO в 20e6 Гц/В. Таблица данных не обеспечивает свободную частоту (Fo) VCO, поэтому можно установить ее на произвольное значение, близкое к рабочей частоте. В этом случае установите Free running frequency на 3.9e9 Гц.

В данном примере моделируйте поведение ФАПЛ, когда ФАПЛ блокируется около 4 ГГц. Таблица 7 таблицы данных приводит профиль шума фазы VCO как: около 4 ГГц,

Используйте профиль фазы шума, чтобы добавить фазы шума к VCO. Чтобы ускорить симуляцию, игнорируйте точки данных шума фазы при более низких смещениях частоты. Симуляция занимает больше времени, чтобы захватить фазу профиль шума рядом с несущей.

Измерение шума фазы ГУН

Тестбенч обеспечивает стимул управляющего напряжения (Vctrl) для ГУН и измеряет шум фазы ГУН. Частота выхода (F) ГУН:

Подстановка значений частоты выхода, частоты свободного хода и чувствительности к напряжению, уравнение даёт управляющее напряжение 5 В.

Нажмите на параметры настройки Autofill и кнопки целевой метрики Autofill, чтобы автоматически заполнить параметры измерения как для настройки, так и для целевой метрики. Целевая метрика обеспечивает ожидаемый профиль фазы шума для сравнения с результатами симуляции. Свойства настройки testbench задают частоту дискретизации сигнала и полосу пропускания разрешения измерения.

Чтобы ускорить время симуляции, уменьшите значение No. спектральных средних значений по 4.

Запустите симуляцию. Проверьте, что модель VCO воспроизводит профиль фазы шума, заданный в целевой метрике.

Теперь можно продолжить моделирование полной системы PLL и проверить ее фазу шумовую эффективность.

Создайте модель ФАПЛ

Из раздела Features таблицы данных смотрите, что этот PLL имеет тип integer-N и использует прескалер с двумя модулями. В табличных данных также указаны настройки предскалывателя. Следовательно, используйте целое число N PLL с прескалером двойного модуля из Mixed-Signal Blockset.

bdclose(model);
model = 'PLL_model';
open_system(model);

Откройте маску блока PLL и предоставьте спецификации для каждой из подсистем:

Чтобы достичь эффективного коэффициента деления 2625, установите значение делителя Прескалера равным 16, Проглотить значение счетчика к 17, и значение счетчика программы к 163.

C1 = 100e-12 F

C2 = 2.2e-9 F

C3 = 100e-12 F

R2 = 10e3

R3 = 2.2e3

Проверьте эффективность замкнутого и разомкнутых контуров ФАПЛ с помощью этой реализации контурного фильтра. Полученный запас по фазе составляет 55 степени. Запас по фазе вместе с нулевыми положениями полюса подтверждают стабильность ФАПЛ.

Используйте эту настройку для разработки различных фильтров цикла и проверки вашего проекта. Для примера используйте эту ФАП на другой рабочей частоте.

Наконец, чтобы проверить поведение блокировки ФАПЛ в временном интервале, зонде и графике сигнала выхода цикла фильтра.

Измерение эффективности ФАПЛ

Подключите PLL к Mixed-Signal Blockset PLL Testbench, чтобы подтвердить его эффективность. Тестбенч определяет стимулы, используемые для тестирования ФАПЛ. В этом случае используйте квадратную форму волны с частотой 1,6 МГц.

Установите testbench, чтобы измерить рабочую частоту, время блокировки и шум фазы. Таблица данных задает время блокировки 1 мс с ошибкой частоты 1 ppm, то есть 4,2 кГц (Таблица 5). Предоставьте ту же ошибку допуска. Для измерения фазы шума используйте строение, подобную той, которая используется для VCO, но уменьшайте пропускную способность разрешения для более высокой точности.

Для целевой метрики см. таблицу данных как для времени блокировки (таблица 5), так и для измерений шума фазы замкнутого цикла, выполненных на панели оценки (рисунок 17). Профиль фазы шума, измеренный на частоте 4,2 ГГц, является:

С помощью этой настройки запустите симуляцию PLL и проверьте эффективность.

В этом случае симуляция занимает несколько минут. Чтобы ускорить время симуляции, можно расслабить настройки для измерения фазы шума. Для примера используйте большую пропускную способность разрешения или уменьшите количество спектральных средних значений.

Эти результаты симуляции отлично согласуются с фазой измерениями шума, представленными в табличных данных.

Ссылка

Модели Skyworks SKY73134-11

Копирайт (C) 2019 The MathWorks, Inc. Все права защищены.