求助，PLL 设计中active filter 和 passive filter的区别

ipmsn5

因为需要设计一个Mini PLL 所以希望Loop Filter的面积可以小一些，查了一些资料发现samsung和nvidia各有一篇文章，其中用的Loop Filter的面积非常小，只有38pF（samsung）和3pF（nvidia)，但是他们的输入频率都非常高，所以系统带宽大一些也无所谓。但是我希望设计一个Clock Generator，输入频率希望可以在2－5Mhz 左右，所以我的系统带宽会有比较严格的要求，（希望在150K以下），这个时候要求很小的CP电流和很大的Loop Filter面积，我现在设计的CP电流为2uA VCOgain 是0.97Ghz／V,  C＝60pF，现在无论如何都没有办法了，所以想起来使用有源滤波器。

几个问题请教大虾简单介绍一下 active filter 在PLL中的应用。

1，外加的放大器的那些指标会严重影响PLL的性能。
2，具体设计中，可以把电容减小到多少PF，
3，看过很多文献，其中用active filter座位滤波器的PLL少之又少，不知道为什么，

eemagic

片上很少用active 大概是因为active filter比passive的复杂 而且会增加一个极点吧？（记不得了 貌似）

要求系统带宽很小的话 能不能考虑片外的滤波器？
那样电容可以弄大一点。

fallangel

CP 的好处就是可以使PFD增益保持不变，从而避免使用active filter， PFD+CP是唯一能使用 passive filter 实现一个II型PLL，既然用CP，所以就没必要使用active filter。
从你的描述看，我觉得VCO gian太大，这么大的gain自然cap面积也大，而且2uA的电流有点过小，建议你降低VCOgain，适当增加CP 电流。
CAP 可以使用MOS型的，或者采取一些电容倍增的技术来做。

depend135

用有源的一个最不好的地方是相位噪声会被恶化，不过reference spur应该能好一点。港科大有好几篇论文都是用有原的loop filter，但从结果看相噪的确不好

gottlieb

无源的好处主要是节约片上面积和功耗，而且结构简单。有源的可以提供优良的性能，尤其是稳态误差。不管是有源的还是无源的，其在环路中的作用就是一个积分器。因为我们通常都希望环路锁住的时候相位误差为0，积分器可以从pd的零输出里面得到一个控制VCO的控制电压。环路的3dB带宽等于PD gain，filter gain和vco gain的乘积。如果你的VCO gain很大，就需要filter gain的补偿，来获得窄带。active filter的设计本身就要求增益小于1，这正好可以补偿你的vco。典型的active loop filter 是由op加负反馈构成的。在有一个极点作为积分作用的前提下，为了保证稳定，loop filter还要提供一个零点。所以通常的传输函数为k*(s+omiga)/s的形式，以此实现，零点时增益为无穷，极点时为k，从而保证环路稳定。获得大的直流增益对于loop filter至关重要，这是active与cp的最大区别，因为cp的最大直流增益为单位1。至于你说的电容大小，在波特图中由你的带宽，确定极点，零点，就可以很简单的算出。如果你觉得带宽还是宽，及高频衰减还是不够，可以在反馈回路，并联一个附加电容，进一步衰减，即增加第二个极点！希望这些对你有帮助。

[ 本帖最后由 gottlieb 于 2009-4-14 21:52 编辑 ]

intercon

我觉得有源的最大优点在于贡献一个原点处的极点，但是PFD /CP 加无源也能达到这种效果，所以还是无源用的多

jyhking

回复 5# gottlieb


    thxxxxxxxxxxxxxxx

chengmin

Good.

大飞

很好的讨论

newrfdesign

thanks