pll带宽越大，相噪越差

hglsy

求解：在考虑CPPLL的带宽选择，为什么和理论不对呢？检查了代码和相噪仿真，都没有问题，100k的时候感觉是对的，但是1Mhz之后的情况就不对了，vco的噪声比较大，带宽越窄的话，对带外噪声的抑制不是更小了吗？相噪应该更差啊

yjj_123

更正一下：PLL带宽小了，传函具有高通特性的噪声抑制不住（VCO）；带宽大了后，传函具有低通特性的噪声抑制不住（比如PFD/CP/SDM的噪声），所以说带宽的选取是要根据实际需求折中选择的

hglsy

yjj_123 发表于 2023-3-1 13:11
PLL带宽大了，VCO的噪声抑制不住。带宽小了后，带外噪声当然也抑制不住，所以说带宽的选取是要根据实际需求 ...

谢谢您的回答，但是您是不是说反了？带宽大了，应该是带内的噪声更大，而带外vco的抑制更多才对啊（PLL---时钟篇(3) - 知乎 (zhihu.com)）；
我知道选择带宽的时候应该选择带内外噪声交叉的点，但是我自己设计的带内外噪声交点差不多是1.6MHz，而经验值中cppll三阶环路滤波器最大带宽其实一般不超过400kHz，而且我的LPF最大可实现的带宽也只有700kHz，再大就不稳定了，我现在疑惑的地方是：我选择的是200kHz的带宽（其实是迭代出来的），但是仿真出来带宽=400Khz，噪声比200Khz更差按理论来说，这个值不对。但是我检查了我的设置和仿真，感觉没有问题，现在就不知道问题出在哪里

yjj_123

hglsy 发表于 2023-3-1 20:36
谢谢您的回答，但是您是不是说反了？带宽大了，应该是带内的噪声更大，而带外vco的抑制更多才对啊（PLL-- ...

抱歉写反了，我的回复已经修改了。你的环路带宽是怎么算的呢？

hglsy

yjj_123 发表于 2023-3-2 09:11
抱歉写反了，我的回复已经修改了。你的环路带宽是怎么算的呢？

我是参考TI那本书的公式，我先确定带宽的大致范围，然后选一个最常用的带宽值200k，然后用公式得到每个RC的值，最后得到的带宽大小就和设定的200k差不多

问:1：我其实不明白如何选择合适的带宽，带宽下限是有锁定时间决定的（有一个锁定时间和BW的经验公式，我的算出来应该超过119k），上限是由经验值（一般CPPLL不超过400kHz），我的带内带外的相噪交叉点差不多是1.6Mhz'
问题2：虽然我的相噪随着BW的变大而变差，但是我的抖动其实是随着BW的变大而变好的，考虑到相噪其实是在频偏处的偏移，而抖动是整体的范围，而抖动和相噪的意义本质上又一样，所以感觉我的电路变化其实没问题

yjj_123

hglsy 发表于 2023-3-2 11:51
我是参考TI那本书的公式，我先确定带宽的大致范围，然后选一个最常用的带宽值200k，然后用公式得到每个RC ...

如何选择带宽要看你的指标要求，锁定时间是多少，PLL整体相位噪声不能超过多少，参考时钟频率是多少（需要考虑对参考杂散的抑制），你这个整数PLL也不需要考虑调制器噪声，带宽可以适当做大点（要保证PFD/CP/DIV噪声不要贡献太多），一般都是通过matlab代码拟合出各模块以及整体的相位噪声。不要纠结于什么经验值，具体问题具体分析。建议多找找论文看看别人设计的考虑范畴。

另外，你说的随着带宽增大，相噪变差，是谁的相噪，PLL的？没看到拟合的PLL相噪对比图，不好分析

yjj_123

按照你给的仿真结果，如果带宽选择的是你标记的交叉点位置，相位噪声差不多会是我黄色线画的那样，如果带宽小一点，则像我画的蓝线一样，确实在交叉点位置设置PLL带宽大小是最好的，但是这样对你的参考时钟杂散抑制会不如小一点的带宽，所以要看一下你的参考时钟频率是多少，一般带宽要小于参考频率1/10，整数PLL的参考时钟频率由信道间距决定。

mismatch24

带宽选择还是要看你的设计指标最看重啥，有没有什么限制，比如参考频率。再就是你是什么应用，射频还是wireline？

hglsy

yjj_123 发表于 2023-3-2 13:49
按照你给的仿真结果，如果带宽选择的是你标记的交叉点位置，相位噪声差不多会是我黄色线画的那样，如果带 ...

1、好的，谢谢，我明白了，这张图是我200k、400k、600k时测试的相噪（图中黑色注释为整体相噪）；
2、跟指标的限制关系确实很重要，我接下来好好分析一下；我的参考频率是40MHz，
3、但是带宽范围其实没这么大，我最开始测试的就是200k，400k、600k（其实没到1.6M这么大的带宽）；
4、我的验证方法：观察100Khz频偏处的相噪，随着BW的变大而变好；1MHZ频偏处的相噪，随着BW越大，相噪反而越差；10MHZ频偏处的相噪，随着BW越大，相噪反而越差；我让相噪均为0dB去仿传输函数，可以观察到随着传输函数随着BW变化也会变化；
5、我现在考虑的是：100KHz频偏处应该是主要由带内噪声决定，带宽越大，带内噪声的传输函数均变小，所以相噪的整体趋势也是变小；1MHz频偏处的变化应该是vco被抑制的噪声不及带内噪声整体增大的部分，所以整体趋势是变差的；10MHz处的噪声主要由vco决定，即使带宽有变化，此时整体的噪声变化也基本不变
6、不知道这样的理解是否正确？我看我的相噪对比图总觉得这个1.6MHz处的交界频率有点大了

hglsy

mismatch24 发表于 2023-3-2 14:00
带宽选择还是要看你的设计指标最看重啥，有没有什么限制，比如参考频率。再就是你是什么应用，射频还是wire ...

好的，我去关注一下指标限制，我是用于射频发射端的，一个射频宽带锁相环