MAX2395 PLL在80kHz比较频率下的性能

本应用笔记给出了MAX2395的优化环路滤波器设计，具有80kHz比较频率，以支持WCDMA/UMTS系统。参考频率为 13MHz 或 26MHz。还显示了 EVM 结果。

介绍

MAX2395为全单芯片准直接变频调制器IC，用于WCDMA/UMTS发送器。由于其内部架构，RF输出频率为RF LO频率的5/6，RF频率由片内整数N分频PLL产生。由于WCDMA系统中的光栅频率为200kHz，MAX2395 PLL需要提供240kHz步长（即6的5/200倍）。对于WCDMA用户终端应用中最常用的参考频率，例如19.2MHz和15.36MHz，内部PLL整数分频器（分别为240和80）可以轻松生成64kHz比较频率。模拟评估板在设计时考虑了19.2MHz基准电压源。

在UMTS系统中，通常使用13MHz或26MHz的参考频率，它不是240kHz的整数倍。因此，MAX2395的PLL使用的比较频率需要降低到倍数为240kHz和13/26MHz。对于26MHz晶体，常用的比较频率为80kHz，通过使用三个240kHz步进允许80kHz通道光栅。对于相同的LO，80kHz PLL频率的“N分频”值高出3倍，导致近载波相位噪声（10logN）增加20dB。

EVM（误差矢量幅度）也会降低，因为PLL对EVM的贡献大致与其积分相位误差成正比。比较杂散从环路滤波器获得的衰减较低，因此需要重新设计环路滤波器，以平衡积分相位误差、建立时间和比较杂散衰减。

环路滤波器组件

在240kHz比较频率下使用的环路滤波器带宽约为12kHz，对于7kHz比较频率情况，带宽约为80kHz。下表显示了相应的环路过滤器组件值：

 

带宽 = 12kHz， 240kHz 比较频率	带宽 = 7kHz， 80kHz 比较频率
C1 = 2.2nF	C1 = 1nF
C2 = 22nF	C2 = 10nF
R2 = 3.3kΩ	R2 = 7.5kΩ

 

参见下面的原理图（图1），了解无源环路滤波器拓扑。

图1.

测量数据

MAX2395的性能分别在模拟WCDMA参考设计板上使用19.2MHz和26MHz晶体进行测量。所有测量的图如图2至图7所示。

图2.19.2MHz基准晶体处的相位噪声图。

图3.26MHz参考晶体处的相位噪声图。

图4.射频输出时的 EVM，频率为 19.2MHz 参考晶体。

图5.26MHz 参考晶体时射频输出时的 EVM。

图6.超过 60MHz 的 PLL 建立时间在 19.2MHz 晶体处跳跃。

图7.PLL建立时间超过60MHz，在26MHz晶体时跳跃。

500Hz至1.92MHz的积分相位误差在1kHz比较频率下为98.240度，在2kHz比较频率下为75.80度。前者在RF输出为5.5%时产生EVM结果，而后者产生7.2%的EVM。对于采用720.60MHz晶体的19MHz步进频率，环路建立时间为2μs，对于820MHz晶体，环路建立时间为26μs。两种情况下的比较杂散衰减相似，约为-40dBc。

审核编辑：郭婷