防止MAX2104電路中的寄生模式振蕩

消除MAX2104啟動(dòng)期間寄生模式振蕩的最佳方法是編程至初始頻率，使Vtune值較大，使調(diào)諧電壓高于箝位電壓。本應(yīng)用筆記介紹了如何操作。

介紹

以下文章解釋了為什么切換倍頻器會(huì)消除MAX2104觀察到的寄生振蕩模式。

當(dāng)變?nèi)?a target="_blank">二極管Vtune電壓降至3.9V以下時(shí)，會(huì)遇到寄生振蕩。此時(shí)加載的諧振電路Q值非常低，振蕩器隨后找到一條Q值非常高的寄生諧振路徑。該路徑通常是串聯(lián)諧振路徑，由與振蕩器單元的內(nèi)部電容諧振的極低損耗串聯(lián)電感組成。正是這種極高Q值串聯(lián)諧振路徑在低調(diào)諧電壓下主導(dǎo)了寄生模式振蕩。串聯(lián)電阻（20Ω）通常用于對(duì)寄生模式串聯(lián)諧振進(jìn)行去Q運(yùn)算。

在正常工作期間，利用二極管箝位電路將Vtune保持在3.92V以上（見(jiàn)圖1）?，F(xiàn)有應(yīng)用電路中的箝位電路旨在防止儲(chǔ)罐在正常運(yùn)行期間進(jìn)入寄生模式。

圖1.典型的二極管箝位電路。

然而，寄生模式問(wèn)題在初始上電序列期間最成問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)多次表明，在啟動(dòng)期間切換LO倍增器可以解決寄生模式振蕩問(wèn)題。以下分析將解釋為什么切換LO倍增器可以解決寄生振蕩模式。

圖1顯示了在最壞情況下的穩(wěn)態(tài)操作期間，電荷泵晶體管變得飽和。然后將Vtune箝位至3.92V，以使振蕩器遠(yuǎn)離其寄生振蕩模式。

分析

例如，假設(shè)機(jī)頂盒最初被編程為鎖定在1458MHz，LO倍增器打開(kāi)。在理想情況下，PLL將正常工作，如圖2所示。

圖2.正常鎖相環(huán)操作。

正常工作時(shí)，晶體和本振的比較頻率為625kHz，Vtune約為10.3V，本振的振蕩頻率為729MHz。該頻率在倍增器電路中加倍至1458MHz。編程了N = 2332.8的等效分頻比。電荷泵處于平衡狀態(tài)，電荷泵電流根據(jù)需要上下泵送。

圖3.寄生模式振蕩。

在寄生模式振蕩中，本振振蕩頻率約為1410MHz。當(dāng)LO倍增器打開(kāi)時(shí)，該頻率加倍至2820MHz。這會(huì)產(chǎn)生1208kHz的LO比較頻率。由于這比625kHz的晶體比較頻率大，電荷泵將盡可能降低調(diào)諧電壓。這種正反饋使調(diào)諧電壓保持在盡可能低的水平。當(dāng)調(diào)諧電壓最小時(shí)，不可能退出寄生諧振模式，因?yàn)榧虞d的諧振電路Q對(duì)于所需的基波模式振蕩處于最小值。

圖4.切換 LO 倍增器。

圖4顯示了切換LO倍增器時(shí)的PLL操作。現(xiàn)在LO不再加倍，LO比較頻率降至604kHz。由于這低于625kHz的晶體參考比較頻率，電荷泵會(huì)泵浦并增加調(diào)諧電壓。調(diào)諧電壓將從3.8V攀升至31V。當(dāng)Vtune從3.8V上升到31V時(shí)，諧振電路的負(fù)載Q值提高到足以在基波模式下主導(dǎo)和振蕩。

圖5.寄生模式固化。

圖5顯示了從寄生模式退出的結(jié)果。由于正反饋，Vtune 被迫為 30V。電荷泵處于連續(xù)泵送模式。達(dá)到諧振電路的最大振蕩頻率，約為1160MHz。此時(shí)，如果倍增器被激活，PLL將恢復(fù)到圖1所示的正常工作狀態(tài)。

結(jié)論

從上面的分析中得出了幾個(gè)結(jié)論：

消除啟動(dòng)期間寄生模式振蕩的最佳方法是編程到初始頻率，從而為Vtune帶來(lái)較大的值。這將立即使調(diào)諧電壓高于箝位電壓。實(shí)現(xiàn)此目的時(shí)，“Vtune 二極管箝位電壓”電路將使調(diào)諧電壓保持在諧振器易受寄生模式操作影響的點(diǎn)以上。

切換倍頻器將消除寄生模式振蕩。

審核編輯：郭婷