[发明专利]一种高精度计算锁相环带内相位噪声的方法

说明书

本发明公开了一种高精度计算锁相环带内相位噪声的方法包括步骤：S1、对鉴频鉴相器和电荷泵电路进行仿真，获得电路的电流噪声P_NOUT；S2、仿真振荡器核心的输出幅度有效值V_RMS；S3、根据获得的电流噪声P_NOUT和输出幅度有效值V_RMS计算鉴频鉴相器和电荷泵等效到锁相环输出的相位噪声PN_CP；S4、计算参考时钟等效到锁相环输出的相位噪声PN_REF；S5、计算锁相环整体的带内相位噪声PN_Total。本发明采用的计算相位噪声方法易于操作，可以高精度拟合锁相环的带内相位噪声，为锁相环的设计提供整体仿真结果，有利于锁相环设计的迭代和优化。

技术领域

本发明属于射频收发系统锁相环领域，尤其涉及一种高精度计算锁相环带内相位噪声的方法。

背景技术

近年来随着通信收发技术的发展，对频率综合器的相位噪声要求也越来越具体化。锁相环作为频率综合器中重要的一种，其相位噪声由多个模块的噪声组成。掌握各个模块的相位噪声计算方法，合成出整个锁相环的相位噪声，这对于锁相环的设计以及收发机指标的整体设计都至关重要。由于锁相环的模块较多，而且每个模块的相位噪声在不同的仿真环境下会得到不同的噪声结果，因此，急需一种高精度计算锁相环相位噪声的方法。

发明内容

本发明目的在于提供一种高精度计算锁相环带内相位噪声的方法，解决传统的仿真计算方法忽略了重要模块的相位噪声、精度较低的问题。

一种高精度计算锁相环带内相位噪声的方法，具体步骤为：

S1、对鉴频鉴相器和电荷泵电路进行仿真，获得电路的电流噪声P_NOUT；

S2、仿真振荡器核心的输出幅度有效值V_RMS；

S3、根据获得的电流噪声P_NOUT和输出幅度有效值V_RMS计算鉴频鉴相器和电荷泵等效到锁相环输出的相位噪声PN_CP；

S4、计算参考时钟等效到锁相环输出的相位噪声PN_REF；

S5、计算锁相环整体的带内相位噪声PN_Total。

进一步地，步骤S1中，仿真鉴频鉴相器和电荷泵电路包括：鉴频鉴相器PFD，电荷泵CP，输入信号源、反馈信号源以及输出电压源。

进一步地，所述输入信号源和所述反馈信号源输出的都是方波信号，两信号同频同相，所述PFD的输出信号与所述CP的输入信号相连，CP的输出连接输出电压源，所述输出电压源为一理想电压源。

进一步地，所述电流噪声P_NOUT从所述鉴频鉴相器和电荷泵仿真电路的仿真结果中读取获得。

进一步地，所述步骤S2中振荡器核心仿真电路图包括振荡器核心VCO，输出缓冲级BUF。

进一步地，所述VCO的差分输出连接到BUF的差分输入。

进一步地，在所述BUF的差分输入处检测所述VCO的输出幅度，计算输出幅度有效值V_RMS。

进一步地，所述步骤S3中计算鉴频鉴相器和电荷泵等效到锁相环输出的相位噪声PN_CP的公式为：其中N为锁相环的分频比，I为电荷泵的充放电电流。

进一步地，所述步骤S4中计算参考时钟等效到锁相环输出的相位噪声PN_REF采用的公式为：PN_REF＝N*PN_ref，其中，N为锁相环的分频比，PN_ref为参考时钟的相位噪声。