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PLL à dispositif fractionnaire par N à très faible bruit

26 juin 2014, 09:40
PLL à dispositif fractionnaire par N à très faible bruit
PLL à dispositif fractionnaire par N à très faible bruit

Les PLL ou boucles à phase verrouillée restent parmi les circuits les plus fascinants de l’électronique, surtout quand ce principe ancien bénéficie des progrès obtenus avec les techniques les plus récentes. Ainsi le LTC6948, est-il une PLL à diviseur de fréquence fractionnaire par N, à VCO intégré, jusqu’au-delà de 6 GHz. Un modulateur de pointe, delta-sigma du quatrième ordre, utilise des techniques de normalisation du bruit pour minimiser l’apport du bruit sans créer de parasites dus aux divisions. Ce composant présente tous les bénéfices de la division – de l’aptitude aux sauts de fréquence à l’amélioration du bruit de phase –sans les inconvénients liés à l’utilisation d’une PLL à diviseur par N. En d’autres termes, le LTC6948 est une PLL à dispositif fractionnaire par N ayant le niveau de bruit d’un diviseur par N. 

Un bon plancher du bruit de phase, normalisé dans la bande passante, ou figure de mérite, est important pour une solution à faible niveau de bruit de phase. Cependant, dans la bande passante, le plancher de bruit est souvent corrompu par le bruit 1/f du cœur de la PLL. Le LTC6948 améliore le bruit 1/f normalisé, sans parallèle, de -273 dBc/Hz, qui ne gêne pas son remarquable niveau plancher du bruit de phase, dans la bande passante, normalisé de 226 dBc/Hz. Ces spécifications conviennent dans les applications qui demandent un rapport signal/bruit élevé, comme les télécommunications sans fil (modulation complexe), ou les systèmes de télécommunication à radars Doppler et à large bande.

Sont intégrés un VCO avec une performance en bruit de phase compétitive et tous les composants de la PLL, y compris un diviseur de fréquence de référence, un détecteur de phase-fréquence, une pompe de charges à très faible niveau de bruit, un diviseur fractionnaire et un diviseur en sortie du VCO avec driver. Il existe quatre versions du LTC6948, pour des bandes de fréquences différentes pour le VCO (jusqu’à 6,39 GHz). Le diviseur en sortie du VCO peut être programmé entre 1 et 6 pour couvrir une large bande de fréquences et l’étendre jusqu’à la fréquence basse de 373 MHz. Le calibrage du VCO est réalisé en 10 µs environ.

Le logiciel FracNWizard en téléchargement libre facilite la conception et la simulation. D’un clic, il procure les valeurs appropriées des composants du filtre de boucle. Il prévoit, avec précision, les performances de la PLL.

 

Caractéristiques 

  • PLL à diviseur fractionnaire par N, faible niveau de bruit
  • VCO intégré, jusqu’à 6,39 GHz
  • Dénominateur fractionnaire 18 bits
  • Plancher du bruit de phase, normalisé, dans la bande passante : -226 dBc/Hz
  • Niveau de bruit 1/f, normalisé, dans la bande passante : -274 dBc/Hz
  • Plancher du bruit de phase en sortie, large bande : -157 dBc/Hz
  • Excellente performance quant aux parasites
  • Diviseur en sortie (1 à 6,50 % du rapport cyclique)
  • Accord silencieux par tampon en sortie
  • Pompe de charges, intensité de 10 mA à 11,2 mA
  • Fréquence d’entrée de référence : jusqu’à 425 MHz
  • Commutation à fréquence élevée
  • Aide par logiciel outil de conception FracNWizard

 

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