在仅有零点电阻和电容可调节的情况下设计PLL滤波器

作者：Ken Gentile

简介
如参考文献中所描述，可采用标准过程来确定锁相环(PLL)中二阶环路滤波器的R0、C0 和CP 数值。它采用开环带宽(ω0)和相位裕量(ϕM)作为设计参数，并可扩展至三阶环路滤波器，从而确定R2 和C2（图1）。该过程可直接解出CP，然后推导出其余数值。

某些情况下，CP、R2 和C2 可能是集成在PLL内的固定值元件，因此仅有R0 和C0 用来控制环路响应。这便使得上述过程无效，因为无法调节CP。本文提出一种替代过程，可在CP 数值固定时使用，突破了无法控制CP 值造成的限制。

图1. 典型二阶和三阶无源环路滤波器

假设条件
本环路滤波器设计方法基于两个假设，在三阶无源滤波器设计中，通过调节R0 和C0 来补偿R2 和C2，可以将一个二阶环路滤波器设计扩展为三阶设计，此时通常会采用这两个假设条件。

    R2 和C2 形成的极点频率应当至少比ω0（所需开环单位增益带宽）大一个数量级；f0 ≤ 0.1/(2πR2C2)，其中f0 = ω0/(2π)。
    R0-C0-CP 网络的R2 和C2 串联组合的负载可忽略不计。

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