外部 VCO 的增益 (kV) 与 LMX2820 的内部 VCO 明显不同。因此，必须修改环路滤波器才能实现出色性能。使用 TI 的 PLLatinum™ 仿真软件工具版本 1.6.0 或更高版本来优化外部 VCO 的环路滤波器。

在 PLLatinum 仿真 GUI 中，从 Select Device 菜单中选择 LMX2820。这将预加载器件的标准配置。调整以下参数，以反映设置配置和外部 VCO 参数：

• Fosc、Fpfd：375MHz 最高 PFD 频率会产生更佳相位噪声
• Fout、FVCO：9000MHz 将 VCO 频率设置为 9GHz
• KVCO：从其数据表中提取的 0.6MHz/V VCO 增益
• 更改滤波器设计器 > 三阶滤波器
• 选择有源 B 拓扑

同时切换 Advanced 单选按钮（在 Feature Level 下方）。在 Phase Noise 选项卡中，加载反映系统参考频率的用户指定相位噪声文件。此分析使用从 SMA100B 信号发生器的测量性能导出的文件，该信号发生器在 375MHz 下运行。接下来，为外部 VCO 的开环相位噪声（来自测量值或来自器件数据表）加载一个文件。表 4-1 显示了此分析中使用的值。

在 Integrated Noise 部分，根据需要更改积分限制。对于此分析，限制为 10kHz 至 40MHz。将起始频率推至 10kHz 更注重 PLL 和 VCO 性能，而不是参考频率性能。为方便起见，在 Filter Design 选项卡（在 Filter Optimizer 部分中）上，从下拉菜单中选择“Jitter (fs)”。这将在选项卡上显示模拟的积分抖动性能，而无需切换到 Phase Noise 选项卡即可查看结果。

有源环路滤波器使用对应于有源 B 拓扑的三阶拓扑。仿真工具绘制了复合相位噪声性能以及构成 VCO 和 PLL 的各个元件。一旦更改了前面提到的参数，模拟器中的默认环路滤波器组件值便会产生峰值 相位噪声响应。这主要是由于外部 VCO 的 VCO 增益非常低。使用模拟器调整环路滤波器值，以获得更佳响应。一般策略是降低滤波器的环路带宽，以利用低 VCO 噪声性能。

环路滤波器没有绝对正确的值。有多种组合可以产生良好的效果。PLLatinum 仿真工具中的 Calculate Loop Filter 工具有助于接近目标。调整特定元件，以保持最小值或可实现的值。然后，额外的试错调整可实现出色抖动性能。

对于此分析，环路滤波器带宽约为 41kHz。图 4-3 显示了仿真结果。忽略与 PFD 频率相关的警告；任何低于 400MHz 的频率都是可以接受的。也忽略电容值 C1 上的警告；将值保持在 1.5nF 以上是可取的。表 4-2 列出了一种优化解决方案的环路滤波器元件值。从 10kHz 到 40MHz 的仿真 RMS 抖动略低于 14fs。

图 4-3 外部 VCO PLLatinum™ 仿真 GUI 环路滤波器