HMC820，HMC821擁有極低的相位噪聲和雜散，在1kHz頻偏處的相噪可達-113dBc/Hz，比市場上最好的同類產品還要好10dBc左右。HMC820，HMC821的雜散典型值低于-90dBc，也優(yōu)于同類競爭對手。

　　該系列小數分頻采用了delta-sigma 調制技術，可以實現非常小的步進，達到非常低的雜散。在許多應用場合，足夠低的雜散可以省去參考DDS(直接數字頻綜)需求。

　　極低的近端相噪和雜散使系統(tǒng)可以工作于更寬的環(huán)路帶寬，及更快的頻率跳變。鑒相器的防滑功能對快速頻率跳變是有益的。

　　功能簡圖及工作原理

　　圖1：鎖相環(huán)內部功能略圖

　　工作原理

　　該鎖相環(huán)芯片包括幾個主要功能模塊

　　1. 參考端的輸入放大器和R分頻

　　2. VCO的輸入放大器和N分頻

　　3. Delta-sigma 小數調制

　　4. 鑒相器

　　5. 電荷泵

　　6. VCO子系統(tǒng)

　　根據頻綜的類型，這個VCO子系統(tǒng)可以被設置成以下四種方式：

　　A， VCO只輸出基頻

　　B， VCO只輸出1/2分頻

　　C， VCO只輸出2倍頻

　　D， VCO可輸出基頻、1/2分頻、2倍頻任一個頻段

　　任何情況下，PLL的內核都運行于VCO的基頻。輸出基頻的頻綜內部的VCO就工作于基頻，輸出1/2分頻的頻綜內部是由一個工作于基頻的VCO加一個2分頻器構成，輸出2倍頻的頻綜內部由工作于基頻的VCO和一個2倍頻器構成。

　　VCO子系統(tǒng)

　　VCO子系統(tǒng)是一個步進調諧類型的VCO，其拓撲結構如下圖2

　　這種步進調諧VCO可以將變容二極管的調諧電壓優(yōu)化到電荷泵的輸出電壓中點附近。因此，電荷泵在全范圍內能以低的調諧電壓和調諧敏感性來調諧VCO。這又是構成鎖相環(huán)芯片低相噪和雜散特性的原因之一。

　　圖2

　　簡單的環(huán)路濾波器

　　PLL的內核只運行于VCO的基頻，三個頻段需要的環(huán)路濾波器是相同的。這樣客戶在設計時，只要按照一個頻段設計，另外兩個頻段直接借用，大大節(jié)省了射頻工程師的時間和精力。鑒于芯片內部獨特的VCO子系統(tǒng)，只需較低的電壓驅動VCO ，因此，簡單的無源濾波器就可以滿足要求，不需要采用含有運放的有源濾波器，降低了設計難度，同時節(jié)省了成本。環(huán)路濾波器如下圖3所示，

　　圖3

　　步進調諧VCO自動校準

　　VCO必須校準，以便鎖相環(huán)知道對于需要的輸出頻率VCO哪個開關位置是最優(yōu)的。該鎖相環(huán)芯片支持步進調諧VCO自動校準。自動校準功能固定VCO調諧電壓在CP輸出電壓的中點，然后測量這個自由運行的VCO頻率同時尋找設置，這個設置使得自由運行的輸出頻率最接近需要的相位鎖定頻率。這個過程使得相位鎖定振蕩器鎖定在變容管很窄的電壓范圍。

　　典型的步進調諧VCO的調諧曲線如下圖4，該圖顯示了調諧電壓怎么保持在一個很窄的范圍，盡管輸出頻率范圍很寬。

　　圖4

　　這種校準每改變一次頻率就自動運行一次，因而保證了在不同時間及溫度下的VCO開關設置的優(yōu)化選擇。這個過程是自動的，用戶不必知道是哪個開關發(fā)生作用。精度會影響時間。校準的原則是尋求最佳的設置，鎖定VCO在當前的編程設定的頻率，確保VCO到最佳狀態(tài)。